题目：华中五味子种质资源遗传多样性研究

华中五味子（Schisandra sphenanthera Rehd. et Wils.）是我国常用药材，近年来其药用价值重新受到重视，市场需求逐年增加，致使野生资源急剧下降，目前已被我国纳入《国家重点保护野生药材物种名录》，属于三级保护野生药材物种，即资源严重减少的主要常用野生药材物种。由于对华中五味子种质资源研究甚少，有关其遗传多样性水平和遗传结构等问题仍不清楚，也缺乏不同种群间表型性状、药用成分以及遗传变异的比较与分析。因而开展对华中五味子种质资源的收集、保存与分析以及遗传多样性研究更为迫切，弄清其种群遗传结构及分布格局，为种质资源保护与可持续开发利用奠定基础。
本研究采用形态学、植物化学及分子标记技术，以我国河南、山西、甘肃、四川、重庆、浙江、安徽、陕西8个省市12个华中五味子种群为材料，对采集的238份种质进行表型多样性分析，并以其中的85份种质进行木脂素含量和AFLP分子标记研究，从表型、木脂素含量和DNA三个层面对我国华中五味子种质资源的遗传多样性进行分析，获得的主要研究结果如下：
1. 华中五味子20个表型性状在各种群间和种群内存在极显著差异（P＜0.01），以陕西汉中、商洛、宝鸡、甘肃、重庆及河南种群的变异较大，具有丰富的遗传多样性。其遗传多样性主要存在于种群内（71.04 %），果部表型性状具有丰富的多样性，特别是单果重、小浆果纵径、横径以及百粒鲜重在种群内变异大，而聚合果果形指数、聚合果纵径、聚合果果柄长和单果小浆果数在种群间变异大。主成分分析显示，不同种群间性状差异比较大的有小浆果纵径、横径、百粒鲜重、聚合果纵径、聚合果果形指数、新枝和老枝叶长和叶宽等。UPGMA聚类将12个华中五味子种群聚为4类，其中四川、浙江和安徽各自聚为一类，其余9个种群聚为一大类。
2. 华中五味子果部表型变异与地理气候因子关系密切，经度与聚合果果柄长、果形指数、纵径呈极显著正相关，而与单果小浆果数、单果重呈极显著负相关。纬度主要与小浆果纵径、横径、单果重、单果小浆果数呈极显著或显著正相关，与聚合果果形指数和纵径呈极显著负相关。年降雨量、年均温度以及平均海拔对果实性状影响较大。
3. 华中五味子木脂素中五味子酯甲与五味子甲素呈极显著正相关，而五味子甲素与五味子乙素呈极显著负相关。85份华中五味子种质中五味子酯甲（除4份未检测到）含量均高于国家药典标准，同时均检测到五味子乙素，而且含量较高，五味子醇甲（甘肃除外）含量很低。
4. 陕西商洛、渭南、河南及陕西安康种群的五味子酯甲（平均0.724 %）和五味子甲素（平均0.812 %）含量较高；陕西汉中、宝鸡、重庆及四川种群的五味子乙素（平均1.085 %）含量较高，而五味子酯甲平均为0.428 %；山西、浙江和安徽种群的五味子酯甲（平均0.310 %）、甲素（平均0.262 %）和乙素（平均0.421 %）含量处于中等水平，介于其他种群之间；甘肃华中五味子种群的五味子醇甲（平均0.492 %）和乙素（平均1.081 %）含量高。12个华中五味子种群依据4种木脂素的欧式距离聚为4类。
5. 8对选择性引物对12个种群85份种质进行AFLP扩增，共检测到1384个位点，其中1380个为多态位点，多态百分率达99.711 %，每对引物平均扩增173个位点，所有种质具有4条共有带（E-ACT/M-CTC-96.5、E-ACG/M-CAA-150.5、E-ACG/M-CAA-270.5和E-ACG/M-CAC-90.5）。
6. 62.35 %的华中五味子种质具有丰富的特异位点，共获得183个，主要存在于陕西汉中、河南、甘肃、重庆、浙江以及陕西宝鸡种群，各种群具有特异带也提示种群间存在着遗传差异。
7. 本研究筛选出的4个引物组合（E-ACT/ M-CTC、E-ACA/ M-CTC、E-AGG/ M-CTA和E-ACA/ M-CAA）扩增出较多的特异带，该引物组合可应用于华中五味子种质指纹图谱研究。
8. 采用AFLP标记Nei’ s遗传距离可将12个种群分为5个类群，河南、甘肃、四川和山西聚为一类，第二类中含有重庆、安徽和陕西宝鸡，浙江和陕西渭南各自聚为一类，陕西汉中、商洛和安康聚为一类。
9. 分子方差分析（AMOVA）揭示了华中五味子种群遗传结构较为丰富，特别是甘肃、陕西汉中、商洛及河南种群。PhiST系数（FST）为0.135，进一步说明华中五味子遗传变异主要集中在种群内，与表型性状多样性分析结果一致。由于种群间的基因交流受到一定限制，在保护和开发利用上，特别要重视扩大对种群内优良单株的选育。
综合形态、木脂素含量和分子标记研究，华中五味子种群遗传变异主要存在于种群内，以陕西商洛、汉中、河南及甘肃种群变异较大。因此，在对其种质研究中首先要选择遗传多样性丰富的种群，注重对种群间变异较大性状的筛选，如聚合果果形指数、聚合果纵径、聚合果果柄长和单果小浆果数等；其次要扩大种群内样本量，加大对种群内优良单株的选择，特别注意小浆果的纵径、横径、百粒鲜重、单果重等性状的筛选。以上研究在形态学、植物化学及分子水平上揭示了华中五味子种质资源的遗传多样性，为其种质资源研究积累了数据，对合理开发利用具有重要意义。