湖北省不同地區茅蒼術的遺傳多態性分析

劉丹，劉志芳，周燦，肖剛，薛襟祺，王學奎

1.農業農村部長江中游作物生理生態與耕作重點實驗室/華中農業大學植物科學技術學院，武漢 430070；2.湖北綠欣源農業開發有限公司，英山 438000

南蒼術Atractylodeslancea(Thunb.) DC.是菊科多年生草本植物，道地藥材產區位于江蘇茅山，也稱茅蒼術，現主要分布于湖北、江蘇、河南等地[1-2]。茅蒼術作為我國傳統大宗中藥材，早在2 000多年前就已作為延緩衰老的藥物被道家廣泛使用。因其辛溫、味苦，對于治療嘔惡泄瀉、風濕外感、腳氣、夜盲癥、帶下淋濁等有良好的療效。野生茅蒼術資源由于長期無序采挖已呈枯竭狀態，人工栽培的茅蒼術已成為蒼術藥材的主要來源。在茅蒼術人工栽培中由于長期使用根狀莖進行無性繁殖作為種源，導致茅蒼術生長過程中種質退化嚴重，其藥用部位的產量與品質出現不同程度的降低，且在遭遇高溫多雨等極端天氣時易發生大面積病害而成片死亡，因此，更新茅蒼術的種質資源已成為茅蒼術栽培中亟需解決的現實問題。良種的常規選育方式耗時長、易受外界環境影響，而利用DNA分子標記技術可加快優良種質的選育進程。目前，茅蒼術種質分子標記的應用研究中多采用RAPD標記技術，其次是AFLP和ISSR標記技術。如任冰如等[3]、郭蘭萍等[4]、韋陽連等[5]、李琳[6]和許夢云等[7]采用RAPD、ISSR或AFLP標記技術對茅蒼術的遺傳多態性及親緣關系進行研究，為鑒別地道茅蒼術提供了技術和理論支撐，但由于AFLP標記檢測方法繁瑣、費用昂貴，RAPD標記實驗的重復性差限制了其在種質資源篩選中的應用。SSR分子標記在全基因組中分布廣泛，其組成具有很高的多態性，使其成為鑒定遺傳多態性、構建DNA指紋圖譜以及鑒定品種純度最理想的分子標記[8]，但在茅蒼術上卻缺乏相關研究。本研究利用多對SSR分子標記對來源于湖北省不同地區、不同葉型茅蒼術進行多態性分析，通過群體結構分析闡明了不同地區茅蒼術的遺傳差異，并結合表型數據進行相關性分析，旨在為篩選高產、抗病、抗逆和活性組分含量高的茅蒼術種質提供理論依據和應用參考。

1 材料與方法

1.1 試驗材料

在湖北省京山、保康和英山3個茅蒼術規模產區收集供試材料(茅蒼術、白術)的幼苗。京山和英山的材料均為連續種植多年的栽培種，來自保康的材料有野生種和栽培種2類。將所有材料按地區和表觀性狀差異劃分為6個群體：京山居群(京山材料)、保康Ⅰ居群(多年栽培的野生種)、保康Ⅱ居群(新采集的野生茅蒼術幼苗)、保康Ⅲ居群(栽培種)、英山居群(英山材料)和白術居群(白術材料)。各居群材料名稱的簡寫如表1所示。

表1 各居群中不同葉型材料 Table 1 Different leaf type materials in each population

1.2 SSR分子標記研究方法

供試材料根據其產地與葉型可歸納為29個群體材料，從每個群體材料中各選取3個單株(Gd取2個單株)分別記為1、2、3，采集87個單株的幼嫩葉片利用CTAB法[9]提取DNA。茅蒼術葉片中含有豐富的多酚物質，為防止氧化，在提取DNA時利用除酚緩沖液和β-巰基乙醇以除去葉片中酚類物質的干擾。引物來源于Shakeel等[10]對茅蒼術的轉綠組測序數據。SSR引物由Primer 3.0 (V.2.3.6)軟件根據Unigene的堿基序列設計，引物的初步篩選使用NCBI Primer-BLAST 5.0(http://www.ncbi.nlm.nih.gov/tools/primerblast/index.cgi?LINK_LOC=Bla stHomeAd)在線設計軟件完成，篩選出符合要求的引物序列由武漢擎科生物技術有限公司合成。

