羊肚菌属物种分类、系统进化和药用价值研究进展

羊肚菌属Morchella是隶属于子囊菌亚门(Ascomycotina)的一类大型真菌。作为珍贵的药食两用真菌,羊肚菌属物种含有多糖、酶、脂肪酸以及氨基酸等多种有效成分;具有抗氧化、抗菌和抗肿瘤等多种功效和价值。羊肚菌属物种一般分布在北半球温带和寒温带地区,中国是该属的现代地理分布中心和多样化中心。然而,近年来全球气候变化造成羊肚菌属栖息地大量丧失和破碎化,加上人类大量采挖导致羊肚菌属野生资源急剧减少。此外,自然条件下野生和人工栽培的羊肚菌属物种分类混乱不清,对该类群资源的合理利用和开发造成极大障碍。从羊肚菌属的物种分类、系统发育和进化关系以及药用价值等方面进行综述,以期为羊肚菌属物种资源的保护和合理开发利用提供科学参考。     

进化生态学在药用植物种质资源评价中的应用与展望

药用植物种质资源是用于天然药物研究和开发的植物遗传资源,是我国中医药大健康产业发展的物质基础,对其进行准确评价是中药材发挥疗效以及药用植物开发利用的关键。进化生态学是生态学、遗传学、进化生物学等多学科交叉融合的产物,用于探索物种为适应所处环境的进化机制。近20年来,随着进化生态学的学科技术不断革新与发展,物种地理分布区预测、物种鉴定、遗传多样性检测、亲缘关系分析、化学生理过程对气候变化的响应、生物多样性保护与栽培育种等研究手段也相继用于药用植物的种质资源评价,并为其不断提供新思路。介绍了分子标记技术、分子谱系地理分析、景观遗传分析、生态位模型分析、性状关联分析等几种进化生态学主要的研究方法在药用植物种质资源评价中的应用案例,并概述了进化生态学在药用植物种质鉴定、种质多样性评估、资源调查与预测、道地性研究、保护与栽培育种等方面取得的研究进展。未来通过结合基因组和大数据时代的前沿技术,以期健全更加完善的药用植物种质资源评价体系,为中药物质基础的深度挖掘提供重要的理论指导。     

我国药用植物遗传多样性研究进展

遗传多样性研究是保护和利用药用植物资源的前提和基础,也是研究物种起源和演化的依据。综述了用于该项研究的几种方法和近年来的研究进展,包括形态学标记、细胞学标记、生化标记和分子生物学技术,对所用方法的优缺点进行了比较,指出只有将几种方法有效地结合起来才能全面准确地了解某物种的遗传多样性并采取行之有效的保护和利用措施,最后对药用植物遗传多样性保护的重要性以及取样策略对研究结果的影响等进行了讨论。     

叶片中含极芳香物质的蜡梅属植物遗传多样性与亲缘关系

目的:揭示叶片中含极芳香物质的蜡梅属植物的遗传多样性与亲缘关系,为药材基原鉴别及与开发利用提供基础.方法:采用扩增酶切片段多态性AFLP方法,用POPGENE 32软件进行UPGMA聚类分析.结果:选出10对引物扩增出559条带,多态性条带为226条,多态性条带百分比为36.8%.观测等位基因数、有效等位基因数、Nei's基因多样性指数和Shannon信息指数在总体水平分别为1.992 6,1.3065,0.199 2,0.325 1.21个居群间的遗传距离的变异范围在0.039 2～0.289 4.结论:叶片中含极芳香物质的蜡梅属植物遗传多样性低,加强物种与种质资源保护具有重要意义;研究结果从分子水平验证了张若蕙等叶片中含极芳香物质的蜡梅属植物物种分为柳叶蜡梅、浙江蜡梅、山蜡梅、突托蜡梅的正确性.     

中药资源生物多样性保护问题及对策

从物种、生态系统、遗传多样性三个方面介绍了我国中药资源的多样性状况,阐述了我国中药资源生物多样性保护面临的问题、采取的保护措施及现状,并对今后中药资源生物多样性保护工作进行建议和展望.     

