枇杷属植物的遗传多样性分析和指纹图谱初步构建

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枇杷(Eriobotrya japonica)起源于我国。其秋萌冬花、春实夏熟,在百果中独具先天四时之气,被誉为独冠时新的嘉果珍味,是我国南方特产的常绿果树。枇杷属植物约有30个种,主要分布于南纬或北纬20°-35°之间,其中原产于中国的有21个种类(包括种、变种和变型)。我国是世界枇杷主要生产国家,栽培品种众多,种质资源十分丰富。因此,研究枇杷属植物的遗传多样性和构建指纹图谱,对枇杷资源的保存利用、品种的鉴定与资源创新、分子辅助育种等有重要的参考价值和指导意义。本试验利用磁珠微卫星富集法开发的枇杷SSR引物和本实验室开发及前人报道的SCoT引物,对67份枇杷属种质资源进行研究。建立并优化枇杷属植物的SSR-PCR和SCoT-PCR反应体系;对供试材料的遗传多样性进行分析,并利用SSR标记构建部分种质资源的指纹图谱。主要结果如下:1、本文建立并优化了枇杷的SSR-PCR和SCoT-PCR反应体系。结果表明:(1)枇杷SSR-PCR最佳反应体系(20μL):Mg2+1.563mmol·-1、dNTPs0.05mmol·L-1、Taq酶0.75U、Primer0.750μmol·L-1、模板DNA40ng。(2)枇杷SCoT-PCR最佳反应体系(20μL):Mg2+1.875mmol·L-1、dNTPs0.35mmol·L-1、Taq酶2.00U、Primer0.875μmol·L-1、模板DNA10ngo2、本试验所用的枇杷SSR引物的多态信息含量(PIC)普遍较高,介于0.30-0.74之间,平均为0.44,表明这些微卫星DNA座位均表现为中度、高度多态。说明该SSR引物在枇杷属植物的研究中具有重要的应用价值。3、从59对SSR引物中筛选出17对多态性高、效果良好、结果稳定的引物用于分析。17对引物在供试材料中共扩增出53条条带,每对引物扩增2至6条条带,平均3.12条。这些引物在67份枇杷材料中检测到的遗传多样性参数差异较大。所有供试材料的观察等位基因数平均为3.12;有效等位基因数平均为2.17;Nei’s基因多样性在平均为0.51;Shannon信息指数平均为0.82;观测杂合度平均为0.64;期望杂合度平均为0.51。供试材料间的(Dice)遗传相似系数介于0.53-1.00之间,平均相似系数0.765。这表明供试材料的遗传背景较为复杂,遗传多样性丰富。4、从30条SCoT单引物中筛选出15条多态性高、效果良好、结果稳定的引物用于试验。15条引物在供试材料中共扩增出88条条带,每对引物扩增4至9条条带,平均4.93条,其中多态性条带74条,多态性条带比率高达84.09%。15条SCoT引物在所有供试材料的观察等位基因数平均为1.86;有效等位基因数在平均为1.55;Nei’s基因多样性平均为0.31; Shannon信息指数平均为0.46。这也表明供试材料的遗传背景比较丰富。5、两种标记分析均表明,相对于栎叶枇杷与普通枇杷的亲缘关系,大渡河枇杷更接近普通枇杷。枇杷栽培品种也没有因果肉的颜色而分别聚类。兴宁一号与早钟6号相似系数很高,可能是同物异名。安徽和浙江的栽培品种“大红袍”相似性较低,初步认为二者是同名异物。6、通过分析本试验的17对SSR引物对67份枇杷种质资源的扩增结果,利用CDPP725-03/04、CDPP725-27/28、CDPP725-39/40、LM3、LM15和LM34等6对SSR引物的条带组合,采用人工绘制品种鉴别示意图方法(manual cultivar identification diagram, MCID)法初步构建了44份种质资源的DNA指纹图谱。该指纹图谱可以有效区分44份材料,其中,栽培品种有25份,野生材料19份。
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