引物的PCR擴增反應總體系為20 μL，PCR擴增程序為：94 ℃，5 min預保溫；94 ℃，35 s變性；52～60 ℃，35 s退火；72 ℃，35 s延伸；35個循環，最后延伸10 min。進行PCR擴增時，若擴增產物條帶不清晰、雜帶多或不能擴增出目的片段，在原有退火溫度(引物合成公司提供)上、下調整退火溫度(±2 ℃)重新擴增，然后選擇適宜的退火溫度(52～60 ℃)用于實驗。擴增后的PCR產物經聚丙烯酰胺凝膠(PAGE)電泳檢測，顯色后拍照、記錄帶型。

1.3 表型數據及活性組分測定方法

在茅蒼術的營養生長末期(7月份)分別測定不同葉型茅蒼術的倒4葉長、倒4葉寬、莖粗、株高、分枝數，調查不同葉型茅蒼術莖稈形狀、顏色，葉片開裂的程度。此外，使用體視顯微鏡觀察并測定茅蒼術的油室直徑(μm)、油室密度(個/mm2)、油室面積與根莖面積的比(Q值)，Q=油室密度×π×{[油室平均直徑×1000]/2}2×100%)。

茅蒼術中活性成分蒼術素和β-桉葉醇的制備參考《中國藥典》(2015版)的方法。蒼術素(純度98.0%，BP0217)和β-桉葉醇(純度98.0%，BP0263)對照品購自成都普瑞法科技開發有限公司。利用對照品制定的蒼術素和β-桉葉醇的標準曲線分別為：Y=29181x-50.125(R2=0.999 9)、Y=13561x-2.8896(R2=0.999 9)，其中Y為峰面積，mAU·s;x為對照質量濃度，mg/mL，用于后續相關活性組分的定量測定。蒼術素和β-桉葉醇分別進行精密度試驗(RSD=0.15%/0.47%)、穩定性試驗(RSD=0.62%/0.26%)、重復性試驗(RSD=0.60%/0.63%)和加樣回收率試驗(RSD=0.29%/0.88%)，說明分析方法和設備條件均滿足實驗要求。

精密稱取供試樣品干燥粉末2.0 g，用干燥至恒質量的濾紙包好，置索氏提取器中，加入適量石油醚，加熱回流 6 h，取出含供試樣品的濾紙包。將濾紙包置于干燥至恒質量的蒸發皿中揮去石油醚，置于含P2O5的干燥器中干燥12 h，再將其置于烘箱中緩慢加熱至105 ℃并烘干至恒質量，其減少的質量為揮發性醚浸出物的質量。

1.4 化學指紋圖譜的建立方法

建立化學指紋圖譜時供試樣品的制備與檢測蒼術素時供試樣品的制備方法相同，采用HPLC法定性、定量分析茅蒼術根莖中各活性成分的含量。分析儀器為Agilent 1260高效液相色譜儀；流動相為乙腈和水，采用梯度洗脫的方式進行洗脫。

1.5 數據的分析方法

根據PCR擴增結果，每對SSR引物同一個位點上能檢測到1～2個等位基因，將觀測到的每個條帶視為1個等位基因，顯示擴增條帶的賦值為“1”，無擴增條帶的賦值為“0”，建立SSR分子標記的1/0矩陣，從而對86份供試材料進行分析。分子標記1/0矩陣數據采用NTsys 2.10e軟件中的Similarity程序計算遺傳距離，以Clustering程序進行UPGMA遺傳多樣性分析和樹狀圖聚類，用GenAIEx 6.502軟件計算相關參數和主坐標分析，用POPGene 32.exe 軟件計算群體間的遺傳距離和遺傳一致度。表型數據與活性成分數據的分析采用Excel 2016和SPSS 17.0進行方差分析、相關性分析和聚類分析。化學指紋圖譜分析采用中藥色譜指紋圖譜相似度評價系統(A版)進行評價，共有峰峰面積采用Excel 2016進行處理，應用SPSS 17.0軟件進行聚類分析。

