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苹果SSR标记在梨属植物亲缘关系研究中的应用

鲁敏  
【摘要】:本试验采用原产于四川的白梨(Pyrus bretschneideri)代表品种‘金花’为材料,比较苹果属(Malus)、西洋梨(P. communis)、砂梨(P. pyrifolia)和白梨(P. bretschneideri)之间的亲缘关系,探讨砂梨(P. pyrifolia)与西洋梨(P.communis)种间杂种‘身不知’与西洋梨(P. communis)及砂梨(P. pyrifolia)之间的亲缘关系,并对定位于‘身不知’与‘金花’遗传连锁图谱中的苹果SSR标记进行多态性评价,选择具代表性及多态性高的SSR标记进一步用于梨属植物的亲缘归类、品种鉴别及芽变鉴别等各个领域。其主要研究结果如下 ①101个苹果SSR标记中,在‘身不知’ב金花’双亲及4个子代中无扩增条带的SSR引物24对,不具多态性的SSR引物17对;在双亲及62株F1代群体中不符合孟德尔遗传规律的SSR引物11对;在双亲作图时不具连锁关系的SSR引物22对;最后用于‘身不知’与‘金花’遗传连锁图谱构建的苹果SSR引物28对。 ②24个苹果SSR标记在‘身不知’图谱上表现出连锁关系,其中包括9条遗传连锁片段,覆盖207cM,平均距离13.8cM。15个苹果SSR标记在‘金花’图谱上表现出连锁关系,连锁图谱由5条遗传连锁片段构成,总长152.4 cM。两个遗传连锁图谱可由10个共显性SSR标记连接,分别分布于第9、11、14和17连锁群。相对于‘金花梨’而言,苹果SSR标记更趋向于转移到‘身不知’梨。 ③比较苹果属(Malus)、西洋梨(P. communis)、砂梨(P. pyrifolia)和白梨(P. bretschneideri)之间的亲缘关系,发现苹果SSR标记青睐西洋梨多于亚洲梨,且苹果与欧洲梨、中国梨及日本梨之间的保守区位于第9连锁群、第11连锁群和第14连锁群。第14连锁群上的SSR标记最为密集,包括CH03d08、CH04f06、CH05g07和CH05g11等。 ④采用比较作图与亲缘聚类两种方式探讨了砂梨(P. pyrifolia)与西洋梨(P. communis)种间杂种‘身不知’与西洋梨(P. communis)及砂梨(P. pyrifolia)之间的亲缘关系,认为‘身不知’与西洋梨(P. communis)显示了更近的亲缘关系。 ⑤用于构建‘身不知’ב金花’F1群体遗传连锁图谱的28对苹果SSR引物中,从等位基因数、杂合度和香农指数综合来看,多态性SSR标记排名前十位的分别为CH04a12、CH05d04、CH05g11、CH05c07、CH04d02、CH04f06、CH04h02、CH01f03b、CH03d02和CH01h01,位于第9、11、12、14和17号连锁群。其中CH04a12与CH05d04显示了最高的多态性;而CH03d02和CH05c07在现有的西洋梨,亚洲梨甚至苹果图谱中都具有普遍代表性。采用此10对多态性SSR标记进一步用于梨属植物的亲缘归类、品种鉴别及芽变鉴别等各个领域。 ⑥根据10对SSR引物对已知的6个西洋梨(P. communis),2个秋子梨(P.ussuriensi),9个白梨(P. bretschneideri),13个砂梨(P. pyrifolia)品种及5个没有分类信息的品种‘南宫慈’、‘红长青’、‘早七黄’、‘石宝生’和‘川霞’以及5个种间杂交种‘身不知’、‘早酥’、‘鄂梨1号’、‘鄂梨2号’和‘中华玉梨’共40个梨材料的扩增数据,将‘早七黄’、‘石宝生’和‘鄂梨1号’归为砂梨(P. pyrifolia)类群,‘南宫慈’、‘红长青’、‘鄂梨2号’和‘中华玉梨’归为白梨(P. bretschneideri)类群,‘川霞’、‘早酥’和‘身不知’归在西洋梨(P. communis)类群。苹果梨归在秋子梨(P. ussuriensi)系统。 ⑦任何一对单独的SSR引物都不能将‘二十世纪’梨近缘集团鉴别开来,必须两个以上的标记同时作用才能将其全部区分开来。2对或3对引物共同作用,才能对‘二十世纪’梨近缘集团进行品种鉴别。根据10对SSR引物对‘二十世纪’梨近缘集团的扩增数据,以Dice相似系数采用UPGMA聚类,得到的‘二十世纪’梨近缘集团的相似系数在0.84~0.95之间,系统树可以划分为5个组。 ⑧10对SSR引物对4对芽变品种及1对姊妹品种进行了SSR分析,均能产生较多、清晰的多态性指纹图谱(等位基因)。其中CH03d02能将所有4对芽变品种及1对姊妹品种全部鉴别开来,显示了很好的鉴别力。


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