白木香Aquilaria sinensis(Lour.)Gilg,又称土沉香,为瑞香科(Thymelaeaceae)沉香属常绿乔木。其含树脂的木材即为2005版《中华人民共和国药典》中规定的中药沉香。沉香是名贵的理气中药。《本草纲目》记载为“性辛,微温无毒,有降气、纳肾、调中、平肝之效,为香窜冲动药”。白木香是我国特有的药用植物资源,也是我国生产中药沉香的唯一树种,近年来,白木香野生资源遭到严重的破坏,产业化种植成为保护白木香种质资源及满足药用需要的最主要途径。目前在白木香产业化种植过程中,白木香种苗基本来源于海南和广东的野生植株,基源种苗来源各异,并未经过系统筛选,种质参差不齐,生长不一致,对实际生产管理带来了一定的困难;此外,白木香种子属顽拗性种子,种子成熟率低、发芽率低,种子存活周期很短、种质自我更新能力较弱等特点。种质资源是产业化发展的源头与依托,因此,展开白木香种质资源的系统评价研究,对白木香资源的保护与可持续利用、促进白木香的产业化生产的良好发展以及保证白木香药材质量,都具有重要的实践意义。本研究配合国家科技部十五科技攻关项目:《珍稀濒危药材沉香(白木香)种质资源及其评价研究》开展,通过形态学方法的比较对不同表现型种群白木香种质进行分析对比,在细胞水平上对不同种群白木香进行细胞核型分析及同工酶分析,对白木香种质进行遗传多样性评价,为今后白木香优良种质的筛选、保育和种质创制提供必要的理论依据。1.国内外研究综述通过查阅大量与本课题研究相关的国内外文献资料,归纳总结了药用植物种质资源的研究现状,并从白木香种组织结构、DNA分子水平上的研究、化学成分及植物生理、组织培养、种植等几方面对白木香种质资源研究现状作一综述。根据白木香种质的现状,提出白木香种质资源遗传多样性评价的必要性。2.白木香不同种质资源形态学比较通过对广东、海南等地白木香种质资源的实地考察,采集海南、广东等地的7个自然居群,记录叶形、叶缘、叶柄、茎表面、心材颜色、观察萼片形态,考察果实形状及大小,株形等性状。观察数据用SPSS 13.0统计软件分析,采用传统分类法根据其主要相同点和差异进行聚类分析。结果表明:白木香种质形态性状展现出了丰富的多样性。10个类群大概分为3类,DB4和SHZH2为一类,揭示两者可能存在较近的亲缘关系,本类主要特征为叶片小、狭长、蒴果较扁且狭长、种子大而轻;DB2和SHZH3为一类,主要特征为叶片大,倒卵形,蒴果较饱满;其余类群聚为一类,主要特征为叶片大,椭圆形。3.白木香种质资源核型分析对生产中药材质量较好的小叶型类群进行核型分析,结果采用SPSS 13.0统计软件分析探讨小叶型白木香的遗传分化。结果表明:小叶型白木香的核型公式为:2n=2x=16=10m+4sm+2st,核型为2A型。印度沉香比白木香较为原始,小叶型白木香相对于种水平来说在种内是较为原始的类群。4.不同表现型白木香种质资源等位酶分析以不同表现型白木香类群为实验材料,使用垂直聚丙烯酰胺凝胶法电泳,检测MDH、POD等酶系统。对所检测的酶系统进行基因位点差异进行系统分析,考察各样品之间的遗传多样性及遗传分化。结果表明:过氧化物酶等位酶系统研究共发现了5个等位基因,其中4个位多态位点,占80%。不同位点在不同白木香类群间的基因频率表现出了一定的差异,其中以POD-4位点最为显著。白木香基因多样性指数在种水平和居群水平均高于双子叶植物种,从繁育系统上看,高于混交种、虫媒异交种、风媒异交种。可见其具有较高的遗传多样性水平,这可能跟物种本身的许多生物学特性有关。