不同居群艾种质遗传多样性和遗传结构分析

以12个艾居群和22条SCoT引物为试材,采用NTSYS-pc2.1、Popegen 1.32等分析方法对12个居群的遗传多样性和群体结构特征进行研究,以期为艾新品种选育提供参考依据。结果表明:22条SCoT引物共检测出87个主要等位基因变异,平均每条引物3.95个;多态性信息含量PIC值、Shannon′s多样性指数I值和Nei′s基因多样性指数H平均值分别为0.690、0.483和0.317,表现出较高的遗传多样性。居群每个位点平均等位基因数(Na)、每个位点平均有效等位基因数(Ne)、I和期望杂合度(He)平均值分别为1.444、1.419、0.349、0.238,以安阳汤阴县艾居群Na、I、H值最高。居群遗传相似系数和遗传距离范围为0.795~0.975和0.025~0.229,平均值为0.909和0.097。其中,济源艾居群和黄冈蕲春艾居群的遗传相似系数最高、遗传距离最近。SCoT遗传分化系数(Gst)为0.293,表明群体间的遗传多样性水平较低,9%遗传差异源自群体间。居群间基因流水平(Nm)值为2.022,表明居群间存在一定的基因流,导致居群间的遗传差异小。12个艾居群在0.914处划分4个组群,分别包括8、2、1、1个居群。

不同产地野生蕲艾的桉油精和芦丁含量比较

采用气相色谱(GC)和高效液相色谱(HPLC)法测定了湖北省蕲春县赤龙湖、九棵松村、翁堑村和清水河村4个产地的野生蕲艾叶中桉油精和芦丁含量。结果表明,4个产地的野生蕲艾叶桉油精含量在0. 45%~0. 73%之间,赤龙湖蕲艾叶桉油精含量最高;芦丁含量在0~0. 0182%之间,清水河村的野生蕲艾叶芦丁含量最高(0. 0182%)。本研究结果对野生蕲艾种质资源的评价和利用以及药材质量评价与管理具有重要的参考价值。

基于农艺和品质性状的宛艾种质综合评价

采用科学合理的方法综合评价宛艾种质并筛选优异性状材料,为宛艾新品种的选育提供亲本材料及技术支撑。以30个来源于南阳市的宛艾种质为试验材料,采用Shannon-weaver遗传多样性指数、隶属函数法、相关性分析、主成分分析、聚类分析对其农艺和品质性状进行综合评价。结果表明,宛艾种质具有较高的遗传多样性,不同性状的遗传多样性指数为0.53~1.58,变异系数为16.95%~160.71%。相关分析表明,多数农艺性状间存在显著或极显著相关,部分品质性状之间存在显著相关性,但农艺性状与品质性状间相关性较差。主成分分析将15个性状转换成5个综合因子,累积贡献率为85.12%,第1、2、4主成分主要反映农艺性状信息,第5个主成分主要反映品质性状信息,第3个主成分主要反映农艺性状和品质性状信息。基于离差平方和法将30个宛艾种质在欧式距离14.0处聚为三类,第一类为优质型,包含8个种质;第二类为丰产型,包含8个种质;第三类种质性状介于第一类和第二类之间。基于隶属函数法对宛艾种质进行综合评价,筛选出产量和品质综合表现优异的5个种质,可为宛艾新品种选育提供亲本材料支撑。

艾草种质资源农艺性状的综合评价

开展艾草种质资源农艺性状的综合评价,旨在为艾草新品种遗传改良提供理论参考。本研究采用SPSS 25.0软件对70个艾草种质资源的13个农艺性状进行相关分析、主成分分析、聚类分析和综合评价。结果表明,13个农艺性状的遗传多样性指数为1.33~2.01,遗传多样性指数大于1.50的农艺性状有12个,占供试种质的92.31%;变异系数为16.97%~78.04%,变异系数大于30.00%的农艺性状有8个,占61.54%;大部分农艺性状间存在显著或极显著相关。在主成分分析中,前5个主成分反映了13个农艺性状的大部分信息,累计方差贡献率达到76.31%。聚类分析在欧式距离为12.0处可将70个艾草种质资源聚为2类群,第Ⅰ类群包含45个种质,呈现出第一分枝叶片数多、叶片长、叶片宽、单株鲜重高等4个有益性状;第Ⅱ类群包含25个种质,呈现出叶柄短、两叶鲜重高、五叶间距短等3个有益性状;根据综合得分值(F),筛选出农艺性状综合表现最好的5份艾草种质资源。本研究中70个艾草种质资源具有丰富的遗传多样性,将为艾草遗传改良、保护和利用提供理论依据。

