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银杏不同变异类型的RAPD指纹研究



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©²∏±§qΡεσυλτ : „©·¨µ¦∏¯·∏µ¨§©²µuu §¤¼¶o·µ¤±¶©¨µµ¨§¬±©µ¨¶«…x ° §¨¬∏° «¤√¬±ªu °°²¯#pt «¼§µ²´ ∏¬²±¨ o·«¨
«¤¬µ¼µ²²·¥¬²·µ¤±¶©²µ°¤·¨§«¼§µ²´ ∏¬²±¨ ¬±·² ¤µ¥∏·¬± ¬± uw «²∏µ¶o·«¨ ¥¬²¦²±√ µ¨¶¬²± µ¤·¨ º¤¶{| qs h ¤±§·«¨
¦²±·¨±·²©¤µ¥∏·¬±¬± §µ¼µ²²·º¤¶tv qs h qΧονχλυσιον : „µ¥∏·¬±oº¤¶º«¬¦«±¨ √ µ¨©²∏±§¬±·«¨ ª¨ ±∏¶²© Παναξ
γινσενγ o¦¤± ¥¨ ¥¬²¶¼±·«¨¶¬¶¨§¥¼·«¨ «¤¬µ¼ µ²²·²© Παναξ γινσενγ q
[ Κεψ ωορδσ] «¤¬µ¼µ²²·²© Παναξ γινσενγ ~«¼§µ²´ ∏¬²±¨ ~¥¬²¶¼±·«¨¶¬¶~¥¬²·µ¤±¶©²µ°¤·¬²±~ª¯¼¦²¶¼¯ ¤·¬²±~
¤µ¥∏·¬± ≈责任编辑 王康正 
银杏不同变异类型的 • „°⁄指纹研究
刘叔倩 o马小军 o郑俊华
k北京大学 药学院 o北京 tsss{vl
≈摘要  目的 }分析银杏变异类型的遗传分化及其遗传多样性水平 ∀方法 }用随机扩增多态性 ⁄‘„k• „°⁄l
标记方法对 u{个银杏变异类型进行遗传多样性检测和遗传分析 ∀结果 }供试银杏样品之间遗传多样性水平较低 o
遗传关系较近 ∀结论 }开发银杏种质资源时 o首要任务是扩大银杏的自然变异率 o并在此基础上 o通过无性繁殖的
方式 o选育药用银杏新品种 ∀
≈关键词  银杏 ~• „°⁄~遗传多样性
≈中图分类号  • u{u ~±vwz ≈文献标识码  … ≈文章编号  tsst2xvsukusstltu2s{uu2sw
银杏 Γινκγο βιλοβα q在我国药用历史悠久 o
其果实具润肺 !平喘 !止咳等功效 ∀t|yx 年德国科
学家发现银杏叶中含防治心血管和神经系统疾病的
活性成分银杏黄酮和银杏内酯之后 o其开发成为国
际植物药开发的热点 ∀目前国外正利用分子生物学
技术增加银杏自然变异率 o以提高银杏萜内酯含量
的变异性≈t  ∀我国银杏的栽培群体中存在着许多变
异类型 o收集 !鉴定 !比较和评价这些宝贵的变异类
型或品系 o分析这些变异类型的遗传分化程度及遗
传多样性水平 o对银杏的选种有重要意义≈u  ∀目前
对银杏变异类型的种质鉴定和评价基本上停留在表
现型水平≈v ow  o而从 ⁄‘„ 分子水平对我国银杏遗传
变异的研究尚未见报道 ∀作者采用 ⁄‘„ 指纹技术
中的 • „°⁄分子标记方法≈x oy 首次对 u{个银杏变
异类型的遗传分化和遗传多样性水平进行了研究 o
为银杏的进一步开发和利用提供依据 ∀
1 材料与方法
1 q1 材料 供试的银杏材料于 t||{年 w月底采
自江苏邳州银杏良种繁育资源圃 o包括 uw个雌株类
型kŠt2Šuwl和 w个雄株类型kŠux2Šu{lk表 tl ∀取
幼嫩叶片 o清水洗净晾干后立即放在装有硅胶的密
封塑料袋中迅速干燥 ∀
表 t 实验材料及其来源
编号 变异类型 编号 变异类型 编号 变异类型 编号 变异类型
Št 泰兴 t号 Š{ 苏农佛手 Štx 小圆子 Šuu 小龙眼
Šu 泰兴 u号 Š| 铁富宇香 Šty 鸭尾银杏 Šuv 梅核 t号
