【摘要】：禾本科薏苡屬植物薏苡是重要的藥食同源植物,在東南亞廣泛分布,具有較高的營養(yǎng)、保健及藥用價(jià)值。由于以往對(duì)其研究重視程度不夠,目前薏苡種植面積大幅下降,野生薏苡資源也銳減。近些年來,隨著人們對(duì)保健意識(shí)的增強(qiáng),對(duì)薏苡的研究,特別是對(duì)其栽培、種質(zhì)資源保護(hù)和藥食作用的研究,愈來愈多。本文以來自國內(nèi)9個(gè)地區(qū),共13份薏苡種質(zhì)(11份栽培種和2份野生種)為材料,觀測了其果實(shí)及穎果外觀形態(tài)、大小、百粒重及硬度。并對(duì)其在重慶田間種植實(shí)踐中表現(xiàn)出的農(nóng)藝性狀、生殖生長特性等進(jìn)行了比較研究;測定了薏苡穎果的主要品質(zhì)性狀如碳水化合物、蛋白質(zhì)、脂肪含量及組成等;對(duì)不同居群、不同分揀殼色的穎果的SOD、POD、EST同工酶譜進(jìn)行了初步分析;同時(shí)還建立了基于薏苡內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)序列的系統(tǒng)發(fā)育樹。主要研究結(jié)果如下:1.不同居群薏苡果實(shí)和穎果外觀形態(tài)、硬度及部分農(nóng)藝性狀分析據(jù)田間觀察,我們認(rèn)為薏苡殼色的形成可能與遺傳、授精及種胚發(fā)育程度、環(huán)境因素如紫外線等有關(guān)。因此本研究根據(jù)殼色將不同居群的薏苡主要分為黑殼和白殼。果實(shí)大小(長徑×短徑)為8.43~11.12 mm×5.60~7.44 mm,長短徑比為1.21~1.82;穎果大小(長徑×短徑)為4.36~5.42 mm×4.08~5.54 mm,穎果長短徑比為0.89~1.23;同一居群中不同殼色果實(shí)及穎果大小差異不大。穎果較果實(shí)形狀更接近于圓形;野生種較栽培種果實(shí)形狀更接近于圓形。硬度比較表明,野生種比栽培種硬度大,需借助工具才能出仁。在重慶田間種植的農(nóng)藝性狀測定分析表明,供試薏苡主莖高為81.4~146.0 cm;野生薏苡高于栽培薏苡;合川野生薏苡和北碚野生薏苡植株最高,河北薏苡最矮;其中河北薏苡、龍薏一號(hào)、廣西薏苡、福建薏苡和遼寧薄殼5個(gè)材料屬于特矮類型,其余8個(gè)材料為矮型;分蘗數(shù)為3.4~10.7個(gè),最高為北碚野生薏苡,最低為遼寧薄殼;主莖粗(直徑)為0.78~1.24 cm,最粗為浙薏一號(hào)、興仁小黑殼和興仁小白殼,最細(xì)為福建薏苡和河北薏苡;主莖節(jié)數(shù)為6.0~12.6個(gè),最高為興仁小黑殼和興仁小白殼,最低為遼寧薄殼、浦農(nóng)一號(hào)、福建薏苡;倒第5葉葉長為33.75~53.75 cm,最長為浙薏一號(hào)和合川野生薏苡;倒第5葉葉寬為2.93~4.08 cm,最寬為興仁小白殼,最窄的為浦農(nóng)一號(hào)。田間葉色表現(xiàn)為暗綠和黃綠。果實(shí)百粒重為5.85~19.84 g,最高為合川野生薏苡黑殼,同一居群黑殼果實(shí)百粒重大于白殼;穎果百粒重為2.80~7.85 g,最高為興仁小白殼,同一居群黑殼穎果百粒重大于白殼;出仁率在29.84~64.14%之間,最高為興仁小白殼,同一居群白殼出仁率大于黑殼,野生種(黑殼)出仁率最低。出仁率高低可能與殼厚度、硬度有關(guān)。不同居群薏苡生殖生長觀察結(jié)果顯示:從抽穗到雄花凋謝的間隔時(shí)間為7~20d,多數(shù)居群抽穗和柱頭生長集中在6月中旬,雄花開花和凋謝則集中在7月上旬。野生種生殖生長最遲,持續(xù)時(shí)間最短。在多數(shù)居群中,同一小穗中雄花發(fā)育晚于雌花,但有的居群也存在一定比例的雄花發(fā)育早于雌花或基本同步的現(xiàn)象。薏苡的柱頭為白色和紫色兩種,部分居群中同時(shí)兼有白色和紫色柱頭。柱頭通常為二分支,但也存在三、六分支柱頭現(xiàn)象。莖稈有綠色和紫色兩種,并與柱頭顏色出現(xiàn)一一對(duì)應(yīng)的情況,綠色莖稈對(duì)應(yīng)白色柱頭,紫色莖稈對(duì)應(yīng)紫色柱頭。作者認(rèn)為,控制柱頭和莖稈色基因具有某種遺傳上的連鎖關(guān)系,原因有待進(jìn)一步研究確認(rèn)。2.不同居群薏苡穎果的品質(zhì)性狀分析不同居群薏苡穎果的含水量為10.51~13.32%,野生種含水量低于栽培種。還原糖含量為2.91~11.99%,可溶性糖含量為7.21~17.46%,總糖含量為27.64~40.24%,直鏈淀粉含量為4.13~6.16%,支鏈淀粉含量為46.69~61.06%;粗蛋白含量為13.68~21.18%,醇溶蛋白含量為0.58~2.41%,可溶性蛋白含量為1.52~3.69%,兩種野生薏苡的粗蛋白含量最高,均超過20.0%,其余主要成分含量與栽培種相差不大。白殼的還原糖、可溶性糖、直鏈淀粉、醇溶蛋白、可溶性蛋白含量均值高于相應(yīng)黑殼。除直鏈淀粉外,不同殼色穎果的其他成分含量存在顯著差異。不同居群薏苡穎果粗脂肪含量在5.19~11.65%之間,均值為8.02%。其中興仁小白殼最低而浙薏一號(hào)最高。不飽和脂肪酸高達(dá)82.69~89.83%;總抗氧化能力為11.92~70.57 mM/g,從黑殼上看,興仁小黑殼最低,河北薏苡黑殼最高;從白殼上看,興仁小白殼最低,浙薏一號(hào)最高;同一居群白殼均值大于黑殼。3.不同居群薏苡穎果的同工酶譜初步分析不同居群薏苡穎果的SOD、EST同工酶均有3條主要譜帶,POD同工酶譜帶較多,但分辨不清。我們認(rèn)為薏苡穎果的SOD、POD、EST同工酶不能夠有效地區(qū)分野生種和栽培種。4.薏苡內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS)遺傳多樣性分析基于PCR擴(kuò)增出的不同薏苡ITS序列分析表明:薏苡ITS序列長度為588~589bp,存在17個(gè)變異位點(diǎn),顛換位點(diǎn)為12個(gè),轉(zhuǎn)換位點(diǎn)為2個(gè),缺失位點(diǎn)為2個(gè),插入位點(diǎn)為1個(gè),變異率為2.9%。福建薏苡單株存在著DNA序列的重復(fù),N-J樹結(jié)果顯示,ITS序列揭示的栽培薏苡之間的親緣關(guān)系與地理來源關(guān)系不大。而基于ITS構(gòu)建的薏苡屬內(nèi)的系統(tǒng)發(fā)育樹表明:野生薏苡(Coix agrestis Lour)、栽培薏苡(Coix lacryma-jobi L.)、薏米(Coix lacryma-jobi var.ma-yuen)親緣關(guān)系更近,但以上3種與Coix gasteenii關(guān)系較遠(yuǎn)�；贗TS序列構(gòu)建的薏苡與其近緣屬(種)、薯蕷屬的系統(tǒng)發(fā)育樹表明,薏苡與山藥(Dioscorea oppositifolia)親緣關(guān)系最近,與蔗茅屬、芒屬、河八王屬、高粱屬親緣較近,與薯蕷屬內(nèi)其它兩種親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。本研究結(jié)果為薏苡進(jìn)一步的品種選育、遺傳規(guī)律、生物學(xué)研究等提供了一些新的思路。
【圖文】：

