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荆芥(Schizonepetae Herba)和柴胡(Bupleuri Radix)作为常用大宗中药材,其药用历史悠久,社会需求量大。药材种质质量的优劣和安全性会直接影响中药系列产品的质量和临床疗效。荆芥和柴胡生产所用的种质以往主要从野生种驯化而来,并逐步通过自种自繁形成了各个地区的地方种质。但在,长期的种植过程中,只种不选和引种不科学等问题造成了种质混杂、退化,影响了药材的质量和产量。在部分地区还存在地方习用品和混伪品,也影响了用药安全和临床疗效。近年来,随着人工育种在药用植物领域的兴起,出现了一批具有优良性状的中药材新种质,为中药材的产量和质量提供了有效的保证。随着市场上流通的种质数目不断增加,探索准确、有效、快速的种质鉴定方法成为维护药农、育种学家和药企权益,稳定药材市场秩序的当务之急。由于传统的鉴定方法己无法满足现今种质鉴定的需求,本研究拟利用分子和化学方法对荆芥、柴胡种质进行鉴定,以促进其种质的选育、开发与利用。本研究利用分子和化学方法,鉴定了中国医学科学院药用植物研究所魏建和课题组选育的裂叶荆芥(Schizonepeta tenuifolia (Benth.) Briq.)“中荆”系列新品种和柴胡(Bupleurum chinense DC.)“中柴”系列新品种以及目前市场上主要流通的荆芥、柴胡种质,建立了荆芥和柴胡种质鉴定体系。主要研究结果如下:1、建立了裂叶荆芥ITS2条形码鉴定体系,可以对裂叶荆芥及其混伪品进行稳定、准确的鉴别。以12种裂叶荆芥种质为实验样本,按照中药材DNA条形码分子鉴定标准操作流程提取ITS2序列。结果显示,裂叶荆芥ITS2序列长度为232 bp。不同来源裂叶荆芥ITS2序列一致,其与8个混伪品物种之间序列差异明显,远大于种内差异。将裂叶荆芥与同属唇形科植物的混伪品构建NJ树进行系统发育分析,显示裂叶荆芥与近缘物种及其混伪品分支明显。2、建立了药用植物荆芥SRAP-PCR反应体系,为进一步的分子鉴定研究建立基础。通过单因素和正交设计两种实验方法,对PCR反应体系中的Mg2+dNTP,引物,Taq聚合酶和DNA模板进行条件摸索。最终确定得到荆芥25μL优化反应体系为:2.00 mmol/L Mg2+、0.20 mmol/L dNTPs、1.5 U Taq聚合酶、0.50μmol/L引物、20 ng DNA模板和2.5μL 10×Ex Taq Buffer;各因素对扩增反应结果的影响从大到小依次是:Mg2+、DNA模板、Taq聚合酶、dNTPs、引物。运用该优化体系从264对引物中筛选出能扩增出清晰条带的14对。该结果可以为后续利用SRAP进行种质鉴定实验提供参考。3、建立了裂叶荆芥SRAP分子标记鉴定体系,对荆芥新品种和主要品种进行鉴定,初步探究了不同来源荆芥种质遗传关系。应用14对引物组合对12个荆芥种质共132个样品进行SRAP分子标记鉴定。电泳结果显示,共扩增出261个条带,其中多态性条带有234个,多态性百分率89.66%。12个荆芥种质多态性条带百分率从29.12%到83.14%,说明不同种质内部分化程度差异明显,新品种整齐度高于地方生产种质。通过观察发现,4个种质(中荆1号、中荆2号、安国荆芥、玉田荆芥)在4个引物组合(Me1/Em13, Me1/Em17, Me3/Em18, Me7/Em13)扩增下,能够分别产生特异性条带,与其它种质区分开来。聚类分析和主成分分析显示,不同荆芥种质相似性与遗传关系相关而与地理位置无关。该结果可为荆芥种质的鉴定、生产、利用和遗传多样性研究提供了参考。4、建立了不同为源荆芥药材的GC特征图谱,为荆芥药材的品种鉴定和质量控制提供科学依据。通过正交设计实验,最终确定挥发油提取方法为:料液比10:1,浸泡时间2h,提取时间3h。使用GC-FID方法测定了40批荆芥样品挥发油,运用《中药色谱指纹图谱相似度评价系统2004版》软件建立了荆芥药材特征图谱,并进行了相似度评价、聚类分析和主成分分析。结果显示40批荆芥样品的GC特征图谱共有10个共有峰,通过聚类分析和主成分分析,可以将40批不同来源荆芥很好的归为4类。5、建立了柴胡栽培种质SSR分子标记鉴定体系,为鉴别柴胡新品种和选育品系提供了依据。从50对柴胡SSR引物序列中选择了9对多态性高、条带清晰的引物,对2个选育品系和4份其它柴胡栽培种质材料进行扩增。通过特异的SSR条带,可以将不同柴胡种质进行鉴定区分。并依据遗传距离构建聚类树状图,将所有样品分为四类:黑龙江产狭叶柴胡和川红柴1号品系聚为一类,川北柴1号品系和中柴1号品种聚为一类,四川枫顺和荣县产柴胡种质各独自聚为一类。该研究可以用于柴胡种质鉴定,并为后续品种选育提供一定的参考。综上所述,本研究以荆芥、柴胡新品种和市场主要流通栽培种质为材料,通过采用分子和化学方法,建立了荆芥、柴胡种质鉴定体系。为荆芥、柴胡的种质保护、品种选育、药材质量控制提供了技术支撑和科学依据。