广藿香DNA甲基化水平与其化学型关系的初步研究

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广藿香为唇形科刺蕊草属植物广藿香Pogostemoncablin(Blanco)Benth.的干燥地上部分,广藿香在药材市场中一般按产地分为“石牌藿香”(枝香)、“高要藿香”(肇香)、“湛江藿香”(湛香)、“海南藿香”(琼香)四种。不同产地的广藿香由于历史渊源、不同产区的生态环境差异、采收和加工方法的不同,导致了不同产地广藿香的性状、化学成分等有所差异。
  根据前人的研究,不同产地的广藿香在其植株的性状上有一定的差异,但是仅根据其性状的差异无法对不同产地的广藿香进行区别;由于主要化学成分广藿香酮、广藿香醇的含量差异较大,不同产地的广藿香已被分为“广藿香醇型”、“广藿香酮型”两个化学型,但目前从分子生物学的角度解释不同化学型广藿香形成的研究尚有欠缺。
  本文首先使用MSAP技术分析不同生长期的广藿香样品,检测其基因组DNA的甲基化模式和比例,并探索检测结果与其主要化学成分的含量之间的关系;其次,先进行荧光引物筛选,然后使用筛选后的引物对不同产地的广藿香样品进行MSAP分析,探索不同居群广藿香的MSAP位点信息、DNA甲基化方面的聚类结果、广藿香遗传变异的来源及占比等方面。通过本文的研究,初步探索不同发育时期及及不同产地广藿香的DNA甲基化水平与广藿香化学型的形成之间的关系。
  不同生长期广藿香的基因组DNA甲基化情况与其主要化学成分含量的关系的研究表明:随着广藿香的生长发育,总甲基化比率逐渐降低,全甲基化比率呈现出先增加后降低,半甲基化比率先逐渐升高,在生长期后趋于稳定。广藿香酮的含量随着广藿香的生长发育逐渐升高,百秋李醇的含量先升高,后降低,且在每个生长时期内,百秋李醇的含量都要高于广藿香酮的含量。广藿香总甲基化比率与广藿香酮在不同生长时期的变化趋势相反。
  不同产地广藿香的MSAP分析表明:阳春、德庆、高州大垌、禄步、广宁五个产地广藿香种质混乱的可能性较大;石牌广藿香与其余产地的广藿香在聚类分析与主坐标分析都可明显鉴别;广藿香居群间变异来源远高于居群内变异来源,58.90%的MSAP位点具有显著性差异;石牌产地广藿香与其余产地广藿香的差异片段与光、高盐、激素、干旱等信号传导途径有关。
  本研究的结论为,可通过MSAP技术在不同来源的样品中鉴别出石牌产地的广藿香;广藿香不同化学型的形成与其表观遗传有着密切的联系,需要结合其它表观遗传变异才可对其化学型的形成进行全面解释。
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