2 結果與分析

2.1 SSR分子標記的多態性分析

239對SSR引物中共篩選到能擴增出條帶的引物186對，其中擴增條帶清晰并有多態性的引物有83對，共擴增出420個位點，多態性位點數占97.14%；說明供試材料具有較高的多態性，試驗材料雜合度較高(部分供試材料SSR引物檢測的多態性見圖1，為部分引物的擴增結果)。

圖中從左至右編號1～62分別對應材料的名稱：Jb1、Jb2、Jb3、Jc1、Jc2、Jc3、Jd1、Jd2、Jd3、Je1、Je2、Je3、Jf1、Jf2、Jf3、Jg1、Jg2、Jg3、ByⅠa1、ByⅠa2、ByⅠa3、ByⅠb1、ByⅠb2、ByⅠb3、ByⅠc1、ByⅠc2、ByⅠc3、ByⅠd1、ByⅠd2、ByⅠd3、ByⅠe1、ByⅠe2、ByⅠe3、ByⅠf1、ByⅠf2、ByⅠf3、ByⅡb1、ByⅡb2、ByⅡb3、ByⅡc1、ByⅡc2、ByⅡc3、ByⅡe1、ByⅡe2、ByⅡe3、Ba1、Ba2、Ba3、Bb1、Bb2、Bb3、Bc1、Bc2、Bc3、Be1、Be2、Be3、Bf1、Bf2、Bf3、BGh1、BGh2。The numbers 1-62 from left to right in the figure correspond to the material names respectively，Jb1，Jb2，Jb3，Jc1，Jc2，Jc3，Jd1，Jd2，Jd3，Je1，Je2，Je3，Jf1，Jf2，Jf3，Jg1，Jg2，Jg3，ByⅠa1，ByⅠa2，ByⅠa3，ByⅠb1，ByⅠb2，ByⅠb3，ByⅠc1，ByⅠc2，ByⅠc3，ByⅠd1，ByⅠd2，ByⅠd3，ByⅠe1，ByⅠe2，ByⅠe3，ByⅠf1，ByⅠf2，ByⅠf3，ByⅡb1，ByⅡb2，ByⅡb3，ByⅡc1，ByⅡc2，ByⅡc3，ByⅡe1，ByⅡe2，ByⅡe3，Ba1，Ba2，Ba3，Bb1，Bb2，Bb3，Bc1，Bc2，Bc3，Be1，Be2，Be3，Bf1，Bf2，Bf3，BGh1，BGh2.

2.2 供試材料的聚類分析

由圖2可知，供試86份材料的最大遺傳距離是0.63，此時可以區分開茅蒼術和白術2個不同的品種。在遺傳距離0.59處，可將所有材料聚為3個大群，第Ⅰ大群共71份材料，包含了京山(18份)、保康Ⅰ(16份)、保康Ⅱ(9份)、保康Ⅲ(15份)和英山(13份)的材料；第Ⅱ大群共10份材料，包含2份保康Ⅰ的材料和8份英山的材料；第Ⅲ大群由5份白術材料組成。由聚類結果可知，茅蒼術與白術間的遺傳距離較大，親緣關系較遠，屬于不同種植物；不同群體的茅蒼術遺傳距離相對較近，但個體間的遺傳變異較大。此外，各居群中同一葉型的3個不同單株單獨進行分子標記掃描，結果顯示，同一地區相同葉型或不同地區相同葉型的材料并沒有聚在一起，反映出相同葉型材料間存在較大的遺傳變異。