Šv 泰兴 v号 Šts 马铃 t号 Štz 大佛手 Šuw 梅核 u号
Šw 泰兴 w号 Štt 马铃 u号 Št{ 龙眼 Šux 大花穗 t号
Šx 洞庭皇 Štu 绿仁 Št| 叶籽银杏 Šuy 大花穗 u号
Šy 新民 u号 Štv 大龙眼 Šus 家佛指 Šuz 大花穗 v号
Šz 洞庭佛手 Štw 小梅核 Šut 小佛指 Šu{ 大花穗 w号
≈收稿日期  usst2sz2ts
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第 uy卷第 tu期
usst年 tu月
中 国 中 药 杂 志
Χηινα ϑουρναλ οφ Χηινεσε Ματερια Μεδιχα
∂ ²¯ quy o‘²qtu
⁄¨ ¦qousst
1 q2 ⁄‘„ 提取 参照 ⁄²¼¯ ¨等≈z 的 ≤ × „…方法 o
并稍作改进 o具体步骤如下 }称取约 s qx ª的干燥叶
片 o在研钵中加液氮研磨成粉末状 o转至 t qx °¯ 离
心管中 o立即加入 ≤ × „… 提取缓冲液 }tss °°²¯ #
pt ×µ¬¶2‹≤¯ k³‹ { qsl ous °°²¯ #pt ∞⁄× „ ot qw
°²¯#pt ‘¤≤¯ou h ≤ × „…ou h Β2巯基乙醇 oyx ε 水
浴 ws °¬±o用等体积的氯仿Β异戊醇k≤ŒouwΒtl抽提 o
s ε tt sss ª离心 ts °¬±o取上层水相 o加入 trts体
积的 ts h ≤ × „…2s qz °²¯ #pt ‘¤≤¯o轻轻混匀 ~再加
入等体积的 ≤ŒkuwΒtl抽提 o离心 ~取上层水相 o加入
urv体积 p us ε 预冷的异丙醇沉淀 ⁄‘„ o{ sss ª离
心 t °¬±o使 ⁄‘„ 附着离心管管底 o但不要结块 o弃
水相 ~⁄‘„沉淀用 zx h乙醇洗涤 u ∗ v次 o风干后溶
于适量的 t ≅ ×∞k含 us Λª# °¯ p t • ‘„ 酶l ovz ε 水
浴 vs °¬±~再用等体积的 ≤Œ kuwΒtl抽提 o离心 ~取上
层水相 o加入 trts体积 v °²¯#pt ‘¤„¦k³‹ x qul和
u倍体积的无水乙醇沉淀 ⁄‘„ o然后将其转至 zx h
的乙醇中 o洗 u ∗ v次 o去乙醇 o风干 ~溶于 uss Λ¯ s qt
≅ ×∞o置 w ε 备用 ∀
1 q3 °≤ • 反应 ux Λ¯ 的 °≤ • 反应体系包括 }x
Λ°²¯#pt的引物 u Λ¯ ou °°²¯ #¯ p t §‘×°¶t Λ¯ ots ≅
¥∏©©¨µk含 us °°²¯#p t  ª≤ u¯l u qx Λ¯ ox ∏#Λ¯ p t פ´
酶 os qu Λ¯ ots ±ª#Λ¯ p t模板 ⁄‘„ u Λ¯ 和灭菌双蒸水
tz qv Λ¯ ∀ °≤ • 反应程序为 }|w ε x °¬±ovz ε t
°¬±ozu ε u °¬±o此程序 u个循环后接 |w ε t °¬±o
vy ε t °¬±ozu ε u °¬±ov{个循环后接 zu ε ts
°¬±∀每个引物均以 u Λ¯ 灭菌双蒸水作对照 ∀ °≤ •
反应产物在 t qx h 的琼脂糖凝胶k含 s qx Λª# °¯ p t
∞…l上电泳 ∀
1 q4 数据分析 电泳图谱中的每一条带均为一
个分子标记 o代表在模板上有一个引物结合位点 o不
同的样本在凝胶上泳动距离相同则表明他们有相同
的位点 ∀统计时以二元数据表示 o有带的记为/ t0 o
无带的记为/ s0 ∀与对照的反应产物具有相同迁移
率的带未列入数值矩阵 ∀首先用 • „°⁄¬¶·¤±¦¨ 软件
进行数据输入 o计算样品间的遗传距离 o然后用
‘×≥≠≥2³¦软件进行聚类分析 o采用 ˜°Š  „ 法作
聚类图 ∀
2 结果