金毛狗居群遗传多样性的AFLP分析

金毛狗C ibotium barom etz属蚌壳蕨科多年生高大树状蕨类植物。为著名的药用植物,我国仅有1种,为国家Ⅱ级保护植物[1]。金毛狗广泛分布于重庆、四川、云南等省区,常生长于山沟林荫湿处。伍莲等曾对该物种居群形态多样性分化进行了研究[2],但有关其遗传多样性的研究尤其是用AFLP技术研究其遗传多样性未见报道,本研究旨在从基因角度揭示其濒危机理,为该种的保护和合理利用提供一定的理论依据。1材料和方法1.1材料以采自重庆市的     

重楼属植物遗传多样性的RSAP标记

目的:研究重楼属植物DNA指纹图谱,初步探讨RSAP分子标记技术在重楼属植物遗传多样性研究上的应用.方法:采用限制性位点扩增多态性(restriction site amplification polymorphism,RSAP)技术对重楼属8个种进行基因组DNA多态性分析.结果:用10条RSAP引物即选出18对引物组合构建了8个种的DNA指纹图谱.通过遗传距离构建系统进化树,重楼属8个种的进化关系得到了很好的分辨.结论:RSAP标记能够对重楼属植物进行准确的分子鉴定,为重楼属中药材的种类鉴定和种间的分类地位提供分子生物学依据.     

党参微卫星引物筛选及群体遗传多样性研究

目的 利用筛选的党参多态性微卫星引物进行党参群体遗传多样性研究.方法 利用磁珠富集法分离党参核基因组微卫星引物,并选取党参4个野生居群48个样品进行遗传多样性分析.结果 筛选出了10个能成功扩增党参样品的微卫星引物;这些引物扩增产物的等位基因数目为5～14个,观察杂合度范围为0.446～0.833,期望杂合度范围为0.697～0.895;使用4个党参近缘物种(轮叶党参、球花党参、鸡蛋参和长叶党参)进行引物通用性检测,发现有5对引物(Cpi01、Cpi04、Cpi06、Cpi07和Cpi08)能同时在4个物种中成功扩增.结论 筛选出的多态性微卫星引物能用于党参的遗传多样性和群体遗传结构研究,同时也能够用于党参属其他近缘物种的群体遗传学研究.     

利用RAPD分析13种石斛属植物的遗传多样性和亲缘关系

目的通过对13种石斛属植物进行遗传多样性和亲缘关系分析,为更好地开发利用石斛资源奠定基础。方法随机扩增多态性DNA(RAPD)技术分析遗传多样性,U PGM A类平均法进行聚类分析。结果利用筛选出的10个随机引物对供试材料DNA进行随机扩增,共得到188条带,其中多态性带有180条,多态性百分率为95.74%。采用U PGM A类平均法对扩增出的谱带进行遗传聚类分析,得出反映各种间亲缘关系的树状图。在遗传距离(D)=0.63处,可将供试材料分为3类,RAPD对基因组的分析结果与传统分类学的结果差异不大。结论该标记技术对石斛属植物的遗传多样性和分类研究是可行的。     

药用黄芪的遗传多样性RAPD分析

目的：对药用黄芪的遗传多样性进行研究,为黄芪的保护利用提供参考。方法：采用随机扩增多态DNA（RAPD）方法对15份黄芪基因组进行扩增,所获数据通过NTSYS-pc v2.1和POPGENE v1.3进行分析。结果：从47条引物中筛选出12条条带清晰且重复性好的引物用于实验和统计分析,共扩增出85个位点,多态性位点占78.16%。聚类分析显示,所有供试黄芪可明显聚为三类。结论：本研究中来自四个省份的黄芪具有较高的遗传多样性;材料间遗传距离的远近与其地理来源有一定相关性,其中四川理塘的野生黄芪与其他材料遗传距离较大,推测与其独特的生境有关。说明保护黄芪多样性应尽可能广泛收集不同来源地的种质资源。     

基于CDDP标记的重楼属种质资源鉴定及遗传多样性分析

目的研究重楼属植物遗传多样性,并为其种质资源的快速鉴定提供有效方法。方法采用CDDP分子标记方法对13份不同的重楼种质资源的遗传多样性进行分析,并按照CODE128条形码编码规则为重楼属植物进行编码。结果 11条引物共扩增了80个条带,其中多态性条带73个,多态性比率91.25%,等位基因数(Na)为1.912 5,有效等位基因数(Ne)为1.589 6,Nei’s遗传多样性指数(H)为0.342 3,Shannon信息指数(I)为0.507 0。UPGMA聚类分析表明,重楼属植物遗传多样性丰富。在CDDP分子标记的基础上依据CODE128条形码编码规则为重楼属植物构建了条形码分子身份证。结论重楼属资源遗传多样性丰富,CDDP分子标记可用于重楼属种质资源的鉴定及遗传多样性分析,且构建的条形码分子身份证检测灵敏、快捷,可用于相关科研工作和工业生产中重楼属植物的鉴定。     

