摘要
目的：本文以2年生航天葛麻姆（Puerariamontana）、地面对照葛麻姆为研究材料，期望通过农艺性状、花中5种异黄酮化学成分含量以及AFLP分子效应的研究，筛选出优质、高产、高活性成分含量的航天葛麻姆变异植株，为新品种的选育提供理论基础。 方法：（1）对航天葛麻姆与对照葛麻姆的物候期，主茎基直径、节间长、花重等10个数量性状，生长习性、叶面毛姿态、叶面毛颜色等28个质量性状，花朵解剖结构，叶绿素含量，叶片显微结构等进行变异系数（CV）、Shannon-Weaver多样性指数（H′）统计分析，筛选航天组中农艺性状与叶绿素含量有显著差异的植株。 （2）采用HPLC技术对航天葛麻姆与对照葛麻姆花的5种异黄酮（葛花苷、鸢尾苷、6″-O-木糖鸢尾苷、染料木苷、鸢尾黄素）成分含量进行测定，评价航天组与对照组的差异，并筛选高活性成分含量的航天植株。 （3）采用AFLP分子标记方法对农艺性状、化学成分含量有显著差异的79株航天变异植株与对照组进行研究，以Nei’s基因多样性指数（H）、Shannon’s信息指数（I）评价两组葛麻姆的遗传多样性水平，探讨太空环境对葛麻姆分子水平的诱变效应，为葛麻姆太空诱变育种及优良种质创新提供筛选依据。 （4）采用皮尔逊相关系数、欧氏距离聚类对农艺性状、叶绿素含量、化学成分含量进行分析，用NTSYSpc-2.11F软件的非加权配对类平均法（UPGMA）对AFLP分子标记的DICE相似系数进行聚类，并对各聚类结果进行比较，筛选出聚类结果一致的变异植株，并分析变异植株的特性。 结果：（1）航天组的物候期与对照组整体上一致，未出现较大变化。航天组的农艺性状出现部分差异：航天组数量性状的CV、H′均高于对照组，表现出较高的多样性；质量性状中的叶片毛姿态出现半直立型；非腺毛半直立型的叶片显微结果表明，有2株航天植株的上下表皮气孔显著增大；30号的花结构发生变异，共有2枚旗瓣。航天组的叶绿素含量与对照组基本一致，未发现变异植株。根据变异植株筛选原则，以上性状中共有72株航天葛麻姆发生变异，后续研究中可重点观察。 （2）航天葛麻姆花中主要的异黄酮成分为6″-O-木糖鸢尾苷和鸢尾苷。除葛花苷外，其余四种成分含量相较对照组普遍升高，最高含量分别为6″-O-木糖鸢尾苷14.39%（30号），鸢尾苷4.36%（12号），染料木苷0.49%（174号）、葛花苷0.046%（196号），鸢尾黄素0.196%（88号）。以含量高于对照组含量三倍为筛选标准，6″-O-木糖鸢尾苷筛选出的植株最多，依次为鸢尾黄素、鸢尾苷、葛花苷、染料木苷。以6″-O-木糖鸢尾苷和鸢尾苷总含量为首要筛选依据，共有10株航天葛麻姆花的含量高于对照组3倍，可用于开发高活性成分含量的新药用植物品种。 （3）64对引物中筛选出9对多态性引物，多态性位点数共1620个，多态位点百分率（PPL）平均值为83.33%；所有植株的相似系数范围在0.7140~0.9342之间，平均值为0.8100。航天组的H、I分别为0.1909、0.3026，对照组H、I分别为0.1613、0.2465，表明航天葛麻姆具有更丰富的遗传多样性。 （4）葛麻姆的数量性状间存在复杂的相关性；叶绿素含量与节间长、侧生小叶长、花重呈显著正相关；花重与6″-O-木糖鸢尾苷极显著正相关。航天组有5株在农艺性状的聚类中单独分出，15株在化学成分聚类中分出，4株在AFLP分子标记中单独分出。结合3组聚类结果，有3株航天葛麻姆在至少2次聚类中未与对照组聚为一类，分别为30号、66号、89号。 结论：航天葛麻姆具有丰富的遗传多样性，这为进一步的分子水平研究和育种工作提供了理论基础。高遗传多样性的存在意味着航天葛麻姆种群中有大量的遗传变异可供选择，有助于培育出具有特定优良性状的新种质。本研究筛出的航天30号、66号和89号植株在叶片、叶柄大小以及异黄酮含量上有显著优势，不仅适合作为优质饲草进行培育，还因其高含量的药用成分而具有开发为新药用植物品种的潜力，应作为后续研究的首要对象。
NETL