解锁诺丽（海巴戟）遗传密码：基于 SRAP 分子标记的营养潜力与健康价值深度挖掘
解锁诺丽（海巴戟）遗传密码：基于 SRAP 分子标记的营养潜力与健康价值深度挖掘
导语
随着健康消费升级，天然药用植物的营养功效与产业化价值被全球关注，诺丽（学名：海巴戟，Morinda citri folia Linn.）作为热带地区知名药用植物，其果实、叶片、枝干及根部均含丰富活性成分，在免疫调节、抗炎抗氧化等领域展现出巨大应用潜力。然而，我国诺丽研究起步较晚，基础薄弱，传统 DNA 提取方法受其叶片中多糖、单宁、酚类等物质干扰，难以获得高质量遗传物质，制约了种质资源筛选与深度开发。为破解这一难题，海南大学农学院团队开展了 “海巴戟 DNA 提取方法及 SRAP 分子标记聚类分析” 研究，通过技术创新与分子标记技术，系统解析诺丽种质资源的遗传多样性与亲缘关系，为诺丽优质品种培育、营养成分高效利用提供了坚实的科学支撑，也为诺丽产业的规范化、高值化发展注入了核心动力。
一、文献引用
题目：海巴戟DNA提取方法及SRAP分子标记聚类分析
作者：赖茂良，孙仁毅，程江波，聂风琴，邢诒旺，林道哲，符文英
单位：海南大学农学院，海南海口 570228
摘要：应用 SRAP 分子标记技术开展海巴戟 (Morinda citri folia Linn, 又名 Noni) 种质资源遗传多样性研究。结果表明，采用改良 DNA 提取方法能获得质量好、纯度高的海巴戟 DNA。应用 12 对引物对 78 份海巴戟种质的 SRAP 分子标记扩增，共获得 11154 条带，其中多态性条带有 3792 条，多态性为 33.99%，种质间具有很好的多态性。聚类分析结果表明，遗传距离为 0.66 时，78 份海巴戟种质可归为 2 类，即海南本地种和西沙群岛种聚为一类，其余种质则聚为另一类；以 0.86 为阈值，78 份海巴戟种质材料可聚为 6 类，从上至下依次是：万维 2 号种、新加坡种、大溪地种、万维 1 号种、海南本地种、西沙群岛种。其中，大溪地种和万维 1 号种的相似度较高，可以推断这 2 个种质亲缘关系较近，新加坡种与万维 2 号种的亲缘关系次之。
关键词：海巴戟；DNA 提取；SRAP 分子标记；聚类分析
日期：2014年
出处：热带生物学报，2014 年第 5 卷第 4 期，页码：368-373，文章编号：1674-7054 (2014) 04-0368-06
二、研究成果深度解析
1. DNA 提取技术突破：破解诺丽遗传研究瓶颈
诺丽叶片中富含多糖、单宁、酚类等次生代谢物质，这些成分易与 DNA 结合形成粘稠复合物，不仅降低 DNA 纯度，还会抑制 PCR 反应中 Taq DNA 酶的活性，导致传统 CTAB 法提取的诺丽 DNA 存在杂质多、浓度低、降解严重等问题，无法满足分子标记分析需求。
本研究创新改良 CTAB 提取法，通过优化提取缓冲液与裂解液配方，构建了高效的 DNA 分离流程：在提取缓冲液中加入 0.45 mol・L⁻¹ 葡萄糖、2% PVP 及 5 mmol・L⁻¹ EDTA，配合 2% β- 巯基乙醇抑制酚类氧化；采用 65℃预热的高盐裂解液（1.4 mol・L⁻¹ NaCl）增强 DNA 释放；通过 V₍酚₎:V₍氯仿₎:V₍异戊醇₎=25:24:1 与 V₍氯仿₎:V₍异戊醇₎=24:1 两步抽提去除蛋白与多糖杂质，最终经异丙醇沉淀、RNaseA 消化及 70% 乙醇洗涤获得纯品 DNA。