2 q1 • „°⁄反应的稳定性 • „°⁄标记是应用较
广的一种分子标记 o但所用引物 × ° 值较低 o反应的
特异性低 o从而影响实验的稳定性 ∀因此对反应条
件进行优化 o寻找最佳的反应条件 o是 • „°⁄分析保
证结果的准确可靠的关键 ∀本实验比较了 w个浓度
梯度的 ⁄‘„模板对扩增的影响 o结果表明 o反应体
系中模板的量在 x ∗ {s ±ª时 o扩增的主要谱带基本
一致 o模板浓度的升高 o一些谱带的亮度增加 o而谱
带数没有变化 ∀当反应体系中模板的量为 tys ±ª
时 o扩增产物发生变化 o如引物 Štu原来的 y条谱带
中的 w条消失 o又出现 t条新的谱带 ∀这是由于提
取液中可能含有多酚 !多糖等物质干扰了 °≤ • 的扩
增 ∀为了保证实验结果具有很好的重复性 o每个反
应体系中 o模板的量调整在 us ±ª左右 ∀
筛选引物时发现引物的选择对实验的重复性极
为重要 ∀有些引物虽能扩增出清晰的条带 o但重复
性较差而被淘汰 ∀有些引物的扩增产物清晰且稳
定 o即使不同人 !不同时间 !在不同仪器上重复 o均可
获得相同的带型 o此类引物被选作分析 ∀除模板的
浓度和引物的筛选外 o将 °≤ • 反应体系中其它成分
如  ªu n 浓度 !酶浓度等调整到最适状态 o可使
• „°⁄反应具有好的重复性 ∀
2 q2 遗传多样性分析 从 ’³¨µ²±公司生产的 „
∗ 组 o共 uss个 ts2° µ¨随机引物中筛选出扩增条
带清晰 !背景干净且重复性好的引物 tx个k表 ul o对
u{个银杏变异类型的 ⁄‘„ 进行扩增k图 tl ∀每个
样品共扩增出 tu{条 • „°⁄谱带 o平均每个引物可
扩增出 { qx条 ∀一般来说 o• „°⁄分析中 t条扩增
片段至少代表基因组的 t个位点 o因此 otu{个标记
意味着对供试银杏基因组的至少 tu{个位点进行了
检测 o其中有 v|个位点具有多态性 o占 vs qx h ∀这
一结果表明 o供试银杏样品之间的遗传多样性较低 ∀
图 t 银杏变异变异类型的 • „°⁄指纹图k引物 ⁄tul
2 q3 样品间的遗传关系 由图 u可见 o银杏供试样
品间的相似性较高 o遗传变异较小 ∀在取相似系数
域值 s q{z的条件下 o将供试的 u{个样品明显地划
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分为 u 个 • „°⁄群k • „°⁄ ªµ²∏³¶o简称 • Š¶l o即
• Št和 • Šu ∀其中 • Št 包括鸭尾银杏kŠtyl和叶
籽银杏kŠt|l ~• Šu则包括其余 uy个样品 ∀这说明
鸭尾银杏和叶籽银杏与其它样品之间的遗传差异相
对较大 ∀在 w个雄株类型中 o来自江苏邳州的 v个
类型大花穗 u号kŠuzl !大花穗 v号kŠu{l和大花穗
w号kŠu|l之间的遗传关系较近 o而与来自贵州遵义
县的类型大花穗 t号kŠuxl的遗传关系较远 ∀
表 u u{个银杏变异类型 ⁄‘„扩增出的 • „°⁄指纹图
引物 总位点数 多态位点
„sz v s
„s{ tw u
„ts tt v
…tv | v
≤su z s
≤sv z v
≤s| | t
≤tz x u
⁄sv | u
⁄tu | v
‹st ts y
‹tt tv x
Œs{ y v
sw ts w
tw y u
总计 tu{ v|
图 u 基于 • „°⁄数据的 ˜°Š  „
分析作出的 u{银杏变异类型树系图
3 讨论
银杏为雌雄异株 o营养生长时间长 o实生苗经 us
∗ vs年才进入生殖生长 o生殖阶段可达千余年 ∀宇
宙射线和自然界的化学物质可导致银杏基因的突
变 o但银杏如此长的世代更替降低了银杏变异的发
生≈z  ∀我国的银杏栽培史中一直进行/仁用0而不是