圖2 供試材料基于SSR標記的聚類分析Fig.2 The clustering analysis of the selected material on SSR markers

2.3 群體間的遺傳多樣性分析

1)遺傳距離和遺傳一致度。由表2可知，居群間兩兩比較的Nei’s遺傳距離(GD)和遺傳一致度(GI)的分別在0.051 0～0.465 8、0.627 7～0.950 3。白術群體與茅蒼術群體的GD顯著大于茅蒼術群體與茅蒼術群體的GD，GI顯著小于茅蒼術群體，說明白術與茅蒼術的親緣關系較遠，變異來源于群體之間。茅蒼術群體中，保康Ⅰ和保康Ⅲ的GD最小，GI最大，說明保康Ⅰ和保康Ⅲ的親緣關系最近，其次是保康Ⅰ和京山之間，親緣關系最遠的是保康Ⅱ和英山群體之間。整個茅蒼術群體的GD小于0.177 1，GI均大于0.837 7，說明茅蒼術群體間的遺傳距離近，變異來源于群體內。

表2 居群間的Nei’s遺傳距離(GD)和遺傳一致度(GI) Table 2 Nei’s genetic distance and genetic identity between population

2)居群間的聚類分析。利用居群間兩兩相對的遺傳距離對不同居群進行聚類分析。由圖3可知，當遺傳距離等于0.20時，白術與茅蒼術分別聚在兩個群中，表明茅蒼術與白術間親緣關系較遠，其中與白術居群親緣關系最遠的是保康Ⅰ和保康Ⅲ兩個居群，最近的是保康Ⅱ居群。茅蒼術群體間的遺傳距離小于0.10，說明茅蒼術居群間親緣關系近，保康Ⅰ居群與保康Ⅲ居群的親緣關系最近，其次是英山居群；保康Ⅱ居群與京山居群親緣關系最近，與保康Ⅰ居群與保康Ⅲ居群的親緣關系最近。由此可知栽培種茅蒼術之間的遺傳信息差異較小，地理隔離并不存在阻礙基因交流的問題；同時栽培種與野生種茅蒼術之間遺傳信息沒有明顯差異，相對而言野生種茅蒼術間的遺傳信息差異較大。

JC：京山居群； BK1：保康Ⅰ居群； BK2：保康Ⅱ居群； BK3：保康Ⅲ居群； YS英山居群； BZ：白術居群。JC，BK1，BK2，BK3，YS，BZ represent the population source from Jingshan,Baokang Ⅰ,Baokang Ⅱ,Baokang Ⅲ,Yingshan and Atractylodes macrocephala Koidz.,respectively.

3)居群材料的主坐標分析。圖4是利用GenAIEx 6.502軟件對群體結構基于SSR分子標記的主坐標(PCoA)分析結果，可以看出不同居群的材料可以聚為A、B、C三類，A類由5份白術材料組成，分布在第三象限；B類由8份英山材料和2份保康Ⅰ的材料ByⅠa1、ByⅠa2組成，分布在二、三象限；C類的材料最豐富，但群體結構也最復雜，它包含了5個居群的71份材料，4個象限中都有分布，但在第一、第四象限較為集中。同時也可以看出，茅蒼術與白術的親緣關系較遠，遺傳差異較大。供試材料的UPGMA法聚類分析結果與主坐標分析結果基本一致。

