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金线莲(Anoectochilus roxburghii(Wall.)Lindl)属兰科开唇兰属多年生草本植物,其性偏寒、味甘,以全草入药,是我国名贵珍稀药材。福建省是我国金线莲道地产区之一,同时金线莲在我国西南地区也有广泛种植。然而,在金线莲的栽培及生产过程中,却存在种植面积广而分散、栽培品系多而杂、栽培技术不规范等普遍问题。由于生产上许多不同厂商所用的金线莲品种(系)多为其自留、自选和自繁的特点,致使不同金线莲产区所种植的金线莲品系之间存在着“同物异名、同名异物”的混乱现象,造成生产上金线莲的产量和品质参差不齐。因此,探讨不同金线莲资源类型之间的遗传关系,摸清金线莲资源类型间的进化关系,构建标准的金线莲种质资源类型划分和新品种选育体系,对于金线莲规范化生产和质量提高具有重要意义。为此,本研究遴选多种福建道地产区广泛种植的金线莲地方品种(品系),从表型、生理和遗传水平等方面对其进行深入的差异鉴定和多样性评价研究。具体研究内容和结果如下:1.从表型及药用活性成分差异探究不同类型金线莲资源的多样性差异。本研究在福建、广西等地的金线莲产区收集了在生产上大面积种植的金线莲地方品种(系)(分别命名为“FJQG”“FJCY”“FJSM”“FJTN/1”“FJTN/2”“GXJX”“GXDY”“GXHZ”“TW”“FJCY”),从形态特征和生理活性的差异角度对不同地方的金线莲品种(系)类型进行了详细的比较和评价。结果发现,不同金线莲地方品种(系)的叶长均介于2.63～4.5 cm之间,其中,“FJCY”的叶长最长,为4.5 cm,“FJQG”叶长最短,为 2.63 cm;“GXDY”茎长最长为 15.96 cm,“FJTN/2”茎长最短为11.74 cm,所有材料茎长介于11.74～15.96 cm之间。9个地方品种(系)金线莲的植株叶片干湿重比范围为0.085～0.252;植株茎段千湿重比范围为0.046～0.076。同时,本研究对不同金线莲品种(系)的抗氧化酶活性(CAT、POD、SOD)以及不同金线莲品种(系)的有效成分(多糖与总黄酮含量、可溶性糖、蛋白含量)进行了测定。结果发现,在抗氧化酶体系活性测定中,“GXDY”在SOD和POD两种活性测定中处于9个材料的最大值,活性最低的分别为“TW”和“FJTN/2”。在CAT活性测定中,“FJTN/1”处于最大值,最低值为“FJTN/2”。在药用活性成分测定中,通过对可溶性蛋白、多糖、黄酮三种成分含量分析发现,金线莲“GXDY”含量最高,其次是“FJTN/1”,含量最低的分别为“FJSM”、“FJQG”和“FJJY”。在可溶性糖含量测定中,最高与最低的分别为“FJTN/1”和“FJTN/2”。以上结果表明不同金线莲资源类型在表型、生理及药用活性成分等方面均存在着显著差异,这种差异为选育多样化、适应性广的优良金线莲新品种提供了重要的候选资源材料。2.从细胞学水平解析不同金线莲地方品种(系)的遗传背景差异。为此,本研究对金线莲染色体核型进行了初步分析,结果发现不同来源金线莲地方品种(系)的染色体核型均属于“2B”型。其中,“GXHZ”的核型公式为 2n=80=64m+16sm;“GXJX”为2n=80=78m+2sm;“GXDY”为 2n=40=1st+20m+19sm;“FJQG”为2n=40=18m+22sm;“FJTN/1”为 2n=80=68m+12sm;“FJTN/2”为2n=40=29m+11sm;“FJCY,”为 2n=40=38m+2sm;“FJSM”为2n=40=14m+26sm;“FJJY”为 2n=80=74m+6sm。核型分析的结果发现,本研究所选取金线莲资源类型的进化水平相对原始,其中,金线莲“GXDY”与金线莲“FJSM”的进化程度与其余7份材料相比,“GXDY,”与“FJSM,”的进化程度更大。核型的聚类分析结果表明,“GXDY”与“FJCY”的亲缘关系相对最近。另外在核型分析的同时,利用流式细胞术方法详细鉴定不同金线莲资源类型的倍性特征,结果发现:在以标准2倍体石斛(Dendrobium nobile Lindl)为对照时,本研究所用的9种金线莲资源类型皆为4倍体。3.从分子水平上鉴定不同金线莲资源类型亲缘关系。本研究对NCBI已公布的金线莲种子转录组原始数据进行拼接并开发鉴定可利用的EST-SSR标记信息,结果金线莲转录组原始数据经过拼接共得到82723个Unigenes序列,利用MISA挖掘获取了 9401个SSR位点。随机挑选200个位点对其进行可利用性和多态性验证与分析,结果有144对引物扩增出了理想的PCR产物,扩增效率达72%,其中有60%的引物具有多态性。利用多态引物对不同金线莲资源类型进行亲缘关系聚类分析,发现“FJQG”“GXDY”“FJSM”“GXJX”等9份金线莲种质资源类型可分为三类。类群1中有7份主要来自福建金线莲资源类型;类群2和类群3各有1份资源类型,分别为来自栽培种“GXDY”和野生种“FJCY”。本研究表明,利用金线莲转录组数据挖掘的EST-SSR位点扩增稳定、多态性良好,能够在一定程度上推算出金线莲种质资源的遗传亲缘关系。本研究基于表型、生理和遗传背景等不同研究层次上,由表及里、由内而外系统鉴定了不同金线莲资源类型的细节性差异;并以此为基础,从分子水平和细胞学水平上详细评测了不同金线莲种质资源亲缘进化关系。本研究为进一步评测、筛选优良金线莲品种提供重要的数据支撑,也为进一步大范围开展金线莲不同遗传资源亲缘关系鉴定和规范金线莲新品种选育过程中优良亲本的适合性搭配,提供良好理论依据和技术支撑。