华石斛 Dendrobium sinense T. Tang et F. T. Wang


  • 门:被子植物门Angiospermae
  • 亚纲:
  • 科:兰科 Orchidaceae
  • 种:华石斛
  • 纲:单子叶植物纲 Monocotyledoneae
  • 目:微子目 Microspermae
  • 属:石斛属 Dendrobium









观赏价值极高,花姿优雅,玲珑可爱,花色鲜艳,气味芳香,被喻为"四大观赏洋花"之一,既可作切花,也可盆栽观赏。


目录

分布范围及现状

产海南(保亭、乐东、白沙、琼中)。生于海拔达1000米的山地疏林中树干上。

群落的主要伴生植物:调查发现华石斛群落的主要伴生植物共有178种,隶属于71科141属。在科级水平上,种类最多的科是兰科(Orchidaceae),有27种,如金线兰Anoectochilus roxburghii (Wall.) Lindl.、兔耳兰Cymbidium lancifolium Hook.、密花石斛Dendrobium densiflorum Wall.等。其次是茜草科(Rubiaceae),有10种,如弯管花Chassalia curviflora Thwaites、九节Psychotria asiatica L.、黄脉九节P. straminea Hutch.等。在属的水平上,紫金牛属(Ardisia)的种类最多,有4种,值得注意的是,在这些伴生植物中,蕨类植物较为常见,种类也较多,达17种,如节肢蕨Arthromeris lehmanni (Mett.) Ching、巢蕨Neottopteris nidus (L.) Sm.、崖姜蕨Pseudodrynaria coronans (Wall. ex Mett.) Ching等。华石斛群落伴生植物的生活型以草本植物居多,有73种,占总数的41%;其次是乔木,有62种(占总数的35%);灌木和藤本植物较少,各为39种(占总数的22%)和4种(占总数的2%)。

华石斛对附生树种具有一定的选择性,主要附生于赤楠Syzygium buxifolium Hook. & Arn.、陆均松Dacrydium pectinatum de Laub.、华南五针松Pinus kwangtungensis Chun ex Tsiang、雅加松Pinus massoniana D. Don var. hainanensis W. C. Cheng & L. K. Fu、百日青Podocarpus neriifolius D. Don、五列木Pentaphylax euryoides Gardner & Champ.、毛棉杜鹃Rhododendron moulmainense Hook.等树种。野生种群较大的分布点为鹦哥岭主峰、黎母山及霸王岭东五区。特别是在鹦哥岭主峰山顶矮林的华南五针松顶级群落里,有大量的华石斛附生于华南五针松上。

形态特征

茎直立或弧形弯曲而上举,细圆柱形,偶尔上部膨大呈棒状,长达21厘米,粗3-4毫米,不分枝,具多个节,节间长1.5-3厘米。叶数枚,二列,通常互生于茎的上部,卵状长圆形,长2.5-4.5厘米,宽6-11毫米,先端钝并且不等侧2裂,基部下延为抱茎的鞘,幼时两面被黑色毛,老时毛常脱落;叶鞘被黑色粗毛,幼时尤甚。

唇瓣的整体轮廓倒卵形,长达3.5厘米,3裂;侧裂片近扇形,围抱蕊柱;中裂片扁圆形,小于两侧裂片先端之间的宽,先端紫红色,2裂,唇盘具5条纵贯的褶片;褶片红色,在中部呈小鸡冠状;蕊柱长约5毫米;蕊柱齿大,三角形;药帽近倒卵形,顶端微2裂,被细乳突。


生长习性

华石斛是多年生附生兰科植物,为海南特有种,仅分布于昌江(霸王岭)、白沙(鹦哥岭)、五指山、琼中(黎母山)、乐东(尖峰岭)等地海拔1000m以上的热带常绿阔叶林、山地雨林及山顶矮林等。尤其是较为集中地附生于山顶苔藓山地的高大乔木上,常年空气湿度大,通风条件良好。


主要价值


石斛属多种植物的新鲜或干燥茎被收做药用,统称石斛。中药石斛早在《神农本草经》中就有记载,并列为上品,有生津、止咳、润喉等功效,价格昂贵。


DNA提取方法

采用改良PEX法提取DNA。称取约30mg(或50mg)叶子标本,放入离心管,加钢珠,充分研磨成粉末。于装有研磨好粉末的离心管中,加入700ul 65℃预热缓冲液GP1(或加巯基),迅速混匀后,将离心管放在65℃水浴20min,水浴过程中颠倒离心管以混匀样品数次。加入700ul 氯仿,颠倒充分混匀,12000rpm(~13400g),离心5min。取上400ul清液转入新的离心管中,加入700µl缓冲液GP2,再次颠倒充分混匀。将混匀的液体转入吸附柱CB3中,12000rpm(~13400g),离心1min,弃除下部废液。(分两次进行)向吸附柱CB3加入500ul缓冲液GD,12000rpm(~13400g),离心1min,倒掉废液,将吸附柱CB3放入收集管中。向吸附柱CB3加入600ul漂洗液PW,12000rpm(~13400g),离心1min,倒掉废液,将吸附柱CB3放入收集管中。重复上一操作步骤。将吸附柱CB3放回收集管中,12000rpm(~13400g),离心2min,倒掉废液。将吸附柱移到新的离心管,打开吸附柱CB3盖子,置温室放置数分钟,以彻底晾干残留的漂洗液,无乙醇味即可。悬空加入50ulDDH2O,静止3min,12000rpm(~13400g),离心2min。将离心管底的50ul DDH2O抽出,再次加入吸附柱CB3,12000rpm (~13400g),离心2min。放入冰箱,备用。