圖4 供試材料的主坐標分析Fig.4 Principal coordinate analysis of test materials

4)基于SSR分子標記的群體結構分析。利用Structure 2.2軟件的混合模型和等位變異頻率相關模型對來自于不同地區的86份種質資源進行群體結構分析(圖5)，共運行190次(K=2～20，重復運行10次)，當K=4時出現了明顯拐點(圖5A)，并且此時似然值最大，所以群體材料可以被劃分為4個亞種群：S1、S2、S3、S4(圖5C)。其中S1亞群主要包括京山地區全部18份種質材料和保康地區及英山地區的部分種質材料；S2亞群主要是保康地區的種質材料，但是由于材料來源不同，保康Ⅰ的部分種質材料更偏向于S1亞群，其遺傳背景相對比較復雜，與京山地區遺傳背景相似度更高，這也與在聚類分析時有9份保康Ⅰ材料與京山地區的材料遺傳相似度較高一致；S3亞群大部分都是英山地區的材料，由于地區間各種群存在基因交流比較頻繁的現象，英山地區的材料在S1亞群中也占據50%左右，結構趨于多元化；S4亞群間遺傳結構比較單一，均為白術，這與聚類分析時的結果完全一致，說明利用UPGMA方法進行聚類分析的結果與群體遺傳結構分析結果可相互驗證。綜合上述結果可知，湖北省茅蒼術種質資源的亞群劃分與其地理來源并沒有必然聯系，群體間存在基因的相互交流，導致群體結構趨于復雜、多元。

2.4 表型數據相關性分析

1)農藝性狀相關性分析。對農藝性狀中的倒4葉長、倒4葉寬、倒4葉長寬比、葉裂深度、莖稈顏色、莖稈形狀、莖粗、株高等進行相關性分析的結果見表3，可以看出莖粗與株高和折干率、株高與上部分枝數之間都表現出極顯著正相關；倒4葉寬與倒4葉長寬比之間呈現負極顯著相關(P<0.01)。倒4葉長與倒4葉寬、莖稈顏色、莖粗、株高之間、葉裂深度和上部分枝數之間、莖稈顏色和莖稈形狀之間、莖粗和上部分枝數之間都呈顯著正相關；莖稈形狀與下部分枝數之間呈顯著負相關(P<0.05)。綜上所述，供試材料的莖稈越粗，株高越高，折干率越大，上部分枝數越多；倒4葉的長寬比隨著倒4葉寬的增加而減小。莖粗對倒4葉長和上部分枝數都有影響，莖稈越粗，倒4葉越長，上部分枝數越多。

表3 供試材料生理指標相關性分析 Table 3 The correlation analysis of physiological indexes of tested materials

A表示K值曲線；B表示L’(K)值；C表示群體遺傳結構(橫坐標表示不同居群材料；縱坐標中“S1～S4”表示4個不同的亞種群，“0.00～1.00”表示對應亞群所占比例)。 A represent K value curve； B represent L’(K)value； C represent population genetic structure(The abscissa indicates materials in different populations. In the ordinate, “S1-S4” represents four different subpopulations, and “0.0-1.0” represents the relative proportion of corresponding subpopulations).

2)主要有效成分的相關性分析。對Q值、折干率、醚浸出物含量、蒼術素含量和β-桉葉醇含量進行相關性分析(表4)。由表4可知，β-桉葉醇含量與折干率和醚浸出物含量間呈極顯著相關(P<0.01)，即折干率越大、醚浸出物含量越高，β-桉葉醇含量越高。蒼術素含量與共同分析的指標間都呈負相關，且Q值與蒼術素含量呈顯著負相關(P<0.05)，即Q值越大，蒼術素含量越低。

表4 供試材料主要活性成分相關性分析 Table 4 The correlation analysis of main active components in tested materials

2.5 化學指紋圖譜的建立

1)供試材料化學指紋圖譜的建立。用于建立化學指紋圖譜的供試材料共有29份，其中京山居群有6份、保康Ⅰ居群有6份、保康Ⅱ居群有3份、保康Ⅲ居群有5份、英山居群有7份，材料PD是茅蒼術的混合病株，材料BGh是白術。由圖6可知，供試材料根莖指紋圖譜的出峰時間在45 min內。29份供試材料共標定出6個共有峰，用相同的HPLC法分析蒼術素標準品并對比標準品的化學指紋圖譜，發現6號峰是蒼術素峰。比較全部共有峰的峰面積，可知6號峰的峰面積最大，分離度最好，占總峰面積的48.61%。以6號峰為參照峰，將保留時間和峰面積分別記為1，分別計算其他共有峰的相對保留時間和相對峰面積。且6個共有峰的保留時間基本一致，但峰面積差異較大，說明不同材料相同活性成分的含量相差較大。