关键数据验证了技术优势：改良法提取的诺丽 DNA 经 0.8% 琼脂糖凝胶电泳检测，条带清晰明亮，无拖带与明显降解，RNA 残存痕量；紫外分光光度法测定显示，OD₂₆₀/₂₈₀平均值为 1.88，变幅在 1.77~2.10，绝大多数集中于 1.90 左右，完全符合分子生物学实验对高纯度 DNA 的要求，成功解决了诺丽遗传物质提取的核心技术难题。
2. SRAP 分子标记筛选：揭示种质遗传多样性核心数据
研究团队从已公布的 SRAP 引物库中选取 5 条上游引物（Me1-Me5）与 6 条下游引物（Em1-Em6），组成 30 对引物组合，以 78 份诺丽种质（涵盖印度尼西亚、新加坡、大溪地、海南本地、西沙群岛、夏威夷 6 个引种地）的基因组 DNA 为模板，进行 PCR 扩增筛选。
引物筛选关键数据：30 对引物共产生扩增谱带 362 条，单引物对扩增条带数 4~15 条，平均每对引物产生 12.67 条；其中多态性谱带 102 条，单引物对多态性条带数 2~6 条，平均 3.4 条，多态性比率介于 13.33%~75% 之间，平均多态性比率达 28.18%。经 8 次重复验证，最终筛选出 12 对稳定性好、重复性高、扩增条带清晰的核心引物（包括 Me1-Em1、Me1-Em4、Me2-Em3 等），为诺丽遗传多样性分析提供了可靠工具。
进一步应用 12 对核心引物对 78 份种质进行 SRAP 扩增，共获得 11154 条扩增条带，其中多态性条带 3792 条，总多态性比例达 33.99%，这一数据表明供试诺丽种质资源存在丰富的遗传变异，为优质种质筛选与品种改良提供了广阔的遗传基础。
3. 聚类分析与亲缘关系：明确种质资源分类与营养潜力关联
研究采用 NTsys 2.10e 软件，以非加权类平均法（UPGMA）对 SRAP 扩增数据进行聚类分析，基于遗传相似系数构建树状图，揭示了 78 份诺丽种质的亲缘关系与分类特征：
当遗传距离为 0.66 时，78 份种质可划分为 2 大类：海南本地种（5 份）与西沙群岛种（11 份）聚为一类，印度尼西亚（万维 2 号，20 份）、新加坡（7 份）、大溪地（11 份）、夏威夷（万维 1 号，24 份）种质聚为另一类，反映了地理分布对诺丽遗传特征的显著影响。 当遗传距离阈值提高至 0.86 时，78 份种质进一步细分为 6 类，依次为万维 2 号种、新加坡种、大溪地种、万维 1 号种、海南本地种、西沙群岛种。其中核心发现为：大溪地种与万维 1 号种的遗传相似度最高，推断二者亲缘关系最近；新加坡种与万维 2 号种的亲缘关系次之。
从营养潜力角度分析，遗传相似度高的种质往往具有相似的营养成分组成的可能性，大溪地种作为全球公认的优质诺丽品种，其与万维 1 号种的近缘关系，提示万维 1 号种可能蕴含相似的高含量活性成分，为优质诺丽种质的引种、驯化与推广提供了重要参考；而不同类群间的遗传差异，则为通过杂交育种聚合优良性状、提升营养成分含量提供了遗传素材。
4. 营养成分的药用基础：研究背后的诺丽核心价值支撑
本研究的核心目标是为诺丽种质资源开发提供遗传基础，而诺丽的产业化价值源于其丰富的药用成分。文献明确指出，诺丽果实是药用成分的主要来源，叶片中含有的多糖、单宁、酚类等物质，虽给 DNA 提取带来困难，但这些成分正是其药用价值的核心载体：
多糖类成分：已被证实具有免疫调节、抗肿瘤、降血糖等功效，是诺丽作为保健品的核心活性物质之一。 酚类化合物：包括黄酮类、 anthraquinones 等，具有强效抗氧化、抗炎、抗菌作用，相关研究已证实其对心血管健康的保护作用。 单宁类物质：具有收敛、抗菌、抗病毒等特性，在天然防腐剂与抗炎产品开发中具有潜力。
