中国东部补血草属植物野生居群的遗传多样性分析及保育研究

药用植物种质资源是我国发展优势中医药的独有战略资源，药用植物种质资源库的建设对中药材品质改善、规范化生产、资源和生态修复等有重要意义。我国自20世纪70年代后期开始建设种质库，但专业性药用植物种质资源库建设工作滞后。药用植物中的补血草，尤其我国现存优势种：中华补血草、二色补血草，在抵抗病毒和治疗癌症等方面具有非常重要的实际临床药用价值和应用前景，而近年来，由于沿海地区快速发展，湿地转化为农田和建设用地，造成补血草属植物数量减少、居群退化，使得补血草的适生环境受到极大的威胁，通过对补血草属中的中华补血草和二色补血草两个优势种的道地性居群的遗传多样性进行分析，构建种质资源库，拟从种子库、植物离体库、组织培养库、DNA库等四个方面进行建设，以为补血草道地性药材保育和筛选保存有效的繁殖器官和DNA信息。

补血草是我国白花丹科补血草属濒危特有种，具有较高的药用价值和观赏价值。由于近年经济的快速发展及湿地用地的转变，导致其生境遭到严重的破坏，野生居群数量急剧减少，许多重要遗传信息将可能随之消失，因此迫切需要开展补血草野生居群遗传多样性及遗传结构的研究。本项目对我国东部沿海的补血草主要分布区的全面调查，收集了中国东部沿海不同居群的补血草野生样本，在温室进行了植株体的组织培养保存，构建了补血草植物的无菌培养室，保存了不同居群补血草的野生种质资源；通过分子生物学方法，基于核内外的ITS+（TrnL-F）+（PsbA-TrnH）基因序列探讨了白花丹科补血草属间的系统发生关系，支持白花丹科不同补血草属植物的系统进化关系为（（（Plumbago + Ceratostigma） + （（Goniolumon + Acantholimon） Limonium））Polygonum）；通过优化反应体系，构建了补血草的核内多种分子标记（包括RAPD、ISSR、AFLP）最适反应体系，进而基于RAPD、ISSR、AFLP遗传标记，结合生物信息学软件，初步阐明了中国东部沿海地区补血草植物野生居群的遗传多样性水平，探讨了补血草植物的遗传多态性水平及基因流状况。分析了我国东部沿海地区补血草野生居群的遗传分化水平及遗传结构，比较研究了中华补血草与其它补血草属濒危物种的多样性状况，并对我国补血草各野生居群的遗传结构进行了初步研究，探讨了补血草野生居群的遗传多样性水平及其濒危机制，提出了合理的保护策略和建议，为补血草的开发利用和保护提供理论根据。鉴于市场上药用植物的混杂现象，本研究还建立了基于RAPD、ISSR、AFLP以及DNA序列等分子标记方法的补血草各野生居群及道地性种质的有效鉴别方法，建立的补血草间的分子鉴别标记可有效区别混淆品，然后研究了补血草植株性状及叶片结构及其药用成分。本项目首次运用分子指纹标记对补血草野生居群的遗传多样性水平、遗传结构进行了分析，研究了补血草性状及药用化学成分，提出了濒危机制，为补血草植物的保护和利用提供了理论依据。