云南桃儿七保护遗传学研究

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桃儿七 Sinopodophyllum hexandrum(Royle)Ying是重要的药用植物,其根茎中含有的鬼臼毒素是抗癌药物合成的前体物质。在我国分布在西南地区。由于长期以来的过度采挖,现已成为濒危物种。为更好的保护和利用该植物,本文从分子水平探讨云南桃儿七的居群遗传变异和遗传结构,并对其种子繁殖进行了初步研究。同时,运用高效液相的分析方法对桃儿七居群的鬼臼毒素相对含量进行检测,以期为该种药材原料提供质量标准,并为其引种、驯化、遗传育种和GAP种植提供有价值的理论依据。 桃儿七分布于锡金、不丹、尼泊尔、印度和我国西南各省区,从地理分布来看属于中国一喜马拉雅森林植物亚区。我国主要分布于西藏、甘肃、青海、陕西、四川、云南、湖北;在云南境内分布主要集中在滇西北。桃儿七通常生长在分布区次生的生境中,即生长在沟谷林下、灌木丛下、石头缝隙中、沟边、高山草甸或空旷草地上;适于寒冷而湿润,夏季低温多雨,冬春干冷的气候;分布海拔1500-5100米。可见桃儿七分布的海拔范围较大。 桃儿七为多年生草本。于海拔2100m引种条件下,每年11月底至次年4月为越冬休眠期;4月底5月初雨水来时为出苗期;5月到9月营养生长期;9月较干旱时,叶片干死,植株转入休眠。10月天气转凉有雨水时还会再出苗,直到11月底,霜降时,叶片被霜冻慢慢萎蔫,植株又转入休眠。 DALP研究显示,筛选的5组引物在桃儿七6个居群中检测到150个位点,其中多态位点104个,多态位点百分比PPB为69.33%。6个居群总的观察等位基因数Na为1.6933,平均1.1422;总的有效等位基因数Ne为1.4171,平均1.0838;总的Nei’s基因多样性指数H为0.2443,平均0.0488;总的Shannon多样性指数J为0.3643,平均0.0730;居群总的基因多样度Ht为0.2443,居群内基因多样性度Hs为0.0487。基因分化系数Gst为0.8005,即遗传变异有80.05%发生在居群间,19.95%发生在居群内。结果表明桃儿七居群间存在剧烈的遗传分化,基因流受到阻碍(Nm=0.1246<1)。 应用HPLC对桃儿七居群鬼臼毒素相对含量的分布式样进行检测分析;其结果表明,桃儿七种子实生苗相同居群不同龄的根茎中鬼臼毒素的含量,随种植年限的增加基本呈现递增趋势;不同居群同龄的根茎中鬼臼毒素的含量有一定差异;就是相同居群同龄的个体间含量差异也很大。可见鬼臼毒素含量的高低是基因型和环境共同作用的结果。
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