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肉苁蓉为列当科(Orobanchaceae)肉苁蓉属(Cistanche)多年生寄生性草本植物,是分布广泛的名贵中药材。肉苁蓉的多种功效导致其一直享有“沙漠人参”的美誉。梭梭是荒漠肉苁蓉的专一性寄主,为肉苁蓉生长发育提供所有的营养物质,其对维持荒漠生态平衡起着极其重要的作用。近几十年来,不合理的开发利用,造成了肉苁蓉和梭梭种质资源的破坏。研究梭梭和荒漠肉苁蓉遗传多样性对其资源评价和利用有深远意义。古尔班通古特沙漠分布有广泛的梭梭林,也是荒漠肉苁蓉的主要产地之一,为了全面了解古尔班通古特沙漠荒漠肉苁蓉居群分布的遗传多样性特点,本研究通过ISSR分子标记技术,利用Nei和Shannon等多样性指数对古尔班通古特沙漠中5个居群166个个体的荒漠肉苁蓉及其寄主梭梭进行遗传多样性分析,同时通过电感耦合等离子体发射光谱法(ICP-OES)对梭梭和肉苁蓉的铜、铁、镁、锰、锌元素进行测定,并进行相关性分析。通过高效液相色谱法测定荒漠肉苁蓉有效成分松果菊苷和毛蕊花糖苷的含量,并与微量元素含量进行相关性分析。1、肉苁蓉结论:在供试材料中,8个引物共扩增出144个多态位点,多态位点百分率达100%,5个居群的多态位点百分率差异在46.53%~77.78%之间。在物种水平上,Nei基因多样度(h)为0.2604,Shannon多样性指数(I)是0.4110。遗传变异分析表明,物种水平的居群间遗传分化系数Gst为0.2222,居群间的基因流Nm为1.7507。研究显示古尔班通古特沙漠中荒漠肉苁蓉多态位点比例高,各居群基因交流较多,不同居群间遗传变异并不明显,这些对肉苁蓉资源有效地保护和利用具有重要意义。2、梭梭结论:在供试材料中,10个引物共扩增出191个多态位点,多态位点百分率达100%,5个居群的多态位点百分率差异在57.07%~77.49%之间。在物种水平上,Nei基因多样度(h)为0.2451,Shannon多样性指数(I)是0.3878。遗传变异分析表明,物种水平的居群间遗传分化系数Gst为0.1774,居群间的基因流Nm为2.3177。塔城居群和博乐居群的遗传距离最小(0.0499),阿勒泰居群和呼图壁居群遗传距离较大(0.0986)。研究显示古尔班通古特沙漠中梭梭多态位点比例高,各居群基因交流较多,不同居群间遗传变异并不明显。3、将两种植物的遗传距离分别与地理距离、经度差和纬度差进行相关性分析发现,除了梭梭遗传距离与纬度差呈极显著相关外,其余没有显著相关性。4、微量元素含量测定结果显示:肉苁蓉和梭梭都含有铜、铁、镁、锰、锌元素,而且五种元素含量多少的变化趋势在两种植物中是相同的,都是铁元素和镁元素含量较多,铜元素含量最少;且肉苁蓉的铜、铁、锰元素含量与梭梭的铜、铁、镁、锰元素含量都存在显著或者极显著的相关性。5、肉苁蓉有效成分松果菊苷和毛蕊花糖苷含量测定结果显示呼图壁和奇台两地的荒漠肉苁蓉体内含量较其他地区多。相关性分析显示:荒漠肉苁蓉的松果菊苷和毛蕊花糖苷含量都与其本身所含镁和锌元素呈现极显著负相关;肉苁蓉的松果菊苷含量与寄主梭梭的铜元素含量呈极显著相关,而毛蕊花糖苷与寄主梭梭的镁元素呈显著负相关。同时肉苁蓉的松果菊苷和毛蕊花糖苷二者之间也呈现极显著相关。