金花茶指纹图谱构建及优良种质筛选

来源 :中央民族大学 | 被引量 : 1次 | 上传用户:maotian1
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目的:本文通过测定不同品种金花茶中化学成分的含量,并结合其表型性状、生物产量、生长势、抗逆性、遗传稳定性(SSR)等指标进行金花茶优良种质的筛选;同时构建UPLC指纹图谱和SSR指纹图谱以更全面地反映金花茶种类和数量,进而对其质量进行描述和评价,并构建优良种质特征指纹图谱,确定其优良性、稳定性和真实性;并从外部条件(土壤、气候)和内在种质(基于SSR分子标记的遗传差异分析)两方面对优质金花茶品质的形成因素进行评价,明确其品质形成因素,为促进金花茶产业的发展,对金花茶品种分类鉴定及优良品种选育提供依据。方法:(1)采用目测和卷尺法观测花、叶的表型性状,并根据已知数据进行产量的计算,同时对其生长势和叶片健康情况作出评估。(2)采用HPLC法、分光光度法对金花茶化学成分含量进行测定并构建UPLC指纹图谱;采用SPSS对不同种类金花茶有效成分含量进行方差分析,评价其质量差异;并对不同种类金花茶进行聚类分析,获取优势居群;结合产量和生长势进行优良株系的筛选。(3)基于转录组测序技术挖掘金花茶SSR分子标记,根据SSR标记位点两段的保守序列,设计引物,并对引物的多态性进行分析,筛选出具有多态性的引物并对其多态性进行分析。选择PIC>0.5的引物作为核心引物扩增片段的长度对不同种类的金花茶样本进行测定,构建金花茶品种及优良株系指纹图谱。(4)实地对土壤和气候因子进行采集和测量,并采用SPSS分析土壤、环境、表型与化学成分含量的相关性,获取与含量具有显著相关的因素。结果:(1)23个金花茶表型性状存在较大差异,显示了丰富的遗传多样性,聚类后的每一群体都有其明显特征;其产量、生长势和抗逆性存在较大差异,实际生产中建议选择越南、龙州、毛瓣、中东、大叶、显脉、防普金花茶等产量高,或者叶片健康率高的倒卵叶、淡黄、东兴金花茶进行品种选育。(2)构建了 23个种类金花茶30个类型的指纹图谱。化学成分动态积累趋势提示最佳采样时间为8月底至次年1月底,其次为4、5月份。大叶、越南、防普叶中的化学成分种类比花中相对较多,而且含量具有较大差异。所有金花茶叶中化学成分种类和含量也具有显著差异,防普金花茶化学成分含量最高的为19-去甲睾酮,最低的是表儿茶素,JHCFP1化学成分种类相对丰富,且含量高,其余种类金花茶中成分含量最高的是表儿茶素,最低的是山奈酚和绿原酸,越南金花茶每一类群化学成分含量都有所不同。基于金花茶UPLC对照指纹图谱的聚类分析结果显示第1类群属于化学成分种类最多,且含量普遍为中等偏高水平;第2类群属于化学成分种类比较多,但是含量均比较低;第3类群虽化学成分种类不多,但是含量相对较高;第4类群属于化学成分种类比较多,成分含量处于中等水平。(3)综合金花茶化学成分含量、产量、长势、抗逆性等指标,得出大叶金花茶优良种群为JHCDY1,JHCDY2;显脉金花茶优良种群为JHCXM1;防普金花茶优良种群为JHCFP2;越南金花茶优良种群为JHCYN4,JHCYN5。进一步得出大叶金花茶中的优良株系有DY03,DY05,DY06,DY08,DY13,DY16,DY20;显脉金花茶中的优良株系有XM01,XM02,XM03,XM05,XM10,XM15;防普金花茶中的优良株系有 FP1-47,FP3-90,FP1-48,FP1-50,FP1-46,FP3-73,FP1-35;越南金花茶中的优良株系有 YN1-01,YN3-30,YN3-32,YN3-34,YN3-39,YN3-01,YN3-05,YN3-07,YN3-14;结合表型性状、化学成分含量、抗逆性、产量等因素建立了防普和越南金花茶品种标准。(4)研究从200对金花茶SSR标记中共筛选出具有多态性位点的引物32条;遗传多样性分析显示金花茶种质内存在一定程度的近交率,种质之间存在较大的遗传分化;采用核心引物组合法,从32条多态性引物中,分别筛选出30条适合防普金花茶和29条适合越南金花茶的核心引物,构建SSR品种鉴别图谱;通过与化学成分含量相结合,为防普和越南金花茶分别筛选出2条具有显著差异的核心引物,构建金花茶优良株系SSR指纹图谱。(5)对金花茶化学成分含量与土壤和气候因子的相关性分析结果显示,土壤中有效磷和速效钾与金花茶较多化学成分具有显著相关性,钙离子对有效成分的影响不大,其余各土壤因子均与化学成分有一定的显著相关性;各气候因子中,温度和湿度,尤其是湿度,与金花茶化学成分的相关性较大。(6)通过对金花茶化学成分与表型性状的相关性研究发现,防普金花茶中叶尾、叶脉2个表型可作为选育与化学成分含量相关的表型指标;越南金花茶可主要考虑叶脉、脉格和叶面积3个表型作为选育与化学成分含量相关的表型指标。结论:建立的金花茶UPLC指纹图谱,相似度评价结果符合液相指纹图谱的建立要求;不同种类金花茶质量评价结果有效筛选出金花茶优良种群和优良株系;基于SSR分子标记技术,分析了 190株金花茶样本的遗传多样性,采用核心引物分别构建防普、越南金花茶样本的SSR品种鉴别图谱和优良种质SSR指纹图谱;基于化学成分含量和地理、环境因子相关分析,获得影响金花茶化学成分含量的土壤和环境因子;基于化学成分含量和金花茶表型性状的相关分析,明确与化学成分具有关联的表型性状。本文结果可为金花茶品种分类鉴定及优良种质的筛选、适宜生产环境的选择及通过表型性状特征预测高含量种质提供依据。
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