基于SRAP和TRAP标记的新疆10种野生葱蒜的遗传多样性

来源 :新疆农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:yiteng89
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葱蒜是世界范围内重要的食用、药用、蔬菜、饲料和观赏植物资源,其中洋葱、葱及大蒜等是重要的经济作物在我国广泛栽培。新疆是我国及中亚地区野生葱蒜重要的分布地,其特殊的地理环境为葱属植物的抗逆育种提供了宝贵的基因材料。本研究以新疆10种野生葱蒜为研究材料,通过不同器官基因组DNA提取,比较基因组DNA对扩增结果影响,同时利用SRAP和TRAP分子标记对新疆10种野生葱蒜的遗传多样性进行分析,以期为开展新疆野生葱蒜种类鉴定、亲缘关系分析提供方法,为生产上葱蒜类蔬菜品种鉴定提供技术指导。主要研究结果如下:(1)利用改良SDS法对不同时期不同器官进行基因组DNA的提取,研究发现获得的基因组DNA纯度(OD260/OD280)在1.714~1.968之间,变化不大,基因组DNA的浓度在150~305μg/m L之间,变化较大。对于同一器官不同时期而言,新鲜叶片基因组DNA浓度最高,枯黄叶片的最低;花药散落前的花基因组DNA浓度最高,花蕾的最低;果实完熟期的种子基因组DNA浓度最高,绿熟期种子的最低。经基因组DNA检测及PCR产物检测表明,以上不同器官均可获得高质量的基因组DNA,且PCR产物条带清晰。(2)选用SRAP标记通用的正向和反向引物各15条,正向引物和反向引物随机组合成225对引物组合,筛选出15对引物组合,用于后期新疆10种野生葱蒜的遗传多样性研究。(3)利用筛选出的15对引物,通过程序和温度筛选最终确定SRAP的反应程序为:35℃退火温度下进行前5个循环,52℃退火条件下35个循环。2μL 10×PCR Buffer,d NTPs浓度0.225 mmol/L,引物浓度0.250μmol/L,Taq酶用量1.000 U,模板DNA用量75.000 ng为最佳SRAP-PCR反应体系。通过SRAP-PCR扩增共检测出263个位点,多态性位点为259个,多态性位点比率(PPB)为98.45%,Nei’s遗传多样性指数(H)为0.4106,香农遗传多样性指数(I)为0.5937,说明新疆10种野生葱蒜的遗传多样性较丰富。10个种群内基因多样度(Hs)和总群体遗传多样度(Ht)分别为0.2099和0.4101,基因分化系数(Gst)为0.4882,基因流(Nm)为0.5241,表明其遗传变异主要存在于种群内,种群间的基因流动性较小。基于SM系数法,其遗传相似系数为0.59~0.95,将供试材料分为六大类群,表明其亲缘关系较近。(4)选用2条固定引物和7条随机引物,以及依据NCBI数据库搜索的葱属植物EST序列设计的3条固定引物及3条随机引物,随机组合50对TRAP引物组合进行引物筛选,结果表明筛选出的11对TRAP引物组合在不同种群及其近缘种间有一定的通用性。(5)采用筛选出的11对引物组合,进行退火温度筛选,确定TRAP-PCR的第一步退火温度为37℃,第二步退火温度为53.2℃。经优化,最终确定TRAP-PCR最佳反应体系为2μL 10×PCR Buffer,0.250 mmol/L d NTPs,0.250μmol/L引物,0.750 U Taq酶,75.000 ng模板DNA。TRAP标记共检测到202个位点,多态性位点为188个,多态性位点比率(PPB)为93.11%,种群间的Nei’s遗传多样性指数(H)为0.1704,香农信息指数(I)为0.2449,种群内基因遗传多样度(Hs)为0.1894;总种群遗传多样度(Ht)为0.3939,种群间基因分化系数(Gst)为0.5192,而种群间的基因流(Nm)为0.4630,说明新疆10种野生葱蒜的遗传多样性较丰富,且遗传变异主要存在于种群间,种群间的基因流动性较小。基于SM系数法,其相似系数为0.60~0.95,将供试材料分为4大类群,表明其亲缘关系较近。(6)通过对SRAP和TRAP标记的比较研究,新疆10种野生葱蒜遗传多样性丰富、且遗传距离与地理距离没有相关性。
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