S1～S29(自下而上)表示29種來自不同地區供試材料對應的HPLC指紋圖譜，對應的實驗材料編號分別是S1-Jb、S2-Jc、S3-Jd、S4-Je、S5-Jf、S6-Jg、S7-ByⅠa、S8-ByⅠb、S9-ByⅠc、S10-ByⅠd、S11-ByⅠe、S12-ByⅠf、S13-ByⅡb、S14-ByⅡc、S15-ByⅡe、S16-Ba、S17-Bb、S18-Bc、S19-Be、S20-Bf、S21-Ya、S22-Yb、S23-Yc、S24-Yd、S25-Ye、S25-Yg、S27-Yg、S28-PD、S29-BGh。S1-S29 (from bottom to top) represent the HPLC fingerprints of 29 tested materials from different regions, and the corresponding test material numbers are as follows: S1-Jb，S2-Jc，S3-Jd，S4-Je，S5-Jf，S6-Jg，S7-ByⅠa，S8-ByⅠb，S9-ByⅠc，S10-ByⅠd，S11-ByⅠe，S12-ByⅠf，S13-ByⅡb，S14-ByⅡc，S15-ByⅡe，S16-Ba，S17-Bb，S18-Bc，S19-Be，S20-Bf，S21-Ya，S22-Yb，S23-Yc，S24-Yd，S25-Ye，S25-Yg，S27-Yg，S28-PD，S29-BGh.

比較供試材料化學指紋圖譜相似度，由表5可知，供試材料與對照指紋圖譜的相似度在0.80～1.00，說明部分材料間活性成分的組成成分差異較大。混合病株PD與對照指紋圖譜的相似度為0.99，說明病害對茅蒼術內活性成分的組成成分幾乎沒有影響；白術與對照指紋圖譜的相似度是0.89，說明白術與茅蒼術在活性成分的組成上有差異，但差異不大；茅蒼術材料與對照指紋圖譜的相似度在0.80～1.00，說明茅蒼術材料在活性成分組成上具有明顯差異。比較不同居群茅蒼術材料的平均指紋圖譜相似度，發現各居群的指紋圖譜相似度都大于0.90，其中英山居群的相似度最大，平均值是0.97；其次是保康Ⅱ居群和保康Ⅲ居群，平均值都是0.94；平均指紋圖譜相似度最小的是京山居群，是0.90。

表5 供試材料根莖指紋圖譜相似度比較 Table 5 The simllarlty comparison of HPLC fingerprint map of the rhizome of the tested material

2)化學指紋圖譜共有峰聚類分析。29份不同居群的茅蒼術和白術共有6個共有峰，以對照指紋圖譜峰(6號峰)為參照峰，將各峰的峰面積進行量化，得29×6的原始數據矩陣。用SPSS 17.0軟件對原始數據矩陣進行聚類分析，分析結果如圖7所示，當平方歐式距離為10時，剛好可以將茅蒼術與白術區分開，與SSR分子標記的聚類結果相似，說明相同化學成分在不同品種材料中含量差異大，茅蒼術與白術的親緣關系遠。當平方歐式距離為8時，茅蒼術材料可以聚為B1、B2兩個大群，群B1包含5個居群的24份材料，此外混合病株(PD)也聚在了B1中；群B2只有保康Ⅰ居群的3份材料。群B1包含材料種類復雜，又可分為b1、b2兩個亞群，亞群b1包含了17份材料，保康Ⅰ居群有3份、保康Ⅱ居群有3份、保康Ⅲ居群有5份、英山居群有6份；亞群b2包含了7份材料，其中6份來自于京山居群，Ye來自于英山居群。由分類結果可知，京山居群材料間的成份含量相差最小，保康Ⅰ居群材料間相同活性成分含量差異最大。而不同葉型的材料依然沒有聚集在一起，說明不同葉型材料中，相同活性成分的含量存在明顯差異。

By1、By2分別表示保康野生型Ⅰ(ByⅠ)、保康野生型Ⅱ(ByⅡ)。By1,By2 represented the wild population Ⅰ and Ⅱ of A. lancea (Thunb.) DC. from Baokang,respectively.

