丹参主要品质性状的遗传及基因型与环境互作研究

Salvia miltiorrhiza Bgeis one of the most important herbal medicinal materials owning the largest planting area and maximum usage amount in China. Therefore, how to raise the contents of fat-soluble tanshinones and water-soluble salvianolic acid has become one of the main goals in quality research of S.miltiorrhiza. It has been found that secondary metabolites in S. miltiorrhiza were easily influenced by environment and showing continuous various quantitative traits. However, its genetic law has not been clearly discovered, which largely limited high quality varieties breeding and quality improvement by producing regulation and other measures. In order to solve the above problems, our group plan to use the homozygous and genetic stable inbred lines as research materials to construct four inbred groups including high and low fat-soluble component groups, high and low water-soluble component groups. Through the construction of imcomplete diallel cross groups and four generation groups (P1, P2, F1, F2)and takeing genetic analysis method to clarify we'll study on dynamicquality traits using genetic analysis method to reveal the interaction relations among quality traits, genotypes, and environment. Additionally, it will be more easily to find out the genetic laws in quality traits of S.miltiorrhiza,using the major gene and polygene models as well as the best hybrid modes. The implementation of this subject will provide a firm theoretical basis for germplasm innovation, heterosis utilization, the research of functional genes and revealing the genetic nature of the formation of genuine regional S.miltiorrhiza.

丹参是我国种植面积和使用量最大的草本药材之一，提高其脂溶性丹参酮类和水溶性酚酸类成分是丹参质量研究的主要目标之一。丹参次生代谢产物为易受环境影响,呈现连续变异的数量性状，但其遗传规律一直未得到清晰揭示，限制了高品质丹参品种选育，也限制了利用生产等措施调控提高丹参品质。本课题针对以上问题，利用纯合、遗传稳定的自交系为研究材料，构建4组自交系群（脂溶性成分高/低群和水溶性成分成高/低群），通过构建不完全双列杂交群体和4世代（P1、P2、F1、F2）群体，采用遗传学分析方法研究品质性状遗传动态，明确丹参品质性状与基因型、环境的互作关系，确定控制根色遗传的主效基因和多基因模式，以及最佳杂交模式，达到揭示丹参品质性状的遗传规律的目标。本课题实施将对丹参品质的种质创新、杂种优势利用、功能基因研究提供理论依据，为揭示丹参道地药材形成的遗传本质提供理论依据。

丹参是我国种植面积和使用量最大的草本药材之一，提高其脂溶性丹参酮类和水溶性酚酸类成分是丹参质量研究的主要目标之一。丹参次生代谢产物为易受环境影响，呈现连续变异的数量性状，但其遗传规律一直未得到清晰揭示，限制了高品质丹参品种选育，也限制了利用生产等措施调控提高丹参品质。本课题针对以上问题，利用纯合、遗传稳定的自交系为研究材料，构建4组自交系群（脂溶性成分高/低群和水溶性成分成高/低群），通过构建不完全双列杂交群体和4世代（P1、P2、F1、F2）群体，采用遗传学分析方法研究品质性状遗传动态，明确丹参品质性状与基因型、环境的互作关系，确定控制根色遗传的主效基因和多基因模式，以及最佳杂交模式，达到揭示丹参品质性状的遗传规律的目标。项目顺利完成了相关实验，筛选得到脂溶性和水溶性自交系群，完成了三个地点的品质性状遗传试验，丹参产量杂种优势较为明显，有效成分各含量指标的杂种优势需要对数据分析后得出；根系遗传试验材料采用色彩色差仪测定根粉末和总丹参酮含量测定，最终的研究结果需要对数据分析得出。此外，项目组选育出高产、高含量的丹参杂种一代新品种2个，确定了GGE双标图评价分析方法可以较好地分析丹参杂种一代品系的稳定性和适应性，可为筛选出优良品种和新品种适宜推广产区提供依据。确定丹参选育试验地点，为科学的建立丹参区域试验点提供参考。本课题的研究结果对丹参品质的种质创新、杂种优势利用、功能基因研究提供理论依据，为揭示丹参道地药材形成的遗传本质提供理论依据。