铁皮石斛主要活性成分遗传变异规律研究
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摘要
本文通过全国铁皮石斛主产区人工栽培居群遗传多样性、多糖中的单糖组分、氨基酸含量等研究,揭示了铁皮石斛主产区人工栽培种质的遗传多样性及遗传变异规律,为铁皮石斛药材的质量控制及优良新品种的选育提供理论依据。
1.利用RAPD分子标记对浙江义乌、天台、建德、武义,云南麻栗坡、勐海的14个居群的铁皮石斛和1个居群的紫皮石斛进行遗传多样性分析,从225个RAPD引物中筛选出15个引物,共扩增出138条带,其中133条为多态性条带,多态性条带比率(PPB)为96.38%；14个铁皮石斛居群的多态位点(PPL)在10.79%～76.26%,平均为45.32%。结果表明,全国主产区人工栽培的铁皮石斛遗传多样性丰富,铁皮石斛种质的亲缘关系与其地理种源具有显著的相关。
2.采用“多糖完全酸水解-衍生化-HPLC检测”,建立了铁皮石斛及其近缘种药材多糖部位指纹图谱,测定铁皮石斛药材多糖中的单糖组分。结果表明,种质显著影响供试铁皮石斛的甘露糖质量分数,其差异主要来自遗传差异：不同生理年龄铁皮石斛甘露糖质量分数也存在显著差异,这种差异与铁皮石斛生物特性有着内在的联系；开花也对铁皮石斛的多糖含量及各种单糖的绝对量及相对量均有显著的影响；供试铁皮石斛的甘露糖与葡萄糖的峰面积比值范围为2.679～7.831,其他石斛除报春石斛、肿节石斛外,甘露糖与葡萄糖的峰面积比值均明显偏离此范围,铁皮石斛多糖部位指纹图谱为石斛种间鉴别提供一定的依据。
3.利用盐酸对供试铁皮石斛药材进行水解,氨基酸自动分析仪进行测定,结果表明铁皮石斛含有丰富的人体必需氨基酸和人体非必需氨基酸。种质对氨基酸含量的积累存在极显著的影响,不同种质铁皮石斛中人体必需氨基酸与人体非必需氨基酸均存在极显著差异；生理年龄也显著影响各种氨基酸的含量,各种氨基酸含量随着生理年龄的增加而增加。
Based on the cultivated populations of D.officinale in the main producing areas in the country, the genetic deversity, monosacchrides composition and content of amino acids were studied which aimed to reveal the genetic diversity and genetic variation of cultivated germplasms in the main producing areas and to provide a theoretical basis for the quality control and breeding excellent cultivars of D.officinale.
1. A molecular marker RAPD was used to analyze the genetic diversity of 14 populations of D. officinale and a population of D. devoninum from Yiwu, Tiantai, Jiande, Wuyi in Zhejiang Provinces and Malipo, Menghai in Yunnan Provinces. Fifteen primers screened from 225 RAPD primers were used in the PCR amplification; And 138 bands were generated among which 133 bands were polymorphic. The percentage of polymorphic bands (PPB) was 96.38%; The percentage of polymorphic bands (PPL) for 14 populations of D. officinale ranged from 10.79%t o 76.26% was 45.32%(mean). The result revealled that cultivated D. officinale of main producing places in whole country is rich in genetic diversity. Genetic relationship of D. officinale has a obvious correlation with its geography provenance.
2. Using "completely acid hydrolysis of polysacchrides-derivatization-HPLC" method, the fingerprintings of polysaccharides in D.officinale and its related species were established and monosacchrides component of polysacchrides of D. officinale were determined. The result showed that the mannose content of tested samples were significantly different between germplasms and physiological ages. Flowering also produced significant differences on the polysacchrides content, absolute amount and relative volume of mnonsacchrides of D.officinale. The ratios of mannose to glucose peak area of D.officinale tested were range from 2.679 to 7.831. The ratios of other dendrobium except D. primulinum and D. pendulum were absolutely away from the range. The fingerprintings of polysacchrides fraction of D. officinale provided a basis for dendrobium species identification.
3. The samples of D. officinale were hydrolyzed with hydrochloric acid and determined by amino acid analyzer. The result showed that D. officinale was rich in the essential amino acids and non-essential amino acids in human body. Germplasms of D. officinale affected significantly on the accumulation of amino acids including essential and non-essential amino acids. Physiological ages also affected significantly the content of all amino acids, which added with the increase of physiological ages.
