栽培和野生中药材灯盏花的近红外光谱鉴别模型

分别在2台傅里叶变换近红外光谱仪上采集了43个栽培和野生中药材灯盏花样品的近红外漫反射光谱,提取光谱信息的15个主成分,方差贡献率达到99%以上。以20个灯盏花样品作为建模集,15个主成分作为网络学习输入层的15个节点,在2台仪器上用2套光谱分别建立了识别栽培和野生灯盏花样品的BP-神经网络模型,并对预测集的23个样品用于实际鉴别分析。两台仪器上的建模集样品模型回代正确识别率均为100%,预测集样品的正确识别率分别为100%和95.7%,结果表明,利用近红外光谱法进行栽培和野生中药材灯盏花的快速鉴别是可行的。

灯盏花主要数量性状的主成分与聚类分析

对分布于云南省9个州(市)20个县的22份灯盏花种质资源的12个主要数量性状进行了主成分和聚类分析。结果表明:以叶片因子、花序因子、粒重因子和产量(干重)因子作为灯盏花的4个主成分,其累计贡献率为72.78%。据此,在进行灯盏花优良种源选择时对其叶片因子应选择高,粒重因子应选择偏小,而花序和产量(干重)因子应选择适中者;遗传距离为5时,可以把22份灯盏花种质资源分为5大类,其中滇西北迪庆香格里拉的D10,丽江古城的D09,大理鹤庆的D11各聚为一类;玉溪通海的D19和与通海县毗邻的红河州石屏县的D18聚为一类,其余产自红河、文山、曲靖、昆明、楚雄等5州(市)的17份灯盏花种质资源聚为一类。其聚类结果与灯盏花的地理分布密切相关,滇西北地区的灯盏花种质资源遗传分化严重。

灯盏花主要数量性状的相关与通径分析

对22份灯盏花种质资源的12个主要数量性状进行了简单相关、偏相关及通径分析,结果表明:灯盏花的15对性状间存在简单相关和偏相关关系,其中灯盏乙素含量与单株干重存在极显著的负相关关系,与其他10个农艺性状间均无相关关系;单序种子数、单株分枝数和基生叶宽对单株干重有较大的直接正向效应,而种子千粒重、花序直径和单株花序数则对单株干重有较小的直接负效应。

红河灯盏花GAP基地环境质量评价

目的评价灯盏花GAP基地环境质量,为灯盏花SOP的制定和GAP基地建设提供依据。方法测定了红河灯盏花GAP基地的大气、水和土壤环境指标,所生产药材的灯盏乙素含量、重金属含量和农药残留量,并采用单项污染指数法和综合污染指数法进行环境质量评价。结果红河灯盏花GAP基地大气环境达到大气环境质量(GB3095-1996)二级标准,灌溉水质量达到农田灌溉水质量标准(GB5084-1992),土壤环境达到土壤质量(GB15618-1995)二级标准;所生产的药材灯盏乙素含量稳定,重金属含量和农药残留量均达到WM2-2001药用植物及制剂出口绿色行业标准。结论红河灯盏花GAP基地环境质量好,符合中药材生产质量管理规范的环境质量要求。

灯盏花产量和灯盏乙素含量的基因型与环境效应

为了解灯盏花产量和有效成分含量的基因型与环境及其互作效应。利用通过系统选育的灯盏花新品系,进行3品系2年4点的区域试验。灯盏花3个品系产量的变异系数平均为9.68%,大于灯盏乙素含量的变异系数(5.15%);产量的基因型效应占总效应的54.10%,效应显著,地点间和地点×基因型间也具有一定的效应,其余效应不显著;灯盏乙素含量的基因型效应占总效应的78.28%,地点间也具有一定的效应,其余年份间、地点×年份、基因型×年份、地点×基因型×年份间的效应不显著。综上,灯盏花基因型效应显著,可以通过品种选育提高灯盏乙素含量和产量。

灯盏花种质资源遗传关系的ISSR分析

目的研究灯盏花种质资源间的遗传关系。方法对采自云南、贵州和四川等地的36份灯盏花种质资源进行ISSR遗传多样性分析和NTSYS2聚类分析。结果筛选出的13个引物在36份种质资源中共产生125条DNA片段,其中103条带具有遗传多态性,约占82.40%。当遗传相似性系数为0.54时,可以把灯盏花分为5大类,第Ⅰ大类包括采自楚雄、昭通、迪庆等地的7份种质资源;第Ⅱ大类可分为2个亚类,ⅡA包括采自滇中及滇西北的5份种质资源,ⅡB包括采自滇东北、贵州、四川的20份种质资源;第Ⅲ大类包括采自文山的1份种质资源;第Ⅳ大类包括采自曲靖的1份种质资源;第Ⅴ大类包括采自迪庆的2份种质资源。结论灯盏花种质资源遗传变异丰富,遗传关系与其采集地的地理分布距离具有一定的相关性,但并非严格按地理界线聚在一起。

