廣藿香種質(zhì)資源分子標(biāo)記、栽培生理及其品質(zhì)評(píng)價(jià).pdf

1、廣藿香[Pogostemon cablin(Blanco) Benth.]為唇形科刺蕊草屬植物，以干燥地上部入藥，是我國(guó)常用的芳香化濕類中藥，味辛，微溫，歸睥、胃、肺三經(jīng)，具有芳香化濁、開(kāi)胃止嘔、發(fā)表解暑的功能，用于濕濁中阻，脘痞嘔吐，暑倦怠，胸悶不舒，寒濕閉暑，腹痛吐瀉，鼻淵頭痛，是治療暑濕感冒的良藥，并且是30多種中成藥的組分之一。目前，廣藿香在我國(guó)廣東省的廣州郊區(qū)、肇慶地區(qū)、湛江地區(qū)以及海南省等地均有栽培。根據(jù)產(chǎn)地的不同，其藥材分

2、為“牌香”(石牌藿香，廣州產(chǎn))、“肇香”(肇慶產(chǎn))、“湛香”(湛江產(chǎn))和“南香”(海南產(chǎn))。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)外對(duì)廣藿香的需求不斷增長(zhǎng)，出現(xiàn)了供不應(yīng)求的局面。且由于“牌香”和“肇香”瀕臨滅絕，致使廣藿香供求缺口日益增大。另外，品種退化也嚴(yán)重影響著廣藿香用藥穩(wěn)定性。因此，廣藿香種質(zhì)資源亟待整理和評(píng)價(jià)，以便為資源有效保護(hù)和開(kāi)發(fā)利用提供有力保障。
　　 本研究搜集了我國(guó)絕大部分廣藿香種質(zhì)，在分子水平分析了廣藿香遺傳多樣性，了解其群體遺傳結(jié)構(gòu)

3、和多態(tài)性水平，并進(jìn)行了類群的劃分，為制定和實(shí)施廣藿香資源保護(hù)利用策略提供有力理論依據(jù);其次，比較分析了廣藿香4個(gè)栽培類型扦插苗的生根發(fā)育特性，研究了鹽脅迫下海南廣藿香苗期生長(zhǎng)、抗氧化酶活性和超微結(jié)構(gòu)的變化;最后，就海南廣藿香資源的品質(zhì)進(jìn)行了評(píng)價(jià)。具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　 1、考證廣藿香基原及在我國(guó)的引種歷史，澄清混亂的史料，結(jié)果表明，廣藿香藥用來(lái)源本并不混亂，但在原植物名稱、產(chǎn)地和特性描述中，與同科藿香屬植物藿香(Agastac

4、he rugosus O.Ktze.)造成了一定的混淆。通過(guò)本草學(xué)考證與綜合分析，證明明代以前本草記載之藿香，均為今之廣藿香(P.cablin)，廣藿香在我國(guó)引種栽培歷史可追溯到梁代或以前。
　　 2、利用RAPD標(biāo)記技術(shù)分析廣藿香遺傳多樣性，結(jié)果表明，在物種水平上，多態(tài)位點(diǎn)百分率(PPL)為78.40％，Nei'S基因多樣性指數(shù)(He)為0.2097。居群水平上的多態(tài)位點(diǎn)百分率在14.55％-50.23％之間，平均為30.16

5、％，最高是湛江城月居群，其次為吳川樟鋪居群，最低為高要河臺(tái)居群。群體間的遺傳分化系數(shù)(Gst)為0.4133，居群間基因流(Nm)為0.7097。數(shù)據(jù)顯示，變異主要來(lái)源于居群內(nèi)變異(58.66％)，居群間亦有一定的分化(41.34％)。聚類分析顯示，當(dāng)相似系數(shù)為0.857時(shí)，可將16份材料分為3個(gè)類群。
　　 3、利用ISSR標(biāo)記技術(shù)分析廣藿香遺傳多樣性，結(jié)果表明，在物種水平上，多態(tài)位點(diǎn)百分率(PPL)為92.12％, Nei'

