新疆红花种质资评价及药材质量形成的生态机制研究

Safflower as a genuine medicinal materials in Xinjiang, the acreage and yield tops in the nation. View germplasm resources are closely related to ecological factors on the formation of genuine medicinal materials of Carthamus tinctorius,Current hybrid safflower varieties in Xinjiang and its genuineness mechanism is not clear,which affect seriously the quality of the standardized production of safflower and herbs of Xinjiang. Therefore, this study with safflower as objects of research, collecting real estate red flower germplasm resources in Xinjiang,Using RAPD molecular marker technology，from the perspective of morphological characteristics and genetic diversity，determination the relationships between different varieties and genetic variation, building a DNA and high performance liquid chromatography fingerprintings of Carthamus tinctorius, and to explore the main ecological factors（water, light, temperature and soil）effect on the growth and accumulation of active constituents of Carthamus tinctorius, affect clearly the production ,quality limiting factors and dominant factors of Chinese medicinal materials safflower and characteristics and rules, reveal eco-leading factor influencing mechanism of action of Carthamus tinctorius, and according to the dominant factor and the limiting factor on the ecological suitability regionalization of safflower resource for science. Results of this study will provide a rich safflower varieties's genetic foundation, to reveal the formation mechanism of Carthamus tinctorius genuineness in Xinjiang, Breeding for safflower varieties in Xinjiang, standardized cultivation and quality control to provide the scientific basis.

红花作为新疆的道地药材，其种植面积与产量均居全国首位。鉴于种质资源与生态因子对红花道地药材的形成密切相关，而当前新疆红花品种混杂及道地性机制不清，严重影响了新疆红花规范化生产及药材的质量。因此，本研究以红花为研究对象，收集新疆地产红花种质资源，采用RAPD分子标记技术，从形态学特征和遗传多样性角度，确定不同品种间的亲缘关系及遗传变异规律，构建红花DNA指纹图谱与HPLC指纹图谱，并探讨主要生态因子（水分、光照、温度与土壤）对红花生长发育及其有效成分积累的影响, 明确影响中药材红花产量、质量的限制因子和主导因子及其作用特征和规律, 揭示生态主导因子影响红花药材的作用机理, 并根据主导因子和限制因子对红花资源进行科学的生态适宜性区划。本研究结果将为红花的品种选育提供丰富的遗传基础，阐明新疆红花药材道地性形成机制，为新疆红花优良品种选育、规范化栽培及药材质量控制提供科学依据。

红花是新疆道地药材，其种植面积和产量均居全国首位，新疆红花以色泽好及品质优闻名全国。鉴于红花种质资源与生态因子对红花道地性形成密切相关，而关于这方面的研究较少。因此，本研究以新疆不同红花品种为研究对象，主要开展了四个方面的研究：（1）新疆红花种质资源评价；（2）主要生态因子对红花生长发育及有效成分积累的影响；（3）红花指纹图谱的构建；（4）红花茎秆化学成分研究。取得六个方面的研究结果：（1）完成了红花资源调查，收集红花种质资源57份；（2）新疆红花不同品种具有较丰富的遗传多样性，说明野生种和栽培种红花之间有一定的亲缘关系，为新疆红花新品种选育提供依据。（3）播种期对红花生长发育及品质有显著影响，春季早播有利于提高红花产量和品质；（4）水分胁迫对红花生长发育及品质有显著影响。干旱胁迫影响红花生长发育及分枝数，尤其影响红花生殖和营养器官的生物量分配，并对新红4号和吉红1号总黄素的影响较大，新红4号的耐旱性较强；（5）海拔梯度对红花生长发育及品质有显著影响，海拔梯度影响红花花色及品质，新疆不同海拔梯度红花中羟基红花色素A的含有量为1.00%-1.86%，山柰素的含有量为0.0577%-0.2390%，总黄酮的含有量为0.1489%-1.0169%，其中不同海拔梯度红花中山柰素及总黄酮的含有量差异较大；（6）建立新疆不同品种和不同产地红花HPLC指纹图谱，并采用中药色谱指纹图谱相似度评价系统，为科学评价和有效控制其质量提供可靠的方法。（7）从红花茎秆中分离得到15个化合物，鉴定了10个化合物，其中麦角甾醇过氧化物从该属植物中首次分离，香草酸、丁二酸单乙酯、异嗪皮啶、绿原酸丁酯、阿魏酰酪胺从该种植物中首次分离，为红花茎秆资源的利用提供科学依据。目前发表科研论文6篇，培养研究生4人，培养青年教师4人，获得省部级科技二等奖1项，参加学术会议6次，做学术报告3次。本研究初步揭示了红花药材的道地性形成机理，为药用红花新品种选育、规范化栽培、药材质量控制及资源利用提供科学依据。