HPLC测定灯盏花不同部位绿原酸、灯盏乙素、3,5-二咖啡酰奎宁酸和4,5-二咖啡酰奎宁酸含量

目的:建立同时测定灯盏花不同部位中绿原酸、灯盏乙素、3,5-二咖啡酰奎宁酸及4,5-二咖啡酰奎宁酸4种有效成分含量的高效液相色谱方法。方法:采用Agilent Zorbax SB-C18(4.6 mm×250 mm,5μm)色谱柱,流动相为乙腈(A)-0.3%磷酸水溶液(B),梯度洗脱(0～10 min,12%～15%A,10～32 min,15%～15%A,32～33 min,15%～20%A,33～50 min,20%～22%A),流速1 mL.min-1,检测波长335 nm与327 nm,柱温30℃。结果:绿原酸(1)、灯盏乙素(2)、3,5-二咖啡酰奎宁酸(3)及4,5-二咖啡酰奎宁酸(4)分别在0.050 1～1.002,0.165 9～3.318,0.049 7～0.994,0.048 7～0.974μg呈良好线性关系(r>0.999 6);灯盏花药材中4种有效成分的平均回收率(n=6)分别为98.53%,99.68%,98.78%,99.06%,RSD分别为0.94%,0.49%,1.1%,0.81%。结论:该方法简便、准确,分离效果好,可用于灯盏花药材的质量评价。

灯盏花黄酮合成酶Ⅱ基因克隆及其生物信息学分析

目的:灯盏花Erigeron breviscapus为菊科飞蓬属多年生植物,是云南省最具发展潜力的药用植物之一,灯盏乙素(scutellarin)是其主要药用成分之一。目前对灯盏乙素的生物合成途径尚缺乏了解。方法:该研究利用RT-PCR,3'-Race和5'-Race克隆得到了灯盏花黄酮合成酶Ⅱ基因(FSⅡ)的cDNA全长序列。结果:灯盏花灯FSⅡcDNA最大开放阅读框(ORF)长1 557 bp,编码518个氨基酸残基,定名为EbFSⅡ。Blastp发现,EbFSⅡ与绿毛山柳菊Hieracium pilosella,Cynara cardunculusvar.scolymus,翠菊Callistephus chinensis,非洲菊Gerbera hybrid cultivar,大丽花Dahlia pinnata和六倍利Lobelia erinus等FSⅡ的同源性最高,最大一致性为72%～84%。结论:与已报道的植物CYP93B亚家族构建进化树发现,灯盏花EbFSⅡ与直接催化黄烷酮转化为黄酮的CYP93B成员聚合在一起,因此可以推断灯盏花EbFSⅡ也具有相似的功能。

AFLP标记对灯盏花遗传多样性及选育品系群体一致性的分析

目的:对灯盏花群体种质资源进行分析,为灯盏花的品种选育提供依据。方法:用筛选出来的11对引物对采自云南泸西、昆明、大理、丘北、石林的6份灯盏花种质资源进行AFLP遗传多样性分析。结果:①11个引物在6份种质资源中共产生636条DNA片段,其中604条带为多态性条带,约占82.40%。②在相似系数为0.706时,6份不同地区的灯盏花可聚为3类,第1类包括千山1号和千山2号大部分样品及大理、石林、昆明3个地区的野生居群;第2类为丘北的野生居群;第3类主要为部分千山2号及其他地区样品。千山1号和千山2号灯盏花平均遗传相似系数大,遗传相似系数变幅小,品系内遗传分化较小,遗传性状较稳定;③对6份灯盏花样品的分子系统聚类分析表明:地理来源相同的部分有相对聚合现象或少部分品系出现交差聚类,与其亲缘关系较近有关;丘北居群自行一类,与其特异的遗传基础差异较大有关。结论:AFLP对灯盏花的遗传多样性分析具有可靠性;系统选育对灯盏花的育种具有可行性。

灯盏花新品系选育及农艺与品质性状比较

目的:探索灯盏花育种方法,选育灯盏花新品种。方法:从驯化栽培的灯盏花天然异交群体中选择单株,建立株系,进行株系筛选和连续的品系比较。结果:通过系统选育的方法,选育的2003-6和2003-15 2个灯盏花新品系灯盏乙素分别达到3.21%,3.01%,较对照(QS-1)提高15.77%,23.46%,单产较对照提高20.37%,17.59%,每公顷含灯盏乙素量提高39.31%,44.82%,为优质高产新品系。结论:灯盏花可以通过系统育种的方法进行品种选育。