不同产区艾叶ISSR遗传多样性分析

目的对不同产区艾Artemisia argyi叶进行遗传多样性分析,为艾叶规范化种植及新品种选育工作奠定基础。方法采用ISSR分子标记技术对36个不同产区的艾叶样品进行扩增,然后利用POPGENEv1.32软件进行遗传学分析,得出它们的遗传特征系数,用Ntsyspc2.1对艾叶ISSR分子标记结果进行UPGMA聚类分析。结果筛选出16条引物,共扩增出条带402条,其中多态性条带398条,多态性百分比为99%;在对栽培种和野生种之间遗传距离分析后发现,两者之间的遗传一致度为0.9891,遗传距离为0.0110;对按纬度划分的4个区域艾资源进行遗传结构与遗传变异分析,4个区域间基因多样性指数(diversity index,Ht)为0.1927、遗传多样性指数(genetic diversity index,Hs)为0.1642、遗传变异指数(genetic variation index,Gst)为0.1479、基因流(gene flow,Nm)为2.8818,NTSYSpc软件对4个区域进行系统聚类分析,可将4个区位划分为2大类,且4区位相邻2个之间均具有一定的遗传相似性。结论艾叶具有极其丰富的遗传多样性,栽培种和野生种之间亲缘关系接近、遗传背景差异较小。艾叶其遗传特性随着纬度的变化呈现出一种递进式遗传扩散,其中河南南部居群多样性最为丰富,其次为河南中西部和河南中部,北部居群遗传多样性最低。

艾种质资源挥发性成分分析与评价

挥发油是艾叶中主要的药效成分,也是评价艾叶品质的重要指标。该研究收集了来自全国各地的100份艾种质资源,运用水蒸气蒸馏法提取艾叶中的总挥发油,并采用GC-MS对艾叶挥发油中的挥发性成分含量进行了测定。结果表明,不同艾种质叶片中总挥发油为0.53%2.55%,平均质量分数1.43%;共鉴定出39种化合物,利用这39种成分的含量差异可以将100份种质分为4类,第Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类群分别有9、2、66、23份种质,其中第Ⅲ类群的挥发性药用成分种类和含量较高;从各种质叶片挥发油中鉴定出13种共有成分,利用主成分分析将其简化为5个主成分,累计贡献率达73.454%,第1、3、5主成分主要反映挥发油药理活性的信息,第2、4主成分主要反映挥发油香味的信息。该研究对艾种质资源叶片挥发油的差异进行了系统分析,为艾的品种选育提供参考,同时为艾叶挥发油合理利用提供依据。

不同艾种质资源矿质元素含量及其与品质的关系

为明确不同艾种质资源矿质元素的含量特性及其与艾叶品质指标的关系,该研究以100份艾种质资源为研究对象,测定了艾叶中氮(N)、磷(P)、钾(K)、钙(Ca)、镁(Mg)、铝(Al)、锰(Mn)、铁(Fe)、铜(Cu)、锌(Zn)10种矿质元素含量,并运用相关性分析、通径分析和聚类分析探究其与品质指标的相互关系。结果显示,艾叶中10种矿质元素含量的变异系数为12.23%~64.38%,遗传多样性指数为0.97~3.09,其中N、P、Zn元素具有明显的遗传多样性;相关性分析显示,10种矿质元素中N、P、K元素呈较强正相关,除Mg与Al元素呈负相关外,Ca、Mg、Al、Mn、Fe、Cu、Zn元素间均呈明显正相关;矿质元素与艾叶品质的相关性分析显示有17对性状存在显著相关。通径分析表明,P、K、Ca、Mn元素对艾叶产量影响较大,P、K、Mg元素对艾叶出绒率影响较大,N、P、K元素对总挥发油含量影响较大,P、K元素对桉油精含量影响较大,P、K、Ca元素对异泽兰黄素含量影响较大。100份种质可以分为3类,其中第Ⅰ类群对P、K、Mg元素的富集能力较强,且矿质元素的综合性状较好,具有较高的开发潜力,第Ⅱ类群对Ca、Mn、Fe、Zn元素富集能力较强,第Ⅲ类群对N、Al元素的富集能力较强。该研究可为艾的资源评价、品种选育提供新的思路,为肥料的施用提供参考。

不同艾种质资源叶片品质的分析与评价

目的:对100份艾种质资源的14个品质性状进行综合评价,分析不同种质艾叶的质量差异并筛选出特异种质。方法:从全国收集艾种质资源,测定各种质的艾叶出绒率和总挥发油含量,运用超高效液相色谱(UPLC)测定艾叶中12种黄酮和酚酸类成分含量,并利用相关性分析、主成分分析和聚类分析对艾叶品质进行综合评价。结果:艾种质资源具有丰富的遗传多样性,14个品质性状的变异系数在25.67%~127.34%,其中绿原酸、隐绿原酸、异夏佛塔苷、异绿原酸B和异绿原酸A的变异系数超过70%,变异较大;艾叶出绒率与9个品质性状呈负相关,艾叶总挥发油与10个品质性状呈正相关,而各黄酮和酚酸类成分多呈相互协同的作用;对12个黄酮和酚酸类成分进行主成分分析,可提取出4个主成分,以S98(浙江省杭州市),S84(湖南省邵阳市隆回县),S66(湖北省麻城市福田河镇),S35(湖北省黄冈市蕲春县八里湖乡),S15(河南省安阳市汤阴县伏道乡)所对应的种质艾叶中黄酮和酚酸类成分综合得分最高;系统聚类分析表明,欧式距离为8.0可以将100份种质分为4个类群:第Ⅰ类群包含90份资源,第Ⅱ类群包含3份资源,第Ⅲ类群包含3份类群,第Ⅳ类群包含4份类群,其中第Ⅱ类群黄酮和酚酸类成分含量较高,第Ⅲ类群总挥发油含量较高,第Ⅳ类群艾叶出绒率较高。结论:不同艾种质叶片品质差异较大,该研究可为艾种质资源的品质评价和品种选育提供依据。