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红花(Carthamus tinotorius L.)作为一种药食同源植物,在全球广泛分布,品种繁多。红花的干燥花是传统中药,具有活血化瘀,去瘀止痛等功效。黄酮类化合物是红花中最主要的化学成分,也是红花药材内在品质的评价指标,所以对红花中主要的黄酮类化合物含量及其生物合成途径相关的酶基因研究至关重要。本研究以62份红花种质资源为实验材料,利用形态标记方法对其主要的表型性状进行调查,评估其遗传多样性和聚类分析;对其花中总黄酮、羟基红花黄色素A、芦丁、木犀草素和槲皮素含量进行了测定,初步归类分析了不同黄酮成分和含量的红花品种,为红花优良品种的选育及其药材品质的控制提供了科学依据;同时,基于微卫星(Simple sequence repeats,SSR)分子标记分析了红花的遗传多样性,采用关联分析方法对红花SSR分子标记与其品质相关的黄酮类化合物主要组分及含量性状进行了相关性分析,为红花分子标记辅助育种提供参考。本文主要研究结果如下:1.红花表型性状的调查与评估对供试红花品种的叶缘光滑与否、叶刺的有和无、苞片刺的有和无、花色、株高和单株果球数等进行了统计分析。结果表明,红花6个表型性状的平均多样性指数为1.04。其中苞片刺的遗传多样性指数最高(1.35),其次是叶刺(1.32)和花色(1.08)。基于各品种间形态性状的遗传差异,供试材料可以分为3类。第I类群包含40份材料,其特征为单株果球数较多,变幅为14~24,植株最高;该类群进一步可以分为2组,第I-1组叶缘多为锯齿型;第I-2组叶缘多为全缘型。第II类群包含12份材料,单株果球数最多,变幅为24~30;第III类群包含10份材料,单株果球数最少,变幅为5~13,植株最矮。2.红花花中黄酮类成分含量测定及聚类分析采用回流法和正交试验对红花中的黄酮提取工艺进行了优化,建立了红花总黄酮定量分析测定方法。同时,采用高效液相色谱技术(High performance liquid chromatography,HPLC)对红花中四种主要的黄酮类成分进行了多指标成分定性定量分析,并计算出各份材料的总黄酮、羟基红花黄色素A(Hydroxysafflor yellow A,HSYA)、芦丁、槲皮素和木犀草素等含量。再基于获得的数据,对红花品种进行聚类分析。结果表明,62份红花材料可以分为3组,第I组总黄酮含量较高,变化范围为2.192%~6.477%,且HSYA明显高于其他黄酮类成分;第II组总黄酮含量最高,变化范围为4.957%~6.086%,槲皮素占比较高;第III组总黄酮含量低,变化范围为1.761%~1.890%。3.基于SSR分子标记的红花遗传多样性及与黄酮组分和含量的关联分析利用22对SSR引物对62份红花样品基因组DNA进行扩增反应与检测,共检测到73个等位基因,每个位点的观测等位基因数(N_A)范围为2~6,有效等位基因数(N_E)的平均值为2.1686。多态性信息含量(PIC)、观测杂合度(H_O)、期望杂合度(H_E)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为0.5010、0.2263、0.4705和0.8219;表明本实验所开发的22对SSR引物多态性良好,可以有效地用于后续分析。62份红花资源的遗传相似系数变异范围为0.5342~0.8631,平均值为0.7192,说明红花资源具有丰富的遗传多样性。利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体结构,结合红花黄酮相关性状的表型数据,进一步应用Tassel 3.0软件中的一般线性模型(General linear model,GLM)和混合线性模型(Mixed linear model,MLM)进行关联分析。GLM模型分析结果显示在所检测的标记当中,有6个标记与总黄酮、HSYA、芦丁、木犀草素和槲皮素含量这5个性状在P<0.05水平上相关;各标记对表型变异的解释率在0.0776~0.1213之间。MLM模型分析结果显示,共有5个标记分别与4个含量性状在P<0.05水平上相关,各标记解释率变幅为0.0668~0.0964,低于GLM分析得到的解释率。其中有3个标记与GLM分析结果相同,但是标记CHI01和DFR02只在MLM分析中检测到。