浙贝母种质遗传多样性及钾对其生理和活性成分含量影响研究

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浙贝母(Fritillaria thunbergii Miq.)是《中华人民共和国药典》历次版本均有收录的重要品种,位于著名的“浙八味”之首,具有清热散结,化痰止咳等功能。在对浙贝母主产地栽培品种和生产现状进行调查研究的基础上,充分收集浙贝母种质资源,并对其生物学特性、花粉形态及贝母素甲含量进行比较;针对生产中浙贝母繁殖系数小,影响优良品种的推广应用问题,对浙贝母茎尖培养快繁技术进行了初步研究;同时,研究了影响浙贝母生长期长短、产量的高温和钾肥两个重要因素。具体研究结果如下:1.通过对浙贝母产地进行实地调查,收集到狭叶种、宽叶种、多籽种及小三子浙贝母4个栽培品种,并于江苏宝华山发现浙贝母野生种,为浙贝母种质资源的评估和新品种选育奠定了坚实基础。2.不同浙贝母种质间生育期特性及形态特征方面存在遗传差异,狭叶种、宽叶种和野生种浙贝母生长势强,但繁殖系数小,狭叶种、宽叶种一般为2,野生种浙贝母仅为1;多籽种浙贝母生长势中等,繁殖系数大,一般在3以上;小三子浙贝母繁殖系数大,一般为3,但生长势最弱。5个浙贝母种质中狭叶种浙贝母P/E值最小,赤道面观为卵圆形,宽叶种、多籽种和小三子浙贝母P/E值相近,较狭叶种浙贝母大,野生种浙贝母P/E最大,赤道面观为椭圆形,三者在网脊宽度及网眼大小等方面存在明显差异。对不同浙贝母种质ITS和psbA-trnH序列片段的研究结果表明,宽叶种和野生种浙贝母与其它浙贝母存在差异,但NJ系统发育树显示,不同浙贝母种质间没有清晰的界限。3.浙贝母栽培品种、鳞茎大小和部位对贝母素甲含量影响显著。4个栽培品种以小三子浙贝母贝母素甲含量最高;小鳞茎贝母素甲含量高于大鳞茎;芯芽贝母素甲含量远高于鳞片,狭叶种、宽叶种、多籽种和小三子分别高出103.30%、102.94%、110.86%、111.19%。4.以多籽种浙贝母为材料进行的茎尖培养结果表明,茎尖成芽诱导率以培养基MS+0.5 mg·L-1KT+1.5 mg-L-1NAA效果较好,芽增殖培养基以0.5mg·L-16-BA+1.0mg·L-1/NAA效果较好。以浙贝母芯芽为外植体,经过30 d的培养后,芯芽抽茎成小苗,大部分叶腋处均能膨大成小鳞茎。5.在盆栽条件下,比较了35℃/25℃(昼/夜)高温胁迫对4个浙贝母栽培品种光合特性及其它生理指标的影响,结果表明,35℃/25℃(昼/夜)高温胁迫对浙贝母造成的伤害是不可逆的,宽叶种、多籽种浙贝母耐热性稍强于狭叶,小三子耐热性最差。以狭叶种浙贝母为材料,研究了浙贝母花期高温胁迫条件下EBR对其耐热性和光合特性的影响,结果显示EBR可提高高温胁迫下浙贝母叶片可溶性蛋白及叶绿素含量、抗氧化酶活性,维持较高的光合速率,以0.50 mg·L-1EBI预处理效果最好。6.以狭叶种浙贝母为材料的硫酸钾和氯化钾处理田间试验结果表明,在施钾水平较低时,等钾量的氯化钾对光合的促进作用优于硫酸钾处理,但当施钾水平大于110 kg·hm-2时,等钾量的硫酸钾优于氯化钾,145 kg·hm-2硫酸钾与110 kg·hm-2氯化钾处理相比能较大程度地提高浙贝母生长盛期叶片叶绿素含量、Pn.Gs和Tr,增加SOD和CAT活性及可溶性糖含量,显著降低MDA含量和POD活性;施钾可增加浙贝母鳞茎的横径,提高产量,以145 kg·hm-2硫酸钾处理最好,施钾对浙贝母鳞茎的贝母素甲含量的增加作用以75 kg·hm-2氯化钾处理最好,但单株贝母素甲产量方面145 kg·hm-2硫酸钾优于75kg·hm-2氯化钾处理。
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