基地栀子优良种质的筛选与高产栽培技术研究

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栀子(Gardenia jasminoides Ellis)又名山栀子、黄栀子、红栀子,为茜草科(Rubiaceae)多年生常绿灌木,分布于我国江西、四川、湖南等南方各省,喜温暖湿润、阳光充足的环境,较耐旱,忌积水。为2010版《中国药典》收录的中药材栀子原植物。目前有关栀子药材的化学、药理学等方面的研究已有较多报道,但对栀子原植物的DNA指纹鉴定、以及关于优良栀子品种质的筛选研究却少有报道。本课题在前人研究工作基础上,采用RAPD即随机扩增多态DNA(random amplified polymo rphism DNA,随机扩增多态DNA RAPD)分子标记和并结合高效液相色谱法等技术(High Performance Liquid Chromatography, HPLC),对在江西樟树吴城乡康成栀子基地发现的形态上有明显差别的14个栀子植株样品,从植株外部形态特征、叶片性状、果实性状及单株果实产量、果实有效成分含量等方面进行了比较分析和综合评价。同时选取基地主要栽培的品种进行了基于提高栀子质量、产量和病虫害防治效果的高产技术等方面的评价研究。本研究的目的是:(1)通过形态指标客观鉴别基地栀子的不同种质;(2)通过RAPD比较分析14个样品的DNA指纹图谱,探讨它们间的遗传关系,从分子水平上进一步鉴定14个样品;(3)通过用HPLC色谱比较分析14个样品的栀子苷、西红花苷-1、绿原酸含量的差异,探讨栀子种质与质量的关系;(4)统计不同种质的单株产量,研究栀子种质与产量的关系;(5)建立栀子优良种质筛选的方法,并在基地筛选出优良栀子种质;(6)通过HPLC色谱比较分析几种不同肥料和农药处理后栀子的栀子苷、西红花苷-1、绿原酸含量的差异,探讨不同肥料和农药处理与三种主要有效成分含量的关系,评价农药对虫害的综合防治效果,为栀子高产栽培技术规程制定提供依据;(7)综合两类研究,以期从而获得质量优良种质,及高产栽培技术。研究取得主要结果如下:1.基地栀子形态鉴定。调查了基地栀子的种质资源,采集了14个样品,对照《中国植物志》检索,均符合黄栀子的外形特征。经SPSS19软件分析各个样品的形态指标,14个样品可以分为四大类:第一大类为14号,其特点是叶长、叶宽在所有样品中最小,果长、果宽,宿萼长也偏小,单株果数较多,产量较高;第二大类为1号、4号、5号、7号、12号,其特点是叶长、叶宽、果宽均较大,其中1号产量最高,其余产量较低;第三类为2号、6号、8号、9号、10号、11号和13号,其特点是叶长、叶宽均较小,其中8号产量较好,百果重最重,9号百果重最小,10号、11号和13号单株果数较多。第四大类为3号,其特点是除托叶较小外,其余叶长、叶宽、叶长宽比、果长、果宽、宿萼长、果长宿萼长比等指标均处于最高水平,但单株百果重较低。2.基地栀子分子鉴定。从12个RAPD引物中筛选出3个引物,共扩增出150条DNA条带,其中146条为多态性条带,多态性条带比率为93.33%。获得了能有效区别14个栀子的多态性RAPD指纹图谱。聚类结果显示14个样品栀子形成2支,其中2号、6号首先聚类成一支,其它样品栀子形成另一大支。12个样品形成的大支中的栀子再聚类成4个亚支,其中1号、3号聚类成第1个亚支,10号、11号、13号、12号聚类成第2个亚支,4号、7号、14号、5号聚类成第3个亚支,8号、9号聚类成第4个亚支。第1亚支和第2亚支优先聚类,第3亚支和第4亚支形成另一分枝。分子鉴定进一步确认14个样品间存在差异;通过和形态聚类的对比,可见分子鉴定结果与形态鉴定结果相似。3.筛选了优质品系。七大类栀子的有效成分含量和产量测定结果表明:有效成分最高的为类群四,但其产量最低;产量最高的是类群一,但其有效成分较低;类群六的三种有效成分均较高,产量也较大,是优良的栀子品系。建议基地以后在优良品系选种的时候可以优先考虑类群六的植株(即8号和9号栀子)作为种源。4.获得了栀子大田高产栽培技术。施农家肥可以增加栀子产量至43.3%;喷施农药60%双效磷乳剂对产量无显著性影响;喷施低浓度的60%双效磷乳剂对虫害防治效果最显著。
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