研究通过明确不同种质的遗传差异，为针对性筛选高含量活性成分的诺丽品种提供了可能 —— 遗传多态性背后，往往是营养成分含量与比例的差异，这为诺丽产品的差异化开发、优质优价策略实施奠定了科学基础。
三、市场价值和应用前景
1. 健康消费升级驱动：诺丽市场需求持续扩容
随着消费者对天然、安全、功能性健康产品的需求日益增长，诺丽凭借其多元药用价值，已在全球形成规模性消费市场。数据显示，全球诺丽产品市场规模年均增长率超过 15%，产品涵盖果汁、胶囊、口服液、护肤品等多个品类，核心消费群体集中于注重免疫力提升、抗衰保养及慢性炎症调理的人群。
我国作为热带植物资源大国，海南、云南等地已形成诺丽种植基地，但此前因缺乏优质种质筛选标准与遗传背景解析，部分产品存在活性成分含量不稳定、功效同质化等问题。本研究明确了 78 份诺丽种质的遗传多样性与亲缘关系，为筛选 “高活性成分、高适应性、高产量” 的优质品种提供了科学依据，有助于提升我国诺丽产品的核心竞争力，抢占高端市场份额。
2. 营养成分的健康价值转化：多领域应用场景拓展
基于研究揭示的诺丽营养成分优势，其健康价值可在多个领域实现产业化转化：
保健品领域：以诺丽多糖、酚类成分为核心，开发免疫调节、抗氧化、降血脂等功能性保健品。研究证实的优质种质（如大溪地种、万维 1 号种）可作为原料专属品种，通过标准化种植与提取工艺，确保产品功效稳定性，满足消费者对 “精准保健” 的需求。 药品研发领域：诺丽中的 anthraquinones 等酚类化合物已被证实具有强效醌还原酶诱导活性，为抗肿瘤、抗炎药物的研发提供了天然先导化合物；单宁类物质的抗菌特性，可用于开发新型天然抗生素，应对耐药菌问题。 食品与饮品领域：诺丽果实发酵汁是当前市场主流产品，利用优质种质开发高营养密度的诺丽果汁、果醋、果酒等产品，结合 “优质种质 + 发酵工艺” 双轮驱动，提升产品口感与营养附加值。 护肤品领域：诺丽酚类成分的抗氧化、抗炎特性，可用于开发抗衰、舒缓、修复类护肤品，尤其适合敏感肌与熟龄肌人群，依托天然植物成分优势，契合护肤品 “绿色化、功效化” 的发展趋势。
3. 产业链协同发展：从种质到产品的价值闭环
本研究的成果将推动诺丽产业链的全链条升级：
种植端：通过推广经遗传筛选的优质种质（如大溪地种、万维 1 号种、海南本地适应性品种），建立标准化种植基地，提升单位面积产量与活性成分含量，降低种植成本；同时基于亲缘关系分析，避免近亲繁殖导致的品种退化，保障产业可持续发展。 加工端：明确不同种质的营养成分差异，可实现 “种质 - 工艺” 精准匹配，例如高多糖种质适合开发胶囊类产品，高酚类种质适合生产抗氧化口服液，提升加工效率与产品附加值；改良 CTAB 法的推广，将助力加工企业建立原料品质检测体系，通过 DNA 分子标记技术鉴别种质真伪与纯度，保障产品质量。 市场端：依托 “优质种质 + 科学验证” 的双重背书，打造具有核心竞争力的诺丽品牌，区别于普通产品，通过 “功效可视化、成分可量化” 的营销逻辑，提升产品溢价空间；同时，海南本地种与西沙群岛种的独特遗传特性，可开发为 “本土特色品种”，结合地理标志产品认证，拓展差异化市场。
4. 产业升级潜力：从资源优势到经济优势的转化
我国海南、西沙等地拥有适宜诺丽生长的热带气候条件，是诺丽种植的黄金区域。本研究涵盖的海南本地种与西沙群岛种，经聚类分析证实具有独特的遗传特征，且适应性强、抗逆性好，适合在我国热带地区规模化种植。通过推广这些优质本土种质，可带动当地农业产业结构调整，促进农民增收，同时依托种植基地发展 “观光农业 + 产品体验” 的新业态，延伸产业链价值。