/叶用0品种的选育 o选育出的品种靠无性繁殖k如扦
插 !嫁接等l方式进行推广 o不经过有性繁殖 ∀这些
都可导致银杏品种之间遗传多样性水平降低 o遗传
关系接近 ∀
在 u{个银杏样品中 o叶籽银杏和鸭尾银杏与其
它样品之间的遗传差异相对较大 o这与形态学上的
认识相符 ∀叶籽银杏在供试样品中的形态变异最
大 o该品种的特点为 o一部分雌花直接坐落于叶片之
上 o其后则发育为带叶球果 o即叶上长果 o故名叶籽
银杏≈v  ∀ t|uz 年 × ¤®¬±²按变种等级曾定名为
Γινκγο βιλοβα √¤µqεπιπηψλλα ¤®q∀叶籽银杏树上
的带叶球果仅约占球果总数的 us h o其余为正常的
正圆形球果或长椭圆形球果≈v  ∀该品种产量极低 o
但具有较高的观赏价值 ∀近年来通过扦插和嫁接进
行繁殖均未见带叶球果出现 o原因不详 ∀有研究≈u 
表明播种叶籽银杏的正常球果 o发现一株叶片全部
呈条裂状 o极近似于古/拜拉银杏0的叶片 ∀因此 o该
品种对研究银杏的起源和演化具有重要价值 ∀鸭尾
银杏的种子形态也较为特殊 o既不相似于圆子类型
也不相似于佛指类型 o而是介于圆子和佛指两大类
型之间 o很可能是二者实生变异的产物≈v  ∀由此可
见 o• „°⁄分类在一定程度上与形态分类基本一致 ∀
银杏品种之间遗传多样性水平较低 o遗传关系
较近给银杏的育种工作带来一定的困难 ∀目前银杏
主要品种之间 o除种核的特性存在差异外 o其它营养
器官形态无明显差异 o即不根据种核的特性难以判
断品种类型 ∀因此在银杏种质资源开发利用的过程
中 o作者认为首要的任务是获得更多的银杏变异类
型 ∀获得的途径有多种 o可在自然界中寻找并收集
银杏的变异植株 o也可通过生物技术手段扩大其自
然变异率≈t  o如体细胞克隆变异 oΧ或 ˜ ∂ 射线致突
变 o原生质体培养等方法 ∀
尽管仁用银杏品种的选育已有较长的历史 o但
迄今尚无药用k叶用l品种选育成功的报道 o我们在
国内率先开展了药用银杏种质资源的研究 o分析了
同一环境条件下 o不同株系k无性系l间银杏叶中 v
种黄酮和 w种萜内酯含量的差异性 o发现株系间各
成分含量存在显著差异 o相对标准偏差k ΡΣ∆l在
uv qz h ∗ yu qs h ≈|  o故认为在扩大银杏自然变异率
的基础上 o通过无性繁殖的方式 o包括高含量芽变的
选择 o来选育优良的药用银杏无性繁殖系 o将是银杏
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育种的一个新方向 ∀
≈参考文献 
≈t  …¤¯½° q…¬²·¨¦«±²¯²ª¼ ≥·∏§¬¨¶²± Γινκγο βιλοβα q°µ²¦¨ §¨¬±ª¶²©.
|z ¬±·¨µ±¤·¬²±¤¯ ≥¨°¬±¤µ²± Š¬±®ª²ot||z ottv q
≈u  马小军 o肖培根 q种质资源遗传多样性在药用植物开发中的重
要意义 q中国中药杂志 ot||{ ouvktsl }x{t q
≈v  梁立兴 q中国当代银杏大全 q北京 }北京农业大学出版社 ot||v q
wx o|x q
≈w  郭善基 q中国果树志2银杏卷 q北京 }中国林业出版社 ot||v qz{ q
≈x  贾继增 q分子标记种质资源鉴定和分子标记育种 q中国农业科
学 ot||y ou|kwl }t q
≈y  • ¬¯¯¬¤°¶ Š Žo Ž∏¥¨ ¬¯® „ • o ¬√¤® o ·¨¤¯ q ⁄‘„ °²¯¼°²µ2
³«¬¶°¶ „°³¯¬©¬¨§ ¥¼ „µ¥¬·µ¤µ¼ °µ¬° µ¨¶ ¤µ¨ ˜¶¨©∏¯ ¤¶ Š ±¨¨ ·¬¦
¤µ®¨ µ¶q‘∏¦¯ „¦¬• ¶¨ot||s ot{ }yxvt q
