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“宏觀＋微觀”未來(lái)健康、經(jīng)濟(jì)補(bǔ)鈣作物“牛耳朵”的核心種質(zhì)資源
報(bào)春苣苔屬植物“牛耳朵”是我國(guó)喀斯特地區(qū)的特色植物，不僅能在高鈣石灰?guī)r土壤中旺盛生長(zhǎng)，還能積累高比例的水溶性鈣和螯合鈣等易于人體吸收的鈣形態(tài)，是一種天然的高生物效價(jià)鈣源。此外，其在民間素有藥用歷史，現(xiàn)代研究亦表明其具有抗菌、抗氧化、抗腫瘤等多種生物活性。
種質(zhì)資源評(píng)價(jià)是野生植物資源利用與馴化的首要步驟。近日，廬山植物園馮晨副研究員團(tuán)隊(duì)在國(guó)際知名期刊《Industrial Crops & Products》發(fā)表題為"Integrative evaluation of traits and metabolomics in germplasm resources of the high-calcium cropPrimulina eburnea"的文章，該研究完成了對(duì)牛耳朵(Primulina eburnea)野生種質(zhì)資源的綜合評(píng)價(jià)，建立了核心種質(zhì)庫(kù)，并揭示了其東西部種群在關(guān)鍵性狀和代謝物上的顯著差異，為牛耳朵作為新一代植物源鈣補(bǔ)充劑的育種與產(chǎn)業(yè)化開(kāi)發(fā)提供了科學(xué)依據(jù)和寶貴資源。
本研究通過(guò)同質(zhì)園試驗(yàn)，對(duì)37個(gè)野生牛耳朵居群進(jìn)行了多樣性評(píng)估，分析了26個(gè)品質(zhì)相關(guān)性狀。表型和營(yíng)養(yǎng)性狀存在顯著變異，平均變異系數(shù)超過(guò)20%，表明具有改良潛力。表型分化系數(shù)分析顯示，總變異的54.52%源于居群間的差異。主成分分析和聚類分析將這些居群劃分為兩個(gè)明顯不同的類群，分別對(duì)應(yīng)于其東部和西部的地理分布。相關(guān)性分析確定了95個(gè)顯著的相關(guān)性狀關(guān)系，從而實(shí)現(xiàn)了高效的種質(zhì)篩選。環(huán)境因子分析表明，光照、降雨和溫度差異的地理隔離是性狀分化的關(guān)鍵驅(qū)動(dòng)因素。隸屬函數(shù)模型在平衡性狀選擇和遺傳多樣性方面優(yōu)于主成分分析，被用于建立包含13個(gè)居群的核心種質(zhì)庫(kù)。代謝組學(xué)分析進(jìn)一步揭示了東部和西部居群之間的顯著差異，特別是在黃酮類和酚酸類物質(zhì)上，這些物質(zhì)可能與生物活性和藥用特性相關(guān)。該研究建立了一個(gè)可靠的評(píng)價(jià)模型和核心種質(zhì)資源，為牛耳朵的育種和規(guī)?；N植提供了重要支持。
種質(zhì)資源評(píng)價(jià)流程和結(jié)果
廬山植物園保育遺傳研究組邱雪為論文第一作者，張弋和馮晨為論文共同通訊作者。信陽(yáng)師范大學(xué)楊恩點(diǎn)博士等參與了該研究。
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