千年古书《尔雅》等对苦味枸杞功效和特征有描述,然而,苦味枸杞的苦味素来源尚不清楚。研究团队自2013年在宁夏发现野生苦味枸杞以来,做了大量的研究工作。随着研究的深入,越来越感到枸杞是一种神秘的物种,犹如“活化石”“小宇宙”,而当今的人们却知之甚少。
第二节野生红果枸杞种质资源研究总体思路一、野生红果苦味枸杞种质初步研究该研究包括植物学性状、甜味和苦味枸杞间遗传隔离检测、常规杂交后代分离规律、PCR-SSR分子标记检测等。
二、野生红果苦味枸杞种质进一步研究:野生苦味枸杞遗传进化分析该研究包括野生苦味枸杞种质分子遗传进化树分析、遗传进化多样性分析、枸杞进化原始祖先研究、枸杞种质资源的遗传类群分析。
三、野生红果苦味枸杞种质深入研究野生苦味枸杞种质资源调查及其化学成分分析:包括超高效液相色谱-高分辨质谱[UPLC-MS(HRMS)]活性成分分析、分子量、化学结构解析(单体萃取、DVD、核磁共振结构探测)等。
四、基于“多组学”的野生枸杞苦味功能基因研究该研究包括基因定位、基因序列与验证、甾类化合物代谢通路研究等五、苦味枸杞育种及应用研究
该研究包括系统育种、常规杂交育种分子标记辅助鉴定、基因编辑等,苦味枸杞临床试验、苦味枸杞中药材认证。宁夏苦味枸杞栽培技术及适宜种植区域规划研究。
第三节野生红果苦味枸杞资源研究最新进展一、野生苦味枸杞种质资源调查与分析2023年以来研究人员采集到山东省单县“千年枸杞”、舟山市“枸杞岛”野生枸杞、中卫市沙坡头区野生枸杞、甘肃省白银市平川区等野生枸杞种质资源样本。即将对西藏等西南地区野生枸杞展开调查。在舟山市嵊泗县“枸杞岛”调查中发现野生枸杞枝条发生了无刺的变异样本。
二、野生枸杞种质资源多样性原生地的发现图11-3浙江省舟山市嵊泗县嵊山镇野生枸杞采集图11-2山东省单县“千年枸杞”
在2022年下半年以来的“野生苦味枸杞”调查中,发现宁夏同心县、海原县、沙坡头区、贺兰县洪广镇、甘肃白银市、浙江舟山市嵊泗县枸杞乡、嵊山镇等地新发现等地多处新发现野生枸杞种质资源多样性相对集中的原生地,品尝其鲜果,苦中有辣味、咸味、甜后稍苦等感觉。为本课题的深入研究提供了重要的材料和空间。
三、枸杞遗传进化研究进展
大样本的野生和栽培枸杞种质资源分子遗传进化树分析结果表明,枸杞可能来自3个原始祖先群。其中是来自第一原始祖先群的样本占30%份;来自第二原始祖先群的样本占7。3%;来自第三原始祖先群的样本占62。7%。该三个原始祖先群的样本中均有苦味、半苦味、甜味等种质资源。研究结果显示。宁夏的枸杞种质资源遗传多样性最丰富,来自包括第一、二、三原始祖先群样品。
第四节野生苦味枸杞化学成分研究进展前期项目组通过对栽培甜枸杞(宁杞7号)和野生苦枸杞化学成分对比,本团队提出野生苦味枸杞中澳洲茄碱、5,6-二氢澳洲茄碱等甾体生物碱类成分是苦味重要来源之一(——植物遗传资源学报,2022);但是澳洲茄碱、5,6-二氢澳洲茄碱在野生枸杞的分布情况尚不明确。
一、不同成熟时期野生枸杞的甾体生物碱研究不同苦枸杞的甾体生物碱差异较大;红枸杞比绿枸杞的甾体生物碱含量高;5,6-二氢澳洲茄碱的含量比澳洲茄碱的含量高的趋势。
二、不同部位野生枸杞的甾体生物碱研究对野生苦枸杞和宁杞7号甜枸杞的果实、根、茎、叶的甾体生物碱相对含量分析,发现仅在果实中检测到甾体生物碱类成分。
三、不同口感野生枸杞的甾体生物碱研究展示了不同野生苦味枸杞的甾体生物碱含量差异较大,半苦的野生枸杞中甾体生碱含量相对较低,在具有甜味的野生枸杞中未发现甾体生物碱。
四、枸杞果实化学成分鉴定
(一)检测分析
对90份枸杞样品检测分析后,于2022年年底,建立了枸杞次生代谢物数据库,共含枸杞次生代谢物343个,并对枸杞LC-QTOF-MS代谢谱进行了初步代谢物鉴定,共鉴定到36种化合物,包括29个生物碱,4个酚酸类,2个黄酮类,1个其他类成分。
栽培的宁杞7号枸杞根中含有高含量的绿原酸、棕榈油酸、地骨皮乙素,野生枸杞根中含有高含量的地骨皮甲素、N1,N10-二氢咖啡酰亚精胺、二氢咖啡酰精胺衍生物;为野生苦枸杞根的开发应用提供参考依据。
第五节初步结论“野生红果苦味枸杞种质研究的最新进展”初步结论如下。
一、枸杞属可能来自3个原始祖先群,这三个原始祖先群的样本中均有苦味、半苦味、甜味等种质资源,而且3个原始祖先群之间发生过“基因交流”。宁夏枸杞种质资源遗传多样性最丰富,来自包括第一、二、三原始祖先群样品。
二、枸杞果呈现有苦、有甜等性状差异是由其果中甾体生物碱的含量差异造成的,且枸杞中甾体生物碱的产生受多个基因控制。
三、由于气候环境条件、地质构造剧变有可能使枸杞遗传物质DNA分子结构发生变化,体内甾体生物碱合成相关基因逐步丢失,产生甜味遗传性状变异,其导致澳洲茄胺等甾体生物碱含量降低,“中宁枸杞”是在变异的基础上经过长期人工选育,从而逐步形成了当前栽培甜枸杞。
四、野生苦枸杞红果的甾体生物碱含量比绿果甾体生物碱含量高,且5,6-二氢澳洲茄碱含量高于澳洲茄碱。主要在果中积累,根茎叶中未检测到。
五、野生苦味红枸杞的甾体生物碱含量比野生半苦红枸杞的甾体生物碱含量高;且枸杞的甾体生物只存在于野生苦味枸杞中,甜咸红枸杞中未检测到。
六、对野生苦枸杞和宁杞7号枸杞的果实和根进行差异性分析,其结果表明野生苦枸杞和宁杞7号枸杞的果实和根有明显差异,可针对性地对野生苦枸杞临床应用和资源利用提供参考。
思考练习题:
1。野生红果枸杞种质资源研究总体思路是什么?
2。野生红果苦味枸杞资源研究最新进展是什么?
3。野生红果苦味枸杞资源研究最新进展的初步结论是什么?