黄芪ISSR和ITS分子标记遗传多样性及有效成分的关联性分析

发布时间：2020-05-10 17:29

【摘要】：黄芪(Radix Astragali)原名黄耆,来源于豆科药用植物蒙古黄芪Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.var.mongholicus(Bge.)Hsiao 和膜荚黄芪 Astragalus membranaceus(Fisch.)Bge.的干燥根,是一种重要的药用植物,黄芪中的多糖、皂苷、黄酮类物质是其主要活性成分,有增强机体免疫功能、保肝、利尿、抗衰老等作用,药用价值相当高。本文以收集的47份黄芪种质资源为材料,研究不同种质资源间有效成分黄芪总皂苷、甲苷和总黄酮含量的差异,采用ITS和ISSR分子标记对来源不同的种质资源进行遗传多样性分析,并开展黄芪有效成分与分子标记间的关联分析,旨在了解所研究黄芪种质资源的遗传背景,初步揭示黄芪中总皂苷、总黄酮、黄芪甲苷含量与ISSR分子标记之间的关系,为黄芪优质种源的引种筛选和合理利用提供理论依据。其研究结果如下:(1)不同黄芪种质资源的总皂苷、甲苷和总黄酮含量有差异,含量变异系数依次为16.71%、49.23%和19.64%,总皂苷含量范围7.1670～17.5790 mg/g,甲苷含量范围6.0700～107.9200 μg/g,总黄酮含量范围2.2120～6.1639 mg/g;总皂苷含量均高于总黄酮含量,两者呈极显著正相关。甲苷含量与总皂苷以及总黄酮含量无相关性。(2)47份黄芪种质资源ITS序列一致性为99.67%,ITS片段大小为611～618 bp,共三种序列类型;三种序列类型共42个SNP位点,包括碱基的缺失与插入;42个SNP位点在ITS1区段分布24个,5.8S区段1个,ITS2区段17个,种源340代表的序列类型与其它序列的差异最大。(3)13条ISSR引物在39个黄芪种质资源的780个单株中共检测到222多态性位点,每个引物的平均多态性百分率均为100%;39个种源的平均Nei's遗传多样性指数(H)和shannon信息指数(I)平均值分别为0.1852和0.2891,物种水平的遗传多样性指数(H)和shannon信息指数(I)分别是0.2419,0.3843;物种水平的遗传多样性高于种源水平;39份黄芪种质资源间遗传分化系数为0.2235;平均基因流为1.9591,说明黄芪各种质资源间存在一定的基因交流;聚类分析将39份种质资源共分为4大类。(4)13条ISSR引物对47份种质资源的各混合DNA进行扩增共检测到162个位点,其中多态性位点155个,平均多态性位点百分率为95.71%,平均每个引物扩增位点数为12.46,多态性位点为11.92个,H和I平均值分别为0.2327、0.3728;聚类分析将47份种质资源共分为4大类。(5)13条ISSR引物中共61个位点与总皂苷和总黄酮含量发生关联,引物57可关联到的位点最多,共11个;与总皂苷含量关联的位点共24个,贡献率的变异范围5.05%～12.57%。与甲苷含量关联的位点共23个,贡献率的变异范围9.98%～30.24%,与总黄酮含量关联的位点共35个,贡献率的变异范围4.64%～11.11%;可以同时关联到总皂苷和总黄酮含量两个性状的位点共有16个,可以同时关联到总黄酮和甲苷含量两个性状的位点共有5个。
【图文】：

大豆皂苷,皂苷类,母核,黄芪皂苷

ＩＩＩ、ＩＶ、Ｖ、ＶＩ、Ｗ，异黄皂苷Ｉ、ＩＩ、ＩＩＩ以及大豆皂苷Ｉ、ＩＢ，乙酰黄芪苷Ｉ，黄芪茎叶皂逡逑苷Ａ、Ｂ、Ｅ、Ｆ、Ｈ、Ｉ、Ｊ等［１２％。其中除大豆皂苷Ｉ和黄芪皂苷ＶＤ以外，，其余均以９，邋１９－环羊毛逡逑脂烷型的四环三萜皂苷类作为苷元，总称为黄芪皂苷或黄芪总皂苷（图１－１邋ａｂｃ）邋［３0］逡逑－２－逡逑

母核,异黄烷,异黄酮类,黄酮类

ａ逦ｂｅ逡逑图１－１黄芪甲苷类、乙酰黄芪苷类、异黄芪苷类母核、大豆皂苷类、茎叶皂苷类母核逡逑注：ａ为黄芪甲苷、乙酰黄芪苷、异黄芪苷类母核，ｂ为黄芪大豆皂苷类母核，ｃ为黄芪茎叶皂苷类母核；逡逑结构式中取代基Ｒ的类型：Ｈ、０Ｈ、００出或者是糖逡逑北川勋等在１９８１年从［３１］膜英黄芪中分离出黄芪苷（ｏｓ／ｒａｇａ／ｏｓｉ？办）Ｉ－ＶＤ等１２个三萜寡糖苷。逡逑此后，黄芪皂苷甲、黄芪皂苷乙、异黄芪皂苷ＩＶ等也陆续被国外学者［２Ｑ＇３２ｌ从膜荚黄芪中分离出来。逡逑马英丽等【３３）从膜荚黄茂的地上部分分离得到膜荚黄民莲叶阜苷Ｃ（Ｈｕａｎｇｑｉｙｉｅｓａｐｏｎｉｎ邋Ｃ）－Ｈｉｒｏｔａｎｉ逡逑Ｍ．等【２３】从膜荚黄芪的毛状根中分离并得到黄芪皂苷Ｉ邋－ＩＶ、乙酰黄芪皂苷Ｉ、异黄芪皂苷Ｉ及逡逑ａｇｒｏａｓｔｒａｇａｌｏｓｉｄｅ邋Ｉ邋－ＩＶ。Ｘｕ等丨３４】利用ＨＰＬＣ－ＭＳ方法对不同产地黄芪进行研究，根据得到的结果逡逑能够鉴别出不同产地的黄芪药材。赵强［３５］等用ＨＰＬＣ－ＥＬＳＤ法测得黄芪提取物中黄芪皂苷Ｉ，邋ＩＩ逡逑和乙酰黄芪皂苷Ｉ的含量，并把这种方法用于黄芪提取物中皂苷类成分的定量分析。汪红等【３６］逡逑利用ＨＰＬＣ－ＥＬＳＤ法对黄芪皂苷（皂苷ＩＶ，ＩＩＩ，邋Ｉ）的含量的测定，认为这三种成分可以作为黄逡逑芪及其制剂的质量评价标准。逡逑１．２．１．２黄芪黄酮类化合物及其测定方法逡逑随着现在化学分析技术的发展
【学位授予单位】：宁夏大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S567.239

【参考文献】