≈z  ⁄²¼¯ ¨o⁄²¼¯ ¨q„ µ¤³¬§Œ¶²¯¤·¬²± °µ²¦¨§∏µ¨ ©²µ≥°¤¯¯ ±∏¤±·¬2
·¬¨¶²© ƒµ¨¶« ¨¤© ׬¶¶∏¨ q°«¼·²¦«¨ ° …∏¯¯ot|{z ot| }tt q
≈{  ¤­²µ• × q × «¨ Š¬±®ª²o·«¨  ²¶·„±¦¬¨±·¬√¬±ª ×µ¨¨q≥¦¬¨±¦¨ o
t|yz otxz }tuzs q
≈|  刘叔倩 q博士论文 q北京 }北京医科大学 ot||| q
≈责任编辑 王康正 
山茱萸开花座果时糖的变化
李先恩
k中国医学科学院 中国协和医科大学药用植物研究所 o北京 tsss|wl
≈摘要  目的 }研究山茱萸开花和成果时糖含量的变化规律及来源 ∀方法 }糖的含量测定用 ‹°≤ 法 ∀结果 }
在开花的早期花内糖的含量逐渐上升至始花期达到最大 o之后逐渐下降 ~一 !二次分枝中总糖含量不变 o三 !四次分
枝中总糖逐渐下降 ~不同分枝皮内葡萄糖和果糖的含量逐渐下降 ∀结论 }开花时所需的糖营养来自植株的各个部
位 o以单糖k葡萄糖和果糖l为主要利用形式 ∀
≈关键词  山茱萸 ~开花 ~座果 ~糖含量
≈中图分类号  ≥ xyz ≈文献标识码  … ≈文章编号  tsst2xvsukusstltu2s{ux2sv
山茱萸为常用大宗药材 o其结果率很低 o一般
在 x h以下 ∀前人对其花芽分化 !花的解剖结构进
行了研究 o指出花器官的分化不完全 o花质量不高是
山茱萸结果率低的主要原因之一 ∀同时 o对其体内
糖和蛋白质的含量变化规律进行了研究 o枝条内总
糖 !还原糖含量逐渐下降 ∀山茱萸为早春先开花后
展叶植物 o其开花座果需要的营养 o主要来自体内贮
存的营养 o体内各部位的营养如何被利用尚未见报
道 o本文对体内不同分枝部位的糖含量的变化进行
了研究 ∀
1 材料和方法
在北京药植所内选择生长较好且一致的山茱萸
树作为取样对象 o分别在显蕾期kv月 tu日l !始花
期kv月 ut日l !盛花期kw月 v日l和枯萎期kw月 uv
日l等 w个时期各摘取花蕾或花 vss朵 ∀选择不同
的分枝部位切取树皮k韧皮部部分l约 tss ªo放在干
燥箱中 tsx ε 条件下干燥后 o用粉碎机粉碎 o过筛 o
然后作糖的分析 ∀两次重复 ∀
≈收稿日期  usst2sw2us
不同糖类型的分析用 ‹°≤ 法≈w  ∀样品溶液的
制备 }精密称取粉碎过筛的样品 ts ªo放入 tss °¯
的锥形瓶中 o加 xs °¯ 的蒸馏水于水浴中煮 vs °¬±o
过滤后定溶至 xs °¯ ∀经 s qwx Λ°的滤膜过滤后清
液待测定 ∀色谱条件 }仪器 • ¤·¨µ¶uww型高压液相
色谱仪 ∀色谱柱 Λ2…²±§¤³¤®2‘‹u ks qw ¦° ≅ vs
¦°l ∀流动相 ≤ ‹v≤‘2‹u’ k{xΒtxl ∀流速 u °¯ #
°¬±p t ∀检测器 • Œu ∀总糖的含量为各种类型糖含
量之和 ∀二糖含量为植物体内所有二糖含量之和 ∀
2 结果与分析
2 q1 山茱萸开花时花内糖含量的变化
开花时山茱萸花内糖的变化见图 t o从显蕾至
始花期 o花内总糖 !葡萄糖和果糖含量有所增加 o总
糖含量从 tv qsv °ª#ªp t增加到 tx qst °ª#ªp t o葡萄
糖含量从 u qww °ª#ªp t增加到 v qt| °ª#ªp t o而后逐
渐下降 o特别是盛花期后下降更快些 o如总糖含量从
tw qy| °ª#ªp t减少到 tt q{{ °ª#ªp t ∀二糖含量在
盛花前变化不大 o盛花期后含量显著上升 o从 s qvu
°ª#ªp t增加到 s q|y °ª#ªp t o增长两倍以上 ∀
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