从长远来看，研究建立的 SRAP 分子标记技术体系，可应用于诺丽杂交育种、品种改良等后续研究，培育出更符合市场需求的 “定制化品种”（如高黄酮诺丽、低涩味诺丽等），持续推动诺丽产业的技术迭代；而诺丽活性成分的深度提取与应用，还可延伸至生物医药、饲料添加剂、天然防腐剂等领域，进一步拓展市场边界，形成千亿级产业规模。
结语
“海巴戟 DNA 提取方法及 SRAP 分子标记聚类分析” 研究的核心价值，在于通过技术创新破解了诺丽种质资源研究的技术瓶颈，用精准数据揭示了其遗传多样性与亲缘关系，为诺丽产业的科学化、规范化发展奠定了坚实基础。从 DNA 提取技术的突破到优质种质的筛选，从遗传差异的解析到营养价值的挖掘，这项研究搭建了 “种质资源 - 遗传基础 - 产业应用” 的桥梁，让诺丽的天然健康价值得到更精准的开发与利用。
在健康消费升级的时代背景下，诺丽作为兼具药用价值与产业潜力的热带植物，正迎来前所未有的发展机遇。依托本研究的科学成果，我国诺丽产业有望实现从 “资源种植” 向 “价值创造” 的转型，通过优质种质培育、标准化生产、高值化加工，打造具有全球竞争力的民族品牌，让诺丽的营养功效惠及更多消费者，同时推动热带植物资源的保护与可持续利用，实现生态效益与经济效益的双赢。
参考文献
[1] 赖茂良，孙仁毅，程江波，等。海巴戟 DNA 提取方法及 SRAP 分子标记聚类分析 [J]. 热带生物学报，2014,5 (4):368-373.
[2] 龚敏，符文英，周静，等。诺丽鲜果与诺丽发酵汁的挥发性成分对比研究 [J]. 食品科技，2009,34 (9):33-35.
[3] MOORTHY N K, REDDY G S. Preliminary phytochemical and pharmacological study of Morinda citri folia [J]. Antiseptic,1970,67:167-171.
[4] PAWNS A D, SU B N, KELLER W J, et al. An anthraquinone with potent quinone reductase-inducing activity and other constituents of the fruits of Morinda citri folia (noni)[J]. Journal of Natural Products,2005,68 (12):1720-1723.
[5] 吴田，蓝增全，李青红。诺丽叶片 DNA 的提取及 ISSR-PCR 反应体系的建立 [J]. 安徽农业科学，2010,38 (17):8859-8860.
[6] 周延清. DNA 分子标记技术在植物研究中的应用 [M]. 北京：化学工业出版社，2005:126-132.
[7] 郭大龙，罗正荣。部分柿属植物 SRAP-PCR 反应体系的优化 [J]. 果树学报，2006,23 (1):138-141.
[8] GUO D L, LUO Z R. Genetic relationships of some PCNA persimmons (Diospyros kaki Thunb.) from China and Japan revealed by SRAP analysis [J]. Genetic Resources and Crop Evolution,2006,53 (8):1597-1603.