桃儿七品质与生态因子相关性及遗传背景研究

硕士学位申请者：李敏

指导老师：钟国跃教授

论文摘要：

桃儿七Sinopodophyllumhexandrum (Royle) Ying为小檗科桃儿七属多年生草本，该属为单种属，在我国，主要分布于自陕西太白山区由北向南沿横断山脉的中高山及两侧的青藏高原地带，多呈间断的带状或岛状分布。桃儿七药用历史悠久，为《神农本草经》中记载的“鬼臼”的基原植物之一，以地下部分入药。现代研究表明，桃儿七中含有的木脂素类，具有显著的抗肿瘤活性。其中鬼臼毒素已作为国际上合成抗癌药物VP-16(etoposide)、VM-26(teniposide)、GL33、GP7、 NK611等的前体物质，而桃儿七地下部分中鬼臼毒素的含量是美洲鬼臼Podophyllumpeltatum L.的3倍，是提取鬼臼毒素的主要原料。桃儿七果实为常用藏药材（奥莫塞/小叶莲），同时藏民也有食用其果实的习惯。桃儿七野生蕴藏量较少，1992年即被《中国植物红皮书》收录为三级保护植物。一方面桃儿七自然分布区域的生态环境存在着显著差异，且不同产地桃儿七中鬼臼毒素和总木脂素含量差异较大，与海拔、纬度以及土壤养分等有关，提示在发展桃儿七生产时应注重合理的生产区划。另一方面，目前，尚无桃儿七品质与遗传背景相关性的研究，且桃儿七的遗传学研究较少，已有研究采样覆盖区域也较小，有关分子标记的研究样品分别来自川西、云南、秦岭。

为此，本课题组为探讨桃儿七品质与生态因子相关性，对主要分布区域的藏、青、甘、川、滇5省区24个产地共计87个样品进行了鬼臼毒素、总木脂素含量测定，并分别对两者的含量与气候、土壤、地形等16个生态因子的相关性进行了分析；为了阐明遗传背景采用110对SRAP引物与12个ISSR引物，对6个省份114份样品进行遗传多样性检测。运用Powermarker 及POPGENE软件对检测结果进行分析。

1.含量测定结果表明各产地桃儿七中鬼臼毒素与总木脂素的含量差异较大，分别达到了：1.001%~6.230%，5.350%~16.34%。SPSS相关与回归分析发现鬼臼毒素含量与总木脂素含量呈线性正相关；采样区域内，桃儿七中鬼臼毒素、总木脂素含量与纬度、年均降雨量呈强正相关关系，与土壤pH值、土壤中有机质含量呈强负相关关系，与速效钾分别呈较弱、强正相关关系，与坡度、年均气温均呈较弱负相关，且鬼臼毒素含量与速效磷呈较弱正相关关系。

2.利用SRAP和ISSR分子标记，对114份桃儿七样品进行遗传多样性研究，110对SRAP分子标记引物和12条ISSR引物均能扩增出较高比率的多态性条带，表明这些引物用于桃儿七资源的遗传背景分析是有效的。

按采样地将桃儿七划分为26个居群，SRAP和ISSR标记检测结果为：多态性信息量PIC分别为0.098-0.217、0.098-0.200；在物种水平上,期望杂合度He分别为0.2907、0.1567。按照省份分为6个居群，两种分子标记的分析结果为：PIC范围分别为0.219-0.265、0.2288-0.2782；在物种水平上，He分别为0.2781和0.1452。以上结果表明桃儿七遗传多样性较低。SRAP标记检测到的遗传多样性高于ISSR。

两种分子标记遗传距离结果一致表明，西藏与青海的桃儿七资源遗传一致度最高。另外，SRAP分子标记结果表明，甘肃与西藏的桃儿七亲缘关系最远，这与ISSR分子标记结果不同；ISSR分子标记分析表明，云南与四川的桃儿七资源遗传距离最大；产生以上结果的原因可能在于，两种分子标记检测的区域不同。

按单株聚类表明，不同地理分布区域的桃儿七资源之间存在着一定的基因交流。

繁殖方式、分布格局和人类活动等因素影响桃儿七遗传多样性水平，而遗传漂变和瓶颈事件可能是造成省内桃儿七居群间存在较大遗传变异的原因。

关键词：桃儿七；鬼臼毒素；总木脂素；SRAP分子标记；ISSR分子标记；

硕士期间发表学术论文：

李敏，梁健，蒋伟，钟国跃. 桃儿七中鬼臼毒素、总木脂素的含量与生态因子的相关性研究[J]. 中国中药杂志, 2015，40（9）：7-12.