蒙古黃耆和膜莢黃耆居群遺傳多樣性研究.pdf

1、黃耆是一味重要的傳統(tǒng)中藥和民族藥，也是我國最常用的大宗藥材之一，使用歷史已有數(shù)千年。一般認(rèn)為，中藥黃耆為豆科植物蒙古黃耆(Astragalusmongholicus)或膜莢黃耆(Astragalus membranceus)的干燥根。眾多的研究表明，其主要活性成分為三萜皂甙類化合物、黃酮類化合物、多糖、氨基丁酸和各種微量元素。作為傳統(tǒng)中藥，黃耆主要用于補(bǔ)氣、健脾、壯陽、健體等?，F(xiàn)代研究表明其具有保護(hù)心臟、保肝、免疫調(diào)節(jié)、抗癌、抗炎、抗病

2、毒、抗衰老、抗氧化、保護(hù)神經(jīng)和抑制黑色素生成等多種作用，因而越來越受到人們的重視，市場對黃耆的需求量也逐年增加。隨著黃耆野生資源的逐年減少，國內(nèi)栽培黃耆的面積逐年擴(kuò)大，目前黃耆的種植主要集中于內(nèi)蒙古、甘肅、山西等地。本研究首先對國內(nèi)栽培黃耆和野生黃耆資源現(xiàn)狀進(jìn)行了比較廣泛的調(diào)查，然后以蒙古黃耆為材料開發(fā)了微衛(wèi)星標(biāo)記引物，并利用這些引物研究了蒙古黃耆居群和膜莢黃耆居群的遺傳多樣性，同時還利用條形碼候選片段對從市場上購買的藥材黃耆進(jìn)行了真?zhèn)?/p>

3、鑒定，主要的結(jié)論如下:
　　 (1)本文對國內(nèi)栽培黃耆和野生黃耆資源進(jìn)行了考察，主要考察了甘肅、陜西、山西、內(nèi)蒙古、黑龍江和吉林等地。隨著人們對健康生活的追求以及認(rèn)識到黃耆具有提高人體免疫力的功效，人們對黃耆的需求量越來越大，導(dǎo)致野生黃耆資源遭到嚴(yán)重破壞，只有少數(shù)偏遠(yuǎn)山區(qū)還有殘存的野生黃耆，例如黑龍江大興安嶺地區(qū)、吉林長白山地區(qū)等，但是野生資源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對黃耆的需求。在實(shí)地調(diào)查過程中，于內(nèi)蒙古、黑龍江和吉林共采集到7個居

4、群的野生膜莢黃耆。另外，在甘肅、內(nèi)蒙和山西采集到7個居群的栽培蒙古黃耆，在內(nèi)蒙古呼和浩特市采集到1個居群的野生蒙古黃耆。我們的調(diào)查表明，如今市場上的黃耆供應(yīng)基本上是依靠栽培資源。黃耆主要種植在甘肅、山西、內(nèi)蒙等地，其中以甘肅最多。但是在黃耆種植過程中也存在一些問題，最為突出的就是黃耆根腐病和白粉病的發(fā)生，導(dǎo)致黃耆減產(chǎn)和質(zhì)量下降，影響了黃耆的銷售和功效。另一方面，一些加工商為防止黃耆發(fā)霉生蟲，違規(guī)使用硫磺等化學(xué)物質(zhì)熏制黃耆，嚴(yán)重影響了黃耆

5、的品質(zhì)。
　　 (2)目前黃耆的研究主要集中于活性成份分離和藥理學(xué)研究，對于種質(zhì)資源的系統(tǒng)研究比較少。微衛(wèi)星標(biāo)記是研究遺傳多樣性的有力工具，具有共顯性、多態(tài)性高等優(yōu)點(diǎn)。但是，至今還沒有關(guān)于蒙古黃耆或膜莢黃耆微衛(wèi)星引物開發(fā)的相關(guān)報道。本研究首次通過建立蒙古黃耆的微衛(wèi)星DNA文庫，經(jīng)陽性克隆篩選、測序、設(shè)計引物，并通過多態(tài)性檢測，最終獲得了10對具有多態(tài)性的微衛(wèi)星引物。經(jīng)過分析，10對引物在30個個體中共檢測到123個等位基因，每個