6、S基因多樣性指數(shù)(He)為0.2750。居群水平上的PPL在35.27％-71.78％之間，平均為50.21％，最高是湛江城月居群(71.78％)，其次為雷州英利居群(56.85％)，最低的是萬(wàn)寧東澳居群(35.27％)。群體間的遺傳分化系數(shù)(Gst)為0.3396，居群間基因流Nm為0.9723。這表明廣藿香居群內(nèi)變異為總變異的主要來(lái)源(66.07％)，居群間有一定水平的遺傳分化。聚類分析表明，當(dāng)相似系數(shù)為0.8860時(shí)，可將供試的1

7、6個(gè)廣藿香居群分為4個(gè)類群。
　　 4、利用SRAP標(biāo)記技術(shù)分析廣藿香遺傳多樣性。結(jié)果表明，在物種水平上，多態(tài)位點(diǎn)百分率(PPL)為86.73％，Nei'S基因多樣性指數(shù)(He)為0.2788。居群水平上的PPL在35.37％-60.54％之間，平均為44.39％，最高是湛江城月居群(60.54％)，其次為萬(wàn)寧大茂居群(55.44％)，最低的是萬(wàn)寧東澳居群(35.37％)。群體間的遺傳分化系數(shù)(Gst)為0.4115，這表明，廣

8、藿香種內(nèi)具有較豐富的遺傳多樣性，居群間有一定的分化。數(shù)據(jù)顯示，居群內(nèi)的遺傳變異占總變異的58.86％，為主要變異來(lái)源。居群間基因流Nm為0.7151。聚類分析顯示，當(dāng)相似系數(shù)(Coefficient)為0.875時(shí)，可將16個(gè)居群分為2大類群。綜合分析認(rèn)為，SRAP標(biāo)記可用于廣藿香遺傳結(jié)構(gòu)的研究。
　　 5、采用不同濃度的NaCl溶液(配成Hoagland液)處理盆栽廣藿香扦插苗，探討廣藿香苗期生長(zhǎng)及其抗氧化酶活性對(duì)鹽脅迫的響應(yīng)

9、。結(jié)果表明，NaCl脅迫抑制了苗期廣藿香生長(zhǎng)發(fā)育，低濃度短時(shí)間鹽脅迫(低于20 mmol·L-1和9d)間差異不顯著。但隨著NaCl溶液濃度升高和脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)，廣藿香植株鮮(干)重、生長(zhǎng)速率、干物質(zhì)增長(zhǎng)速率均呈明顯下降趨勢(shì);葉片細(xì)胞膜透性和MDA含量持續(xù)升高，膜脂過(guò)氧化作用加強(qiáng);而根系活力、SOD、CAT和POD活性在低NaCl濃度下上升，高濃度下則下降。
　　 6、對(duì)海南廣藿香鹽脅迫下超微結(jié)構(gòu)的變化進(jìn)行了研究分析。結(jié)果表明，

10、未經(jīng)NaCl脅迫的葉片葉綠體結(jié)構(gòu)緊實(shí)，膜系統(tǒng)完整;低鹽濃度下(40 mmol·L-1 NaCl)葉綠體內(nèi)存在較多的淀粉粒，并被大量的線粒體包圍;高鹽濃度下(200 mmol·L-1 NaCl)淀粉粒減少，波浪狀的細(xì)胞質(zhì)膜從細(xì)胞壁縮回，葉綠體被膜嚴(yán)重?fù)p傷而降解，邊緣結(jié)構(gòu)遭到破壞，類囊體膨大，片層結(jié)構(gòu)排列松散且片層間距加大，葉綠體降解呈離散狀態(tài)，線粒體嵴膨大，部分出現(xiàn)半空泡化現(xiàn)象。
　　 7、以“南香”、“湛香”、“肇香”和“牌香”