3 討 論

SSR分子標記技術早已廣泛地運用在水稻、大麥等農作物中，為親緣關系鑒定、分子標記輔助育種、構建遺傳圖譜、挖掘功能基因等提供了理論依據[8]。本研究篩選出了239對符合要求的SSR引物，有83對(34.73%)引物在所有供試材料中都能擴增出清晰且易于區分的條帶，這些引物是具有多態性的SSR標記。本研究中引物的利用率比紅馬蹄蓮的引物利用率低，比栽培種柴胡的引物利用率高。Wei等[11]對紅馬蹄蓮進行遺傳多態性分析，發現有58對能擴增出清晰條帶并有多態性的引物，占全部引物的75.3%。利用SSR分子標記技術對柴胡栽培種質進行鑒別，發現擴增效果好且有較高的多態性的引物只占18%[12]。83對引物共擴增出420個位點，含多態性的位點數97.14%，比不同品種菊花的98.90%[13]、不同地區草豌豆的97.40%低[14]，比不同種質荔枝的87.95%高[15]。

茅蒼術居群間的遺傳距離與居群的地理來源不相關。居群間的平均遺傳分化系數(Fst)為0.198，說明居群間的遺傳分化較大，地理位置與遺傳分化系數的相關性不顯著，表明不同居群的茅蒼術群體間存在基因交流，居群間的Nei’s遺傳距離和遺傳一致度分別在0.051 0～0.465 8、0.627 7～0.950 3，但茅蒼術居群間的遺傳距離都小于0.177 1，遺傳一致度都大于0.837 7，與白術居群間存在較大的差異，說明茅蒼術與白術的遺傳信息差異較大。茅蒼術群體間的遺傳距離與遺傳一致度的研究結果與朱曉琴等[16]的研究結果較為一致，他們利用RAPD分子標記技術分析得出茅蒼術群體間的遺傳距離是0.11，遺傳一致度是0.9；但野生茅蒼術和栽培茅蒼術的分析結果與李琳等[6]的研究結果不同，他們用RAPD分子標記技術分析比較野生和栽培茅蒼術的遺傳距離，發現野生茅蒼術與栽培茅蒼術的遺傳距離較遠，是0.32，相比之下本研究中野生種與栽培種茅蒼術的遺傳距離更近，遺傳一致度更高，這與栽培種均是通過“野生轉家種”方式馴化而來的實際情況更為符合。

