基于关联分析法对不同叶型半夏遗传多样性与品质的相关性研究

半夏Pinellia ternata(Thunb.)Berit．为天南星科(Araceae)半夏属重要药用植物，具有燥湿化痰、消痞散结的功效。半夏野生变家种的人工驯化过程中存在种内有多种叶型变异，目前均在生产和临床上使用，药材的质量稳定性和均一性无法保证。经过前期叶型鉴定和筛选，筛选出4种叶型稳定的半夏为种质材料，通过半夏cDNA文库和EST-SSR分子标记的构建，建立半夏分子标记体系。首次将关联分析法应用于不同叶型半夏的药用活性成分分子标记关联分析，构建半夏活性成分相关的特异性EST-SSR标记，明确四种叶型半夏的内在基因之间的差异性和与药材质量的相关性。为保证临床用药安全稳定以及为半夏药材的分子育种和半夏活性成分的代谢途径的研究奠定基础。

半夏Pinellia ternata(Thunb.)Berit.为重要的药用植物，具有燥湿化痰、消痞散结的功效。在野生变家种过程中叶型变异多样，均在生产和临床上使用，药材质量稳定性和均一性无法保证。本项目对此进行了不同叶型半夏遗传多样性与品质的相关性研究。.通过收集种质资源，建立了51份半夏种质资源圃。依据叶片长宽比分为芍药叶型、桃叶型、竹叶型和柳叶型半夏。对外观性状变异和相关性分析，其性状普遍存在变异，其中变异最大的是叶片形状（变异系数62.2%）；半夏叶型和产量跟踪发现，芍药叶型半夏产量最高，中等大小半夏比例最大。.对不同叶型半夏进行聚丙烯酰胺凝胶电泳、ISSR分子标记、HPLC指纹图谱、农艺性状、经济性状等的关联分析，以及质量评价、活性测定、安全性评价，芍药叶型与桃叶型亲缘关系最近，指纹图谱相似度较高；芍药叶形综合评分最高（84.89），质量稳定、品质优良（总酸0.453%、总生物碱0.0442%）、生物活性高（止咳、抗炎效价分别为825.22 U·g-1、9.39 U·g-1）、安全性好。.建立了半夏cDNA文库，并对12份半夏样品进行测序。共获得了53.22 Gb Clean Data，126391个Unigene， 82998个Unigene在Nr、Nt、Swiss-Prot、COG、KEGG、Interpro和GO等公共数据库得到了注释。采用改良磁珠探针富集法测序841条DNA序列，筛选得到SSR引物201对，极大丰富了半夏微卫星研究领域的数据信息。.通过KEGG通路及差异表达分析，参与生物碱、有机酸、淀粉和糖代谢通路基因数分别为723、8709、1220，表达量上调及显著表达基因均以芍药叶形半夏最多，注释到生物碱、有机酸代谢通路中的Unigene35199_All，Unigene38343_A等基因及CL10138.Contig1_All、CL886.Contig4_All等基因表达显著，可能是其代谢调控的关键基因，结合芍药叶型生物碱及有机酸的高含量，揭示了芍药叶型半夏活性成分与基因之间的内在关联。.本研究阐明了半夏叶型与药用活性成分、产量的关系，构建了半夏cDNA文库和SSR分子标记，明确了四种叶型半夏的内在基因之间的差异性以及与药材品质的相关性。4种叶型中以芍药叶型半夏的产量高、质量优良且安全、性状稳定，是一种值得挖掘的重要的半夏材料。