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栝楼(Trichosanthes kirilowii Maxim)是葫芦科栝楼属的一种多年生缠绕性藤本植物,是我国传统中药材。本研究调查了12份中国栝楼材料的性状特征,通过细胞染色压片确定了材料的倍性,同时借助AFLP分子标记对12份材料的遗传多样性以及亲缘关系进行了分析和评价,最后用SDS-PAGE的方法对各材料的种子储藏蛋白进行分析,为以后栝楼的利用及药用成分分析奠定基础。实验结果表明,12份中国栝楼材料在外在性状上有或多或少的差异。本次实验所用材料有3个为二倍体,有9个为八倍体。而AFLP分子标记对12份栝楼材料检测出了平均97.36%的多态性。本实验所采用的14对AFLP引物总共扩增出了628条多态性谱带,平均每对引物扩增出44.86条多态性谱带。统计AFLP条带,以谱带的有无为原则,获取需要的0-1矩阵,两品种类型间的相似性用Jaccard和Nei and Li相似系数表达。建立Jaccard和Nei and Li相似系数矩阵,并且在Jaccard相似系数矩阵的基础上,用NTSYS-PC软件进行SAHN聚类分析,用UPGMA算法得到12份栝楼材料遗传多样性和亲缘关系的系统树图。用Arlequin软件进行AMOVA分析(analysis of molecular variance)估计亲缘树划分组内和组间的遗传变异。统计结果表明Jaccard and Nei and Li两种相似系数虽然数值不同(Jaccard相似系数分布于0.0645到0.7270间,而Nei and Li相似系数分布于0.3252到0.8678间。),但揭示相同的遗传亲缘关系。根据Jaccard相似性系数矩阵聚类得到12份栝楼材料的亲缘关系树状图,显示全部材料可明显聚类为两组,其中二倍体材料(1、2、3号)为第1组,剩下的八倍体材料为第2组。组内差异由组内的明显分支(1组中2号材料分支和2组中6号材料分支)显示。AMOVA分析结果,二倍体和八倍体间的遗传差异为总变异的99.67%,而组内变异仅占总变异的0.33%。在亲缘关系树状图中揭示各栝楼类型的亲缘关系并没有和地理分布明显相关。在所有的材料中,来自河南焦作怀药产区的11号和12号材料间的遗传距离最小,可能是由于地理分布而至较小的隔离。聚类分析结果表明各栝楼材料具异质性和遗传相似性。作为一种传统中药,不同的栝楼类型有不同的药用成份。在所有的实验材料中,来自河南安阳的8号材料因其块根而闻名,来自山东长清的6号材料因其果实而闻名,这两种材料是传统中医界公认的药用效果最好的栝楼类型。在第2组中,6号材料做为最用价值的药瓜材料独立成支,和其他的药用栝楼区分开来,这揭示该材料具有特异的高药用价值的基因型。巧合的是我们发现来自河南焦作的10号材料是距离6号山东栝楼和8号安阳花粉遗传距离最近的栝楼材料类型(距6号材料遗传距离为0.16,距8号材料遗传距离为0.14),这暗示该野生栝楼具有最近似安阳花粉和山东栝楼的基因型,从而可能具有更高的药用价值。栝楼是典型的雌雄异株植物,所以是研究雌雄差异的理想材料,本实验中尝试通过多态性较高的AFLP分子标记方法,找出栝楼雌雄间的差异,(实验结果)最后发现较为困难。种子储藏蛋白分析结果显示,各栝楼材料类型具有种子蛋白的差异,且该差异与各材料间的遗传关系相关。通过本实验我们得出以下结论:(1)AFLP分子标记技术可以准确的鉴定区分开形态复杂相似的不同基因型栝楼类型,从而在中国栝楼种质资源间的遗传多样性评价中十分有效。(2)中国栝楼种质资源的遗传多样性水平和变异水平很高,达到90%以上。(3)栝楼二倍体组与八倍体组间的差异远远大于组内差异。(4)来自山东长清的6号材料作为药用价值最高的栝楼果材料是八倍体药用材料中基因型最为特异的栝楼类型。(5)各栝楼类型所含种子储藏蛋白有差异,且这种差异与DNA水平上的遗传差异明显相关。