白木香种质资源ISSR标记的遗传多样性分析

目的 白木香Aquilaria sinensis是中国特有的、具有极高经济价值的珍稀濒危药用植物,由于人类对其自然资源的长期过度开发和生态破坏,白木香现仅有零星散生的野生资源,为更好地保护和利用白木香,现对其进行遗传多样性分析。方法 采集了中国14个地区的232份白木香样本,并利用ISSR标记对其进行遗传多样性评价。结果 ISSR标记具有较高的多态性（100%）,表明ISSR是检测白木香遗传多样性的有效方法。对所有样本进行遗传分析,在相似系数为0.71时,可将其聚为4个类群。期望杂合度（He）、Shannon’s信息指数（I）在XL群体中最高,而61.84%的遗传变异发生在群体之间。种群结构分析表明,14个种群能够按照区域和来源进行严格划分,说明种群间的基因交换很少。结论 白木香种源有较好的遗传多样性,但野生资源大幅减少,需加强白木香资源的保护、繁育和利用。     

基于简化基因组技术的啤酒花栽培种和野生种SNP位点开发及遗传结构分析

目的为揭示新疆啤酒花Humulus lupulus野生与栽培个体间的遗传关系、遗传结构及野生资源的遗传潜力。方法利用SLAF-seq简化基因组测序技术,对新疆20个野生个体和18个栽培个体的SNP位点进行了开发与鉴定。利用系统发育分析、群体遗传结构分析和主成分分析(principal component analysis,PCA)等方法,从基因组水平揭示了野生种与栽培种之间的遗传结构。结果结果表明,通过SLAF-seq测序共获得863 228个SLAF标签,其中多态性SLAF标签有443 922个,共获得2 867 140个SNP位点。系统发育分析表明,野生个体和栽培个体整体上可各自分为2个聚类簇。总的Shanon-Wiener指数平均为0.397,其中野生个体为0.455,栽培个体为0.398;总的Nei多样性指数平均为0.249,其中野生个体为0.293,栽培个体为0.250。AMOVA分析表明,啤酒花的主要遗传变异主要来源于群体间,野生个体与栽培个体之间具有较大的遗传分化。结论新疆分布的野生啤酒花个体与栽培个体之间存在较大的遗传分化,但是野生啤酒花个体具有较高的遗传多样性,说明新疆啤酒花的野生资源具有较高的遗传育种潜力。     

基于SCoT分子标记的金花茶组植物种质资源遗传多样性分析

目的利用SCoT分子标记技术分析27份金花茶组植物种质资源的遗传多样性和亲缘关系,为金花茶组植物种质资源鉴定保护和开发利用提供理论依据。方法从100条SCoT引物中筛选出条带重复性好、多态性高的引物对供试材料进行PCR扩增,用NTsys 2.10e计算种质间的遗传相似系数,用非加权平均距离法(UPGMA)进行聚类分析,构建系统发育进化树。结果从100条SCoT引物中筛选出13条引物共扩增出566条条带,其中多态性条带549条,多态性比率为97%,平均每条SCoT引物扩增的总条带数和多态性条带数分别为43.54、42.23条,多态性比率为89.74%～100.00%,平均为96.82%;27份金花茶组植物种质间的遗传相似系数为0.367～0.754。聚类分析结果显示,遗传相似系数在0.480处可将27份金花茶种质划分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ 5组,遗传相似系数在0.511处第Ⅰ组被划分为a、b亚组,在0.517处第Ⅱ组被划分为c、d亚组,在0.508处第Ⅳ组被划分为e、f亚组。结论不同金花茶组植物种质间的遗传多样性丰富,SCoT分子标记多态性高,重复性好,可有效用于金花茶组植物种质资源遗传多样性分析,为金花茶组植物种质资源的鉴定保护、分子辅助育种和开发利用提供理论依据。     

石斛资源分子水平研究进展

石斛作为我国传统中药材,具有养阴生津、润肺明目、抗癌防老等显著功效,有着广泛的分布和悠久的应用历史。随着分子生物学技术的发展,石斛属药用资源的研究进展迅速,分子标记技术具有微量、快速、特异性强、准确可靠等特点,为石斛资源的研究提供了新的方法。通过选用RAPD,ISSR,AFLP,SRAP等不同分子标记的结合使用,对石斛不同种类之间的遗传多样性及亲缘关系进行分析,获得的遗传信息,可以为濒危的石斛资源的保护及开发利用提供理论依据。核基因、线粒体基因、叶绿体基因的结合应用,可以有效便捷地鉴定石斛正品,为进一步发展中药材特异性分子鉴定提供科学依据。同时不同基因片段序列的联合运用,可以作为石斛鉴别DNA条形码的分子标记,将为石斛类药材的鉴定提供新的思路和方法,有效提高石斛属植物的鉴定速度和效率。该文从分子鉴定,DNA序列,石斛功能基因等方面进行论述,为石斛属药用植物的进一步开发应用提供理论基础,同时也为石斛属植物的有效保护和可持续开发提供科学依据。     

