论文摘要
丹参（Salvia miltiorrhiza Bge）是我国常用大宗药材,具有广泛的药理作用,药材使用量逐年增加。随着丹参野生资源的数量逐年减少,栽培面积逐年增大,但是栽培丹参存在严重混杂现象。目前丹参的种植主要集中于四川的中江、陕西、山东、河南、河北等地。对各产地丹参种源进行遗传多样性和群体遗传结构分析,明确各产地丹参资源的遗传基础和亲缘关系,可为丹参资源的收集保存、分类鉴定、合理开发利用奠定基础,对解决当前丹参种质资源混杂和指导丹参品种选育具有重要的意义。本研究以来自山东省内外的9个丹参居群为材料,从形态学、细胞学、分子生物学等方面对其形态性状、开花生物学及繁殖特点进行了鉴定和观测,对供试丹参资源各居群的遗传多样性及亲缘关系进行了分析,对11个丹参分离类型进行了产量和品质性状的评价,从中筛选出适于泰安种植的优良栽培类型。获得的主要研究结果如下:1.通过对9个居群的丹参种质资源地上部性状分析证明,42个性状中叶柄颜色、叶柄长、叶长、叶宽、叶形指数等叶片性状、花色、花萼颜色、株高、冠幅、分枝数等在丹参种质资源中的多样性较大;其遗传多样性存在于居群内和居群间且两者变异程度相近。通过各居群的遗传多样性比较发现,泰安地区的丹参居群多样性程度最高,菏泽和四川中江的丹参居群较低,其它居群的多样性指数比较接近;省间材料聚类分析结果表明,河南内乡与河南卢氏丹参居群的亲缘关系最近,山东泰安与其它居群的亲缘关系最远;山东省内潍坊与临沂居群的亲缘关系最近,菏泽与其它居群的距离最远。42个性状聚类可分成6组,综合为7个主成分,其累积贡献率达70.17%;根据主成分分析的结果与性状间的相关性,选出影响力较大的16个性状,包括花部因子、茎部因子、叶部因子等地上部性状,可较好的代替42个性状用于种质聚类分析。利用欧式遗传距离进行UPGMA聚类可将90个材料分为6个类群;根据主成分分析结果和各类群特点,提出了丹参的分类标准,该标准对今后丹参种质的评价具有一定的指导意义。2..利用根尖细胞对9个居群丹参材料的染色体数目进行了鉴定,并对其核型进行了分析。结果表明,9个丹参居群的根尖细胞染色体数目均为2n=16,没有观察到多倍体细胞和B染色体;9个材料除四川中江丹参的核型公式是2n = 16 = 6m + 10sm,其它8个材料的核型公式均为2n = 16 = 8m + 8sm;在其中6个材料中观察到2条具有随体的染色体;利用染色体相对长度和臂比进行聚类,可将9个居群的材料分为三类。花粉母细胞减数分裂观察结果表明,不同材料的16条染色体在减数分裂中期I均能正常配对形成8个二价体体,丹参的减数分裂属于同时型。在丹参的减数分裂中期I观察到频率较高的细胞融合现象。3.以山东泰安、临沂、莱芜、菏泽和潍坊5个居群的56个丹参株系为材料,利用ISSR和SRAP引物进行群体遗传结构的分析。结果表明: 8个ISSR引物和5个SRAP引物在5个居群中分别检测出219和82个位点,在种级水平上多态性位点百分比为97.72%和91.46%,省内5个丹参居群在种级水平上的遗传多样性丰富;在居群内每个引物平均分别检测到16.6和9.36个多态性位点,多态性位点比例为60.63%和57.07%。根据ISSR和SRAP检测的遗传分化系数Gst表明丹参资源的遗传多样性主要存在于居群内,居群间的遗传变异分别占总变异的13.05%、20.19%;两种标记检测的5个居群遗传多样性表明,泰安丹参居群的遗传多样性最高,其次临沂和莱芜较高,菏泽丹参居群较低,潍坊居群最低。由两种标记分析的各居群间的遗传关系表明,临沂和潍坊居群遗传距离较近首先聚类,其次与菏泽遗传距离也较近,三者可聚为一类,泰安与其它居群的亲缘关系最远聚在另一类,莱芜居群使用标记不同而聚类结果不一致;山东丹参各居群间的遗传距离与地理距离间具有一定的相关性。利用现有的ISSR和SRAP标记不能将白花丹参与紫花丹参区分开。4.利用ISSR、SRAP标记对国内5个居群的丹参种质进行了遗传多样性和群体遗传结构分析。5个ISSR引物和6个SRAP引物分别检测出120、122个位点,在种级水平上多态性位点百分比分别为100%和90.10%,表明丹参在种级水平上的遗传多样性丰富;每个ISSR、SRAP引物在居群内分别平均扩增出14.48、11.27条多态性条带,多态性比率分别为48.27%、55.10%。根据遗传分化系数Gst表明丹参资源的遗传多样性主要存在于居群内,居群间的遗传变异不足20%。利用两种标记检测的不同丹参居群的遗传多样性分析表明,河南卢氏居群的遗传多样性最高,泰安居群次之,四川中江居群最低,根据nei遗传距离和UPGMA聚类分析结果,四川中江与陕西商洛居群的遗传距离较小可聚在一类,河南卢氏与内乡居群的亲缘关系较近,泰安与其它4个居群的亲缘关系最远,但可与河南两居群聚于另一类。基于Nei氏无偏估计的遗传一致度的聚类分析表明,多数居群的遗传距离与地理距离间有一定的相关性。5.对丹参11种栽培类型分别进行了地上部性状调查、单株根鲜重等根部性状测量,以及有效成分含量测定,结果表明紫花单叶圆形类型田间农艺性状较好、单株产量和有效成分含量处于较高水平,较适合于山东泰安等丹参道地产区种植。6.对丹参的开花生物学初步研究结果表明,丹参单花花期约5～7 d,从花前2 d到开花6 h内花粉活力和柱头可授性都较大,两者有效可遇期约1.5 d,丹参自交结实和自然结实主要是通过同株异花传粉获得。结合花粉/胚珠比、杂交指数以及繁育处理的结果表明,丹参的繁育类型为兼性异交,自交亲和,需要传粉者,传粉媒介主要是蜂类。初步推断丹参为常异花授粉植物,并对丹参育种中适宜采用的杂交方法及育种途径进行了探讨。