居群的聚類分析結果與供試材料的產地來源、葉型分類沒有直接關系，但茅蒼術與白術作為菊科的2種不同種植物在遺傳結構上存在較大差異。UPMGA的聚類分析和主坐標分析結果都顯示茅蒼術與白術的遺傳距離較遠；而群體結構分析表明白術居群遺傳背景單一，茅蒼術居群間遺傳結構復雜，說明了茅蒼術與白術居群間基因交流不廣泛，因此遺傳基礎差異較大。本研究中茅蒼術材料分別采自京山、保康和英山，且保康材料既有野生種又有栽培種，聚類分析結果并沒將各地區的材料分別聚在一起，也沒有將野生種和栽培種的材料單獨聚為兩個群。在遺傳距離為0.59時，京山(18份)、保康Ⅰ(16份)、保康Ⅱ(9份)、保康Ⅲ(15份)和英山(13份)的材料71份材料聚為第Ⅰ個群，英山的8份材料和保康Ⅰ的2份材料聚為第Ⅱ個群，聚類結果與前人的研究結果不同，郭建林等[17]利用RAPD分子標記技術對不同地區7個居群的蒼術進行遺傳多樣性分析，聚類結果保康居群單獨聚在一起，英山居群與江蘇小九華山等居群聚在一起。各居群材料的聚類結果沒有明顯差異可能與采樣的地點相隔較近有關(京山：E 112°43′～113°29′，N 30°42′～31° 27′；保康：E 110°45′～111°31′，N 31°21′～32°06′；英山：E 115°31′～116°04′，N 30°31′～31°09′)，經緯度差異不大說明氣候環境較為相似，地理距離較近且各地區間沒有可以阻斷環境交流的有利條件，致使茅蒼術群體間的遺傳變異相對較小。結合HPLC指紋圖譜共有峰的聚類分析結果，當平方歐式距離為10時，茅蒼術和白術材料就能明顯區分，與上述DNA的SSR標記的聚類分析結果可以相互印證，兩者的親緣關系較遠，且活性成分也存在較大差異。此外，HPLC指紋圖譜的聚類分析是基于29份不同居群不同葉型材料進行的，其亞群的分類存在差異，其中ByⅠa、ByⅠb、ByⅠc聚類為1個亞群，而SSR標記的聚類結果顯示三者的遺傳差異較明顯，說明同一地區的野生種活性成分差異較大，遺傳基礎也存在較大差異，且葉型不能作為準確區分不同地區居群材料活性成分差異的指標。進一步的亞群分析發現，各居群中不同葉型材料間活性成分差異顯著，與SSR標記的聚類結果存在相似性，說明不同葉型材料間存在較大的遺傳差異。與SSR標記聚類結果比較，2種聚類結果均沒有將不同地區茅蒼術材料聚在一起，且野生種與栽培種也未單獨聚類成群，居群間存在的差異不顯著，兩者的聚類結果存在共性。

對Q值與農藝性狀、主要活性成分的相關性分析結果表明Q值與農藝性狀間相關性不顯著，但與蒼術素含量間呈顯著負相關，這一結果與已有研究結果相似。胡雙豐[18]研究表明蒼術中蒼術素的含量與油室顏色、氣味和纖維性等相關，色深且明顯、香氣濃、纖維性弱或無的蒼術素含量高，反之含量低。俞忠明等[19]研究表明，白術根莖中油室直徑與油室密度不成正比，但油室面積比Q值與成分間有一定相關性，可用油室密度與Q值衡量白術藥材的品質。此外，對茅蒼術與白術共有峰峰面積進行量化，聚類結果顯示白術單獨居為一類，不同居群的茅蒼術聚為一類，聚類結果與芮夢玨等[20]的研究結果一致，即將37份蒼術材料化學指紋圖譜分析得到的共有峰峰面積進行量化并聚類，聚類結果顯示茅蒼術與羅田蒼術聚為一類，關蒼術與白術聚為一類，說明茅蒼術與白術相同化學組分的含量差異較大。

本研究共選取了符合要求的SSR引物239對，其中34.73%的引物能擴增出清晰條帶且有多態性，用這些引物對來自不同地區的86份茅蒼術與白術種質資源進行遺傳多態性鑒定，結果發現引物含有較高的多態性，供試材料的遺傳變異與雜合度較高。聚類分析與群體結構分析結構表明，茅蒼術與白術遺傳距離較遠，遺傳背景差異較大，茅蒼術的遺傳背景更加復雜；栽培種與野生種茅蒼術遺傳距離較近，遺傳一致度較高。基于SSR分子標記與HPLC化學指紋圖譜共有峰的聚類分析結果表明，茅蒼術與白術在遺傳基礎和活性成分含量間具有較大差異，但茅蒼術材料間的差異相對較小；京山材料在2種聚類中都能聚在同一亞群中，而保康Ⅰ、保康Ⅲ和英山的材料只有部分能聚在相同亞群，表明相比之下京山材料在遺傳基礎和活性成分含量間的差異更小。通過對供試材料的遺傳多態性分析，可以從基因層面區分茅蒼術和白術2個不同的品種，同時可為篩選鑒定高產、優質、抗病、高活性成份的茅蒼術栽培種提供理論依據。