基于ISSR的新疆贝母属植物遗传多样性研究

目的 通过对新疆贝母属植物进行遗传多样性分析,以期获得新疆贝母属不同种之间的遗传多态性.方法 应用琼脂糖凝胶电泳法结合ISSR分子标记,对所选材料进行遗传多样性与亲缘关系的综合分析.结果 2％琼脂糖凝胶电泳扩增总条带数为185条,其中多态性条带为181条,多态性条带比率(PPB)为97.84％.基于UPGMA软件对10种贝母的遗传差异性分析表明,12个ISSR引物可以将新疆贝母不同种之间遗传差异明显区分开来,其遗传相似系数范围在0.37～0.80,以0.50为最低遗传相似系数,可将10种贝母分成4个大类.结论 揭示了10种贝母种质资源间的遗传多样性与亲缘关系,为新疆野生贝母属植物资源的收集和种间分类等提供理论依据.     

基于SSR分子标记的滇重楼遗传多样性研究

目的研究滇重楼Paris polyphylla var.yunnanensis自然居群的遗传多样性,为滇重楼资源的保护和合理利用提供数据。方法采用SSR分子标记对滇重楼5个不同居群共115份样品进行遗传多样性分析。结果筛选出8对可用SSR引物,多态位点百分率(PPB)为100%,多态信息量(PIC)为0.745 6。在居群水平和物种水平上,观测等位基因数(N_a)分别为8.425 0和17.750 0,有效等位基因数(N_e)分别为4.960 9和7.500 7,观测杂合度(H_o)分别为0.295 5和0.294 8,期望杂合度(H_e)分别为0.654 8和0.774 4,Shannon’s信息指数(I)分别为1.520 1和2.038 6。遗传分化系数(F_(st))为0.172 8,基因流(N_m)为1.196 6。利用UPGMA聚类分析,将5个居群分为2类。结论滇重楼遗传多样性水平较高,居群内和居群间具有一定的遗传分化。对保护和发展滇重楼资源提出若干措施,为滇重楼的保护和科学可持续利用提供参考。     

牻牛儿苗种质资源遗传多样性的ISSR研究

目的:研究牻牛儿苗亲缘关系和遗传多样性.方法:23个样品进行简单序列重复区间(ISSR)分析,利用NTSYS软件计算材料间遗传相似系数,并用UPGMA方法聚类,构建亲缘关系系统图.结果:从100条ISSR引物中筛选出14条多态性明显、反应稳定的引物,在23份供试材料DNA中共扩增出185条谱带,其中多态性条带142条,占76.8％.材料间ISSR标记遗传相似性系数(GS)在0.458 ～0.916.聚类分析结果显示,所有供试材料均可区分开,并聚为6组.结论:分子标记研究结果与牻牛儿苗的地理位置、形态性状存在显著的相关性,较好地揭示了牻牛儿苗种源间的遗传关系,可为牻牛儿苗资源划分和良种选育提供科学依据.     

月季花、玫瑰及其近缘种ISSR分析与鉴定

目的基于ISSR分子标记技术研究药用植物月季花、玫瑰及其同属近缘种的遗传多样性,构建它们之间系统发育关系,为蔷薇属种质资源分子鉴定及育种提供参考。方法应用ISSR分子标记技术对药用植物月季花、玫瑰及其同属近缘种的15个种33个样品进行分析,利用POPGEN软件分析Nei’s基因遗传多样性指数(H)等遗传信息参数,应用NTSYS软件构建亲缘关系UPGMA聚类图。结果 6条引物共检测到110个位点,其中多态性位点109个,多态位点百分率(PPB)为99.09%。药用植物月季花、玫瑰及其同属近缘种的种群间H平均值为0.370 5,Shannon’s多样性信息指数(I)的平均值为0.546 4,种群间基因分化系数(Gst)的平均值为0.886 8,基因流(Nm)的平均值为0.063 8,遗传距离(D)的变化范围为0.169 1~0.730 2,聚类分析结果显示蔷薇属15个种,在遗传相似系数(GS)0.60处分成6个组。结论药用植物月季花、玫瑰及其同属近缘种具有丰富的遗传多样性,聚类分析与基于形态特征的蔷薇属属下的分类学研究结果相吻合,ISSR分子标记可以有效鉴别药用植物月季花、玫瑰及其同属近缘种,为蔷薇属植物资源的收集和种间分类提供理论依据。