1.利用RAPD分子标记对浙江义乌、天台、建德、武义,云南麻栗坡、勐海的14个居群的铁皮石斛和1个居群的紫皮石斛进行遗传多样性分析,从225个RAPD引物中筛选出15个引物,共扩增出138条带,其中133条为多态性条带,多态性条带比率(PPB)为96.38%；14个铁皮石斛居群的多态位点(PPL)在10.79%～76.26%,平均为45.32%。结果表明,全国主产区人工栽培的铁皮石斛遗传多样性丰富,铁皮石斛种质的亲缘关系与其地理种源具有显著的相关。
2.采用“多糖完全酸水解-衍生化-HPLC检测”,建立了铁皮石斛及其近缘种药材多糖部位指纹图谱,测定铁皮石斛药材多糖中的单糖组分。结果表明,种质显著影响供试铁皮石斛的甘露糖质量分数,其差异主要来自遗传差异：不同生理年龄铁皮石斛甘露糖质量分数也存在显著差异,这种差异与铁皮石斛生物特性有着内在的联系；开花也对铁皮石斛的多糖含量及各种单糖的绝对量及相对量均有显著的影响；供试铁皮石斛的甘露糖与葡萄糖的峰面积比值范围为2.679～7.831,其他石斛除报春石斛、肿节石斛外,甘露糖与葡萄糖的峰面积比值均明显偏离此范围,铁皮石斛多糖部位指纹图谱为石斛种间鉴别提供一定的依据。
3.利用盐酸对供试铁皮石斛药材进行水解,氨基酸自动分析仪进行测定,结果表明铁皮石斛含有丰富的人体必需氨基酸和人体非必需氨基酸。种质对氨基酸含量的积累存在极显著的影响,不同种质铁皮石斛中人体必需氨基酸与人体非必需氨基酸均存在极显著差异；生理年龄也显著影响各种氨基酸的含量,各种氨基酸含量随着生理年龄的增加而增加。
Based on the cultivated populations of D.officinale in the main producing areas in the country, the genetic deversity, monosacchrides composition and content of amino acids were studied which aimed to reveal the genetic diversity and genetic variation of cultivated germplasms in the main producing areas and to provide a theoretical basis for the quality control and breeding excellent cultivars of D.officinale.
1. A molecular marker RAPD was used to analyze the genetic diversity of 14 populations of D. officinale and a population of D. devoninum from Yiwu, Tiantai, Jiande, Wuyi in Zhejiang Provinces and Malipo, Menghai in Yunnan Provinces. Fifteen primers screened from 225 RAPD primers were used in the PCR amplification; And 138 bands were generated among which 133 bands were polymorphic. The percentage of polymorphic bands (PPB) was 96.38%; The percentage of polymorphic bands (PPL) for 14 populations of D. officinale ranged from 10.79%t o 76.26% was 45.32%(mean). The result revealled that cultivated D. officinale of main producing places in whole country is rich in genetic diversity. Genetic relationship of D. officinale has a obvious correlation with its geography provenance.
2. Using "completely acid hydrolysis of polysacchrides-derivatization-HPLC" method, the fingerprintings of polysaccharides in D.officinale and its related species were established and monosacchrides component of polysacchrides of D. officinale were determined. The result showed that the mannose content of tested samples were significantly different between germplasms and physiological ages. Flowering also produced significant differences on the polysacchrides content, absolute amount and relative volume of mnonsacchrides of D.officinale. The ratios of mannose to glucose peak area of D.officinale tested were range from 2.679 to 7.831. The ratios of other dendrobium except D. primulinum and D. pendulum were absolutely away from the range. The fingerprintings of polysacchrides fraction of D. officinale provided a basis for dendrobium species identification.
3. The samples of D. officinale were hydrolyzed with hydrochloric acid and determined by amino acid analyzer. The result showed that D. officinale was rich in the essential amino acids and non-essential amino acids in human body. Germplasms of D. officinale affected significantly on the accumulation of amino acids including essential and non-essential amino acids. Physiological ages also affected significantly the content of all amino acids, which added with the increase of physiological ages.
引文
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