第 1 章 文獻(xiàn)綜述7圖1-1 高等植物中的rRNA基因Fig. 1-1 Eukaryotic rRNAGene Structure內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)（ITS）位于45SrDNA上，在核糖體基因組中屬于高度串聯(lián)重復(fù)序列。而且通過基因轉(zhuǎn)換和不等交換，ITS序列中的重復(fù)單位間發(fā)生位點(diǎn)內(nèi)或位點(diǎn)間的同步進(jìn)化，因而不同ITS拷貝間序列趨于相近或完全一致。而rDNA上的18S、5.8S和26SrRNA基因較為保守，因而存在著廣泛的異種同源性，且在進(jìn)化過程中所承受的自然選擇壓力小。故而能夠產(chǎn)生較多的變異，能夠表現(xiàn)出廣泛的序列多態(tài)性。這些差異和特點(diǎn)最后都會(huì)體現(xiàn)在核苷酸序列的排列順序上，即便是親緣關(guān)系近的物種之間都能在ITS序列上表現(xiàn)出差異。因而可以通過對(duì)PCR擴(kuò)增產(chǎn)物進(jìn)行測序、序列對(duì)比，以獲得物種間或種內(nèi)之間的親緣關(guān)系。而植物體的ITS序列相對(duì)于其它生物長度固定且短

6 興仁小黑殼 貴州 興義市 XRX7 興仁小白殼 貴州 興義市 XRX8 廣東薏苡 廣東 廣州市 GD9 廣西薏苡 廣西 西林縣 GX10 福建薏苡 福建 浦城縣 FJ11 河北薏苡 河北 安國市 HB12 北碚野生薏苡 重慶 北碚區(qū) BBY13 合川野生薏苡 重慶 合川區(qū) HCY果大小的測定的比較：將 13 份薏苡種質(zhì)（11 份栽培種和 2 份野 Canon 照相機(jī)照相分別記錄其果實(shí)和穎果的外觀形的比較：將 13 份薏苡種質(zhì)（11 份栽培種和 2 份野再通過電子游標(biāo)卡尺對(duì)薏苡果實(shí)和穎果的長短徑進(jìn)。其中長短徑比=長徑/短徑。
【學(xué)位授予單位】：西南大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：S519

【參考文獻(xiàn)】

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1 鄧素芳;林忠寧;陸p，

本文編號(hào)：2551959