荆半夏品系分化特征研究

论文摘要

湖北荆州出产半夏以色白、质坚实、粉性足而被誉为上品，蜚声海内外，称荆半夏，深受医药界青睐。本研究通过对荆半夏4品系母株及子代外观性状和叶片表皮细胞特征进行研究，找出不同品系间的形态和显微特征。应用X荧光分析、HPLC、数字指纹谱技术研究荆半夏不同品系在元素富集和化学成分上的差异，为荆半夏新品种的选育和鉴定提供参考依据。结果如下：1通过调查荆半夏4品系的性状指标，应用数学方法进行分析，可得荆半夏4品系母株均为三叶双珠芽型；子代中均存在三叶、单叶具耳状缺刻、单叶全缘3种叶型，且均未见有珠芽发生；单叶型子代叶基均为心形。2分析数量性状的相关性，叶长、叶柄、珠芽重量成正相关；叶宽和叶尖角成正相关，叶长／叶宽和珠芽直径、珠芽粒重、珠芽密度具有显著正相关性；叶尖角和珠芽直径成负相关；珠芽直径、珠芽粒重、珠芽密度成正相关性。3对数量性状进行主成分分析，并对调查指标进行分类，得到2个因子，并将10个指标分成2类。4通过调查荆半夏不同品系的表皮特征，发现荆半夏母株和子代成熟叶片表皮细胞具有相似特征。表皮细胞多为不规则形，气孔器随机分布其间；表皮细胞和保卫细胞的长轴方向与叶脉走向一致，垂周壁平直或波形；副卫细胞2—4个，气孔器类型为平轴式(短平式)，偶见不等式。叶脉细胞狭长，叶脉处无气孔器分布。5对表皮性状进行主成分分析，并对调查指标进行分类，得到3个因子，并将9个指标分成2类。6对表皮特征的主成分指标进行差异显著性分析，发现气孔指数在各品系母株和子代间没有显著差异，而表皮细胞数具有显著差异。7对荆半夏4品系的叶和块茎检测元素富集情况，总共发现18种元素，总平均值由大到小分别为K、Ca、Cl、S、P、Mg、Na、Si、Al、Fe、Zn、Mn、Sr、Cu、Cr、Ni、Se、Ti。叶内未检测出Se，而块茎内未检出Ti。各品系荆半夏在元素种类和含量上有所差异。8应用数字指纹图谱技术对荆半夏4品系进行HPLC检测，结果发现4个品系在化学组分上基本接近，而各组分在含量上有较大差异，EY和其他品系间差异相对较大。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 形态分化及生长相关性
• 1.1.1 形态分化
• 1.1.2 生长相关性
• 1.2 显微特征
• 1.2.1 叶表皮特征
• 1.2.2 花粉粒
• 1.2.3 叶绿体
• 1.2.4 染色体
• 1.3 分子生物学
• 1.3.1 同工酶
• 1.3.2 分子系统学
• 1.4 化学成分的积累
• 1.4.1 化合物
• 1.4.2 刺激性成分
• 1.4.3 微量元素
• 1.4.4 HPLC色谱特征研究
• 1.5 研究目的和意义
• 2 材料与方法
• 2.1 材料与调查
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 品系性状统计
• 2.2.2 表皮特征观察
• 2.2.3 微量元素测定
• 2.2.4 HPLC色谱特征
• 3 结果与分析
• 3.1 品系分化性状分析
• 3.1.1 性状的描述与初步分析
• 3.1.2 性状相关性分析
• 3.1.3 数量性状主成分分析
• 3.2 表皮特征分析
• 3.2.1 表皮微形态特征
• 3.2.2 表皮微形态特征的主成分分析
• 3.2.3 表皮特征指标的差异显著性分析
• 3.3 微量元素的品系分化特征分析
• 3.3.1 叶中微量元素的分析
• 3.3.2 块茎中微量元素的分析
• 3.3.3 微量元素在叶和块茎中的分布
• 3.4 HPCL色谱指纹特征研究
• 3.4.1 内参照峰的选择
• 3.4.2 相对保留值和归一化面积值的计算
• 3.4.3 色谱指纹谱的建立
• 3.4.4 重叠率
• 3.4.5 8强峰
• 3.4.6 特征指纹谱
• 3.4.7 检出率和差异率
• 4 结论与讨论
• 4.1 性状指标
• 4.1.1 性状指标的统计
• 4.1.2 性状指标的波动
• 4.1.3 性状指标与繁殖特性
• 4.1.4 性状指标与遗传多样性
• 4.2 微量元素
• 4.2.1 微量元素与植物代谢
• 4.2.2 微量元素与功效
• 4.3 数字化色谱指纹分析技术的应用
• 参考文献
• 致谢
• 附录