11、盆栽扦插苗為試材，研究其生根特性和生理生化的變化。結(jié)果表明，隨著扦插天數(shù)的延長(zhǎng)，其生根數(shù)、根鮮重和根系活力均不斷地增加，植株生長(zhǎng)速率和干物質(zhì)增長(zhǎng)速率均表現(xiàn)出逐漸增大的趨勢(shì);而扦插苗葉片的SOD和POD，細(xì)胞膜相對(duì)透性和MDA含量均出現(xiàn)先上升后下降的趨勢(shì)，4個(gè)栽培類型扦插苗的生根和生長(zhǎng)特性存在一定差異。
　　 8、采用GC法測(cè)定有機(jī)氯農(nóng)藥殘留量，用ICP法測(cè)定Pb、Cd、Cu、Cr、Hg、 As含量，對(duì)海南3個(gè)種植廣藿香基地土壤及

12、其藥材中的有機(jī)氯農(nóng)藥與重金屬殘留量進(jìn)行分析評(píng)價(jià)。結(jié)果表明，海南廣藿香種植土壤和藥材中的有機(jī)氯農(nóng)藥與重金屬殘留，因栽培類型和地點(diǎn)的不同而存在一些差異，但所有土壤中的有機(jī)氯農(nóng)藥與重金屬殘留量均低于土壤環(huán)境質(zhì)量(GB15618)二級(jí)標(biāo)準(zhǔn)最高限量;藥材中的殘留量亦均符合《藥用植物及制劑外經(jīng)貿(mào)綠色行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)》。
　　 9、采用ICP法測(cè)定了海南3個(gè)廣藿香種植基地土壤及其植株根、莖和葉中的P、K、Ca、Mg、 Fe、Zn、Mn、Cu含量。結(jié)果

13、表明，海南廣藿香種植基地土壤和植株根、莖、葉中的礦質(zhì)營(yíng)養(yǎng)元素含量，因栽培地點(diǎn)的不同而存在差異，Mn、P、K、Ca、Mg含量的分布規(guī)律表現(xiàn)為葉中最多、莖次之、根最少;Fe和Cu含量大小順序?yàn)椤案救~＞莖”;而Zn的分布則呈現(xiàn)出“根＞莖＞葉”的趨勢(shì)。土壤、根間K元素含量呈極顯著正相關(guān)，Zn呈顯著負(fù)相關(guān);Ca和Fe元素含量在根、莖間呈極顯著正相關(guān);P、K、Mg和Cu元素含量在莖、葉間亦呈極顯著正相關(guān)，而Mn則呈顯著正相關(guān)。
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14、、以提取的揮發(fā)油為試材，采用GC-MS技術(shù)分離和鑒定各化學(xué)組分。結(jié)果表明，從水蒸氣蒸餾提取的葉揮發(fā)油中分離出40個(gè)色譜峰，鑒定了35個(gè)化合物，占總量的97.82％，相對(duì)含量在1％以上的成分有16個(gè)，以廣藿香醇含量最高，為24.32％，絕對(duì)含量為0.38％;從水蒸氣蒸餾提取的莖油中分離得到17個(gè)色譜峰，全部被鑒定。其中12種化合物的相對(duì)含量超過(guò)1％，亦以廣藿香醇含量最高，為33.32％，絕對(duì)含量為0.23％;從超臨界CO2萃取的葉揮發(fā)油中

15、分離出39個(gè)色譜峰，全部被鑒定，其中相對(duì)含量在1％以上的成分有16個(gè)，廣藿香醇相對(duì)含量為17.51％，絕對(duì)含量為0.35％;從超臨界CO2萃取的莖油中分離得到24個(gè)色譜峰，全部被鑒定，15種化合物的相對(duì)含量超過(guò)1％，以廣藿香醇含量最高，為22.06％，絕對(duì)含量為0.18％，測(cè)試的化合物主要為薁(甘菊環(huán))、烯、酚、酯、醇、醛、酮、萘、烷、酸類等成分。綜合其它質(zhì)量指標(biāo)，海南廣藿香藥材符合《中國(guó)藥典》(2005年版)品質(zhì)要求，試驗(yàn)結(jié)果為研究廣