新疆黄花苜蓿植株形态及matK基因和ITS序列分析

【摘要】：黄花苜蓿(Medicago falcata L.)为豆科苜蓿属的多年生牧草,草质优良,营养丰富,抗逆性和适应性强,是苜蓿育种的宝贵种质资源。本研究以采自新疆野生黄花苜蓿种质为材料,田间种植观测其形态特征,运用PCR直接测序法对黄花苜蓿叶绿体matK：基因和核rDNAITS序列进行分析,针对新疆野生黄花苜蓿不同地理分布区的种群遗传多样性及亲缘关系,在形态学和分子系统发育学方面开展了研究。结果如下： (1)新疆野生黄花苜蓿株型主要为斜生型,占总数的47.7%；叶形主要为倒披针形,占总数的47.23%；叶片毛被主要为表面光滑背面稀疏型,占总数的80.18%；叶缘前端1/3处有锯齿；荚果主要为镰刀形和直线形,每荚果含种子数2-10粒。植株形态的方差分析表明,群体间的差异大于群体内的差异,叶宽、花冠长度、株高、茎粗、节间长、荚果长、荚果宽、种子长、种子宽和千粒重等10个性状在群体间有显著性差异。在群体内,叶长、叶宽、茎粗、荚果长、荚果宽和千粒重有显著性差异；主成分分析表明,群体间的差异主要为植株的高度、种子大小、花部形态和生物量；聚类分析将17个地点的野生黄花苜蓿分为“植株高大型”、植株低矮型”、“大种子型”和“普通型”四类。 (2)测得的49个黄花苜蓿样品的matK基因序列全长为1519～1532bp。序列分析表明,黄花苜蓿matK基因序列富含A/T,T碱基含量最高,C碱基含量最低；A、T、C、G四种碱基平均含量分别为31.5%、38.3%、15.0%和15.2%。基于matK基因序列各样品间遗传距离为0～0.0146,平均为0.0037。 (3)测得的黄花苜蓿样品的ITS序列全长为623bp,其中ITS1序列长241bp,5.8S序列长168bp,ITS2序列长214bp。序列分析表明,黄花苜蓿样品ITS序列T碱基含量最高,C碱基含量最低,A、T、C、G四种碱基的平均含量分别为22.9%、28.9%、22.1%和26.0%。ITS序列保守位点数609个,占总位点数的97.75%,群体间ITS序列差异较小,不适于居群间的系统发育分析。