航天诱变穿心莲SP1-SP2代农艺性状变异研究

发布时间：2020-05-16 03:18

【摘要】：穿心莲(Andrographis herba)是爵床科植物穿心莲dndrographis paniculata(Burm.f.)Nees的地上干燥部分,气微,味极苦。其主要药效成分为穿心莲内酯及脱水穿心莲内酯,广泛分布于叶片中,临床上多用于防治上呼吸道感染、胃肠及肝胆疾病。穿心莲药材在我国主要以人工栽培为主,虽然种植区域广泛,但由于种植环境、技术等因素导致穿心莲品种严重退化,药用成分差异较大且不稳定。同时穿心莲种子主要由广西的种子田供给,不利于穿心莲的优良选育。本文以穿心莲在杭州地区的生长发育及物质积累研究为基础,以航天搭载“长征7号”、“神州十一号”穿心莲种子为研究对象,探讨航天诱变对SP1、SP2代穿心莲生物学性状及4种穿心莲二萜内酯含量的影响,为选育优质、高产的穿心莲新品种提供理论基础。主要研究结果如下:1.穿心莲的生长发育及物质积累研究。通过对各个时期杭州种植的穿心莲进行农艺性状的研究,发现穿心莲的生长发育呈“S”型增长,在生长期植株增长速率最大,蕾期后生长速率下降。植株鲜重、干重在盛花期到达最大值,而叶重比随着穿心莲的生长呈下降趋势,在果实成熟期到达最低为25.39%,不符合药典穿心莲叶不得少于30%的规定。通过对各生长发育期穿心莲的生理指标变化规律研究,发现可溶性蛋白含量大致呈缓慢上升的趋势;可溶性糖在第一次快速生长期时达到最大值,随后急剧下降在第二次快速生长期达到最小值;总黄酮含量呈现先上升后下降的趋势。利用HPLC对穿心莲进行有效成分含量的测定,发现在叶和茎中穿心莲内酯含量分别在盛花期与初花期达到最大值,去氧穿心莲内酯含量在苗期达到最大值,同时研究发现脱水穿心莲内酯含量的变化在整个生长发育期内均不明显。基于产量与质量的综合考虑,发现在盛花期时,穿心莲内酯的含量在各部位均为最大值,因此建议在杭州种植的穿心莲宜在盛花期进行采收。2.航天诱变穿心莲SP1代研究。通过对穿心莲SP1代植株的株高、叶长、叶片数等10个农艺性状与4种穿心莲二萜内酯含量的测定来研究航天诱变对SP1代穿心莲的影响。研究发现SP1代穿心莲各性状均出现不同程度的差异。相关性分析表明叶重比与一级分蘖数、叶干重、干重呈极显著正相关,与去氧穿心莲内酯含量呈极显著负相关;穿心莲内酯含量与叶片数及一级分蘖数呈显著负相关,与其他3种二萜内酯均呈正相关。对穿心莲的14个性状进行主成分分析,提取出5个主成分,分别为产量因子、株型因子、叶型因子、成分因子和种子重量因子,表明穿心莲的选择评价上产量因子占主导作用。3.航天诱变穿心莲SP2代研究。通过对穿心莲SP2代出现特征形态的株系进行栽培研究,发现CZ-3,CZ-119(三叶对称)株系和SZ-85(主干分枝)的长势要显著高于CK,而CZ-88和CZ-118(主干分枝)株系的生长趋势与CK相近。对比各株系的生物量与有效成分,发现CZ-88株系的鲜重及干重显著高于CK,且穿心莲内酯含量不管在叶还是茎中,均为最大值。基于SP1代的产量因子与质量的双重调控,可将CZ-88作为穿心莲SP3代育种的重点关注对象。
【图文】：

色谱图,脱水穿心莲内酯,穿心莲内酯,穿心莲

图２．１穿心莲标准品ＨＰＬＣ色谱图逡逑１：穿心莲内酯；２：新穿心莲内酯；３：去氧穿心莲内酯；４：脱水穿心莲内酯逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．１邋Ｔｈｅ邋ＨＰＬＣ邋ｃｈｒｏｍａｔｏｇｒａｍ邋ｏｆ邋Ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｉｓｐａｎｉｃｕｌａｔａ邋ｓｔａｎｄａｒｄ逡逑１：邋ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ；邋２：邋ｎｅｏａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ；邋３：邋ｄｅｏｘｙａｎｄｒｏｇｒａｐｈｏｌｉｄｅ；逡逑

穿心莲,可溶性糖,可溶性蛋白,变化规律

在果实成熟期到达最高，分别为２５．９８±５．５５ｇ和２．５３±０．３１ｇ。逡逑２．２．２各生长发育期穿心莲叶片中可溶性蛋白和可溶性糖含量的变化规律逡逑如图２．２所示，在穿心莲的整个生长发育过程中，叶片可溶性蛋白含量呈缓逡逑慢上升趋势，在盛花期达到最大值８８．１９邋ｍｇ－ｆＦＷ。如图所示，可溶性糖在第一逡逑次快速生长期达到最大值１２０．２８邋ｍｇｉｆＤＷ，随后急剧下降，在第二次快速生长逡逑期达到最小值４０．０６邋ｍｇ，ｇ＿ｉＤＷ。第二次快速生长期后穿心莲叶片中可溶性糖呈上逡逑升趋势，，但从现蕾期开始呈下降趋势。逡逑ａ逦ｂ逡逑１５０－，逦１５０－逡逑蠢邋￡邋ｉ00—逦ｔ逦％邋１１０°－邋Ａ邋？逡逑０６．２３邋０７．２０邋０８．１８邋０９．２５邋０９．３０邋１０．１９邋１１．０７逦０６．２３邋０７．２０邋０８．１８邋０９．２５邋０９．３０邋１０．１９邋１１．０７逡逑采样时间逦采样时间逡逑图２．２各生长育期穿心莲叶中可溶性蛋白和可溶性糖的含量变化规律逡逑ａ：可溶性蛋白含量；ｂ：可溶性糖含量逡逑Ｆｉｇｕｒｅ邋２．２邋Ｃｈａｎｇｅｓ邋ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｃｏｎｔｅｎｔｓ邋ｏｆ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ａｎｄ邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｓｕｇａｒｓ逡逑ｉｎ邋ｔｈｅ邋ｌｅａｖｅｓ邋ｏｆ邋Ａｎｄｒｏｇｒａｐｈｉｓ邋ｐａｎｉｃｕｌａｌａ邋ａｔ邋ｄｉｆｆｅｒｅｎｔ邋ｇｒｏｗｔｈ邋ｓｔａｇｅｓ逡逑ａ：邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｐｒｏｔｅｉｎ邋ｃｏｎｔｅｎｔ；邋ｂ：邋ｓｏｌｕｂｌｅ邋ｓｕｇａｒ邋ｃｏｎｔｅｎｔ逡逑２．２．３各生长发育期穿心莲根中总黄酮含量的变化规律逡逑各生长发育期穿心莲根中总黄酮含量的变化如图２．３所示
【学位授予单位】：浙江理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S567.219

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