DNA浓度与纯度的检测:量取23mlTAE溶液于三角瓶中,称取20mg琼脂糖溶于TAE溶液中,配制浓度为1%的胶。将三角瓶放在微波炉中加热,待琼脂糖全部溶解,取出三角瓶,于制胶板加入0.5µl Golden view核酸染料,倒入琼脂糖溶液,待自然冷却将制好的胶放入电泳槽中,使缓冲液刚好超过凝胶面约2mm。向点样孔中加入2µl 的Marker。将1µl Loading Buffer 与2µl DNA 混匀,将其点入点样孔中。同样方法进行其他点样。在120V电压,400mA电流下电泳30min。将胶从胶板上取出,放在在紫外透射仪下进行质量检测拍照。用紫外分光光度计测量DNA的含量和质量时要用溶解DNA的TE作空白对照,于紫外分光光度计上测定260nm、280nm和230nm吸收值,记录A260/A230和A260/A280的比值,并记录下核酸的含量。当A260/A280值介于1.6~1.9之间,且A260/A230值≥2,则为合格的DNA浓度。


遗传多样性特性

ISSR多态性引物的筛选:ISSR引物根据加拿大哥伦比亚大学公布的引物序列。利用正交实验对华石斛ISSR-PCR反应体系中的5种主要因素在6个水平上进行优化筛选,确定了最佳的ISSR扩增反应条件为: 20μl反应体系中含dNTP200μmol·L-1,Mg2+ 2.0mmol·L-1,引物0.5μmol·L-1、模板DNA50ng和Taq聚合酶1.0U。PCR扩增程序为:94℃预变性5min,94℃变性30s,72℃延伸1.5min,共35个循环,72℃延伸7min,4℃保持。

PCR产物用1.5%琼脂糖凝胶(含EB0.5μg·ml-1)于3V/cm电压下电泳,用White/UV Transilluminator凝胶成像分析系统拍照保存。

在自然居群中各选取样品进行引物晒选,得到13条可扩增的引物。最终选取出10条扩增效果好,多态性高的ISSR引物10条。



华石斛ISSR引物扩增图


利用ISSR分子标记对华石斛11个自然居群进行分析的结果表明霸王岭华石斛居群Nei's基因多样性Shannon信息指数较高。说明两个居群的遗传多样性较高,对环境的抗逆性较好、生存能力强,当环境发生改变,如发生自然灾害或人为活动干扰时,则受到的影响不会太明显。而尖峰岭、黎母山3个居群的遗传多样性较低,因此这3个居群对环境的适应性、生存竞争力较弱,当环境发生改变时,自身则受到的影响较大,严重时甚至会导致该居群灭绝。

由POPGENE软件计算出的基因多样性Nei's分析结果表明,遗传变异主要存在于居群内部。居群间的遗传分化系数(Gst)为0.1948,即80.52%的遗传分化发生在居群内部,而居群间的遗传分化占19.48%,表明华石斛的遗传分化主要发生在居群内部。

华石斛11个居群的基因多样性Nei's分析

基于公式Nm = 0.5 (1-Gst) /Gst所估算得居群间基因流Nm = 2.0663,可认为11个华石斛自然居群之间的基因流较多。表28的AMOVA分析表明,华石斛11居群的遗传变异主要发生在居群内,居群内的变异占总变异的84%,而居群间遗传变异较小,只占物种总遗传变异的16% 。居群内部和居群间均存在显著的遗传分化(P = 0.010)。

华石斛11个居群遗传变异的AMOVA分析


11个华石斛自然居群之间的遗传距离变化范围在0.0348~0.2330之间,其中YG居群与LM居群的遗传距离最近(0.0348),LM居群和BWSF居群以及DL居群与JFHL居群的遗传距离最远(0.2330)平均遗传距离为0.1286,平局遗传距离较小,表明居群间具有较高的遗传相似度;11个自然居群之间的遗传相似度变化范围为0.7921-0.9658,平均为0.8798,表明居群间具有一定程度的遗传变异。

利用MEGA6,采用UPGMA聚类法对华石斛11个自然居群进行聚类分析,得到的遗传关系图。利用ISSR分子标记对华石斛11个自然居群进行分析的结果表明:霸王岭、五指山、鹦哥岭的华石斛居群遗传多样性较高,其中最高的居群为霸王岭;霸王岭、鹦哥岭等地的华石斛居群幼年和成年个体比例较高。


华石斛11个居群间的遗传相似度和遗传距离




储藏信息


序列号 采集地 采集人 采集时间 份数 储藏方式

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华石斛
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发布时间: 2017-12-8 9:51:00
创 建 者: 国家南药基因资源库