摘要
苦参（Sophora flavescens Ait.）为豆科槐属多年生植物，以根入药，具有清热燥湿、杀虫、利尿的功效，其主要功效成分具有很好的抗炎、镇痛、抗肿瘤等作用。随着苦参在医药与农业领域的广泛应用，中药材市场对苦参的需求日益增长。近年来，苦参人工栽培面积逐年增加，开展苦参种质资源研究，选育优良品种显得尤为重要。本文对苦参叶绿体基因组进行分析，并根据苦参叶绿体基因组开发cpSSR分子标记，对苦参不同种质资源进行区分和评价，促进苦参种质创新和新品种的选育，为提升苦参产量与品质提供一定的理论基础。同时，结合苦参分布广、生态类型丰富的特点，开展了苦参温度胁迫响应研究，探究苦参对高低温逆境胁迫的响应和防御能力，为解析苦参温度胁迫响应的分子水平研究奠定基础。结果如下： 1. 对苦参叶绿体基因组进行Illumina测序和功能注释，苦参叶绿体基因组全长154165 bp，并表现典型四段式结构，注释基因总数为123，其中蛋白编码基因、tRNA基因及rRNA基因数量分别为：77、38、8。利用MISA软件分析，获得cpSSR位点104个，其重复类型主要为A/T。密码子偏好性分析表明苦参叶绿体基因组密码子偏好性较弱，并偏向使用A/T。RNA编辑位点的氨基酸转变类型主要为亲水性氨基酸向疏水性氨基酸转变。将试验测序苦参与已发表苦参叶绿体基因组进行序列比对，发现4个基因存在差异。用MEGA X对苦参和其他16个豆科植物序列进行系统进化分析，结果表明，苦参与同属植物苦豆子亲缘关系最近。 2. 以获得的104个cpSSR位点筛选出18个位点并以此设计引物，18对引物扩增序列条带清晰，PIC平均值为0.886，表明18对引物具有较高的多态性，遗传多样性分析表明18对引物的遗传多样性较高，具有一定的通用性。 3. 对15个产地150份苦参种质材料进行遗传多样性分析，各遗传多样性参数Na、Ne、I、h的平均值分别为5.415、4.395、1.535、0.748，表明苦参种质具有较高的遗传多样性。AMOVA分析种内遗传变异率为92%，种间变异率为8%，表明苦参种质内的遗传变异大于种质间。15个产地的苦参种质通过遗传结构分析，被聚为两大类群，并表现出一定的地域相关性，同时群体结构的划分表明苦参种质间存在一定的遗传分化。 4. 对苦参幼苗进行不同时长的高温（38℃）、低温（4℃）胁迫试验，植株在胁迫过程中发生明显变化，叶色逐渐转黄，叶片萎蔫，并发生倒伏现象。随着胁迫时间的延长，叶绿体荧光参数Fv/Fm、Fv/Fo整体呈现下降的趋势，低温胁迫下Fo呈现先增高后降低的趋势，而高温胁迫下Fo则表现为升高趋势；高低温胁迫下，相对电导率、脯氨酸含量表现为上升，低温胁迫下SOD升高、POD、CAT先降低后升高，MDA则表现为先升高后降低，而高温胁迫下这三种酶活性、MDA与低温胁迫时呈现完全相反趋势。温度胁迫对苦参幼苗造成一定伤害，但在胁迫过程中，植株表现出一定的抗逆性。 5. 为筛选适于苦参温度胁迫研究的内参基因，利用RT-qPCR技术，3种软件并通过Excel综合测评后确定了最适内参基因为β-actin、EF1α。
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