6、位點(diǎn)的等位基因數(shù)目從4到19個不等，平均等位基因個數(shù)12.3個。觀測雜合度和期望雜合度的值分別位于0.367-1.000和0.395-0.912之間。HQ57位點(diǎn)的多態(tài)信息含量最低，為0.361，HQ27位點(diǎn)的多態(tài)信息含量最高，到達(dá)0.888，總體平均值為0.762，表明所篩選的位點(diǎn)具有比較豐富的多態(tài)信息含量。從這些結(jié)果來看，這些SSR引物是有效的。這些微衛(wèi)星引物將為今后研究黃耆的遺傳多樣性提供有力的工具。
　　 (3)利用自己

7、開發(fā)的10對具有多態(tài)性的微衛(wèi)星引物，對采集到的蒙古黃耆居群和膜莢黃耆居群的遺傳多樣性進(jìn)行了研究。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)，蒙古黃耆的遺傳多樣性較高，居群的平均等位基因數(shù)目從6.2-13.8，平均值為11.2，其中內(nèi)蒙古武川WC居群的平均等位基因數(shù)目最高，為13.8;次之是固陽的GY居群，為13.0;最低的是呼和浩特的HS居群，為6.2。基因多樣性指數(shù)的平均值達(dá)到0.822，最高的是內(nèi)蒙古武川WC居群，為0.863;次之為甘肅隴西LX居群，達(dá)到0.8

8、52。觀測雜合度的平均值為0.789，預(yù)期雜合度的平均值為0.797。研究還發(fā)現(xiàn)栽培蒙古黃耆居群的遺傳多樣性高于野生蒙古黃耆居群的野生多樣性，可能原因是蒙古黃耆只采集到一個野生居群，不能完全反應(yīng)野生蒙古黃耆的遺傳多樣性水平。本文還研究了野生膜莢黃耆居群的遺傳多樣性，結(jié)果表明各居群的平均等位基因數(shù)目從5.0-8.8，平均值為7.2，其中ED居群的平均等位基因數(shù)目最高，為8.8;次之是CH居群，為8.6;最低的是XL居群，為5.0?；蚨鄻?/p>

9、性指數(shù)的平均值達(dá)到0.689，最高的是CH居群，為0.807;最低的為DYS居群，為0.608。觀測雜合度的平均值為0.738，預(yù)期雜合度的平均值為0.667。分子方差(AMOVA)分析表明，蒙古黃耆的遺傳變異主要存在于居群內(nèi)(94％)，居群間遺傳變異只有6％，居群間的分化程度很小;野生膜莢黃耆居群內(nèi)的遺傳變異有72％，居群間遺傳變異也達(dá)到28％，居群間已經(jīng)有了一定的分化?；蛄鞯挠嬎阋卜从吵鲱愃频慕Y(jié)果?；赟SR分析，蒙古黃耆居群間的

10、遺傳分化指數(shù)FST為0.0658，基因流Nm=3.549，居群間的遺傳分化很小。膜莢黃耆居群間的遺傳分化指數(shù)FST為0.2262，基因流Nm=0.855，表明野生膜莢黃耆居群間形成了一定程度的分化。對于膜莢黃耆和蒙古黃耆的親緣關(guān)系和分類問題，我們運(yùn)用主成分分析法，發(fā)現(xiàn)二者較為明顯地分為兩大類，這與我們在野外觀察到的形態(tài)上的差異比較一致。
　　 (4)本文還利用條形碼技術(shù)對從市場上購買的藥材黃耆（根）進(jìn)行了鑒定。實(shí)驗(yàn)表明條形碼候選