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分蘖洋葱种质资源遗传多样性的研究

金雪  
【摘要】:分蘖洋葱(Allium cepa var. agrogatum Don.)为百合科(Liliaceae)葱属(Allium)草本植物,为一年生植物。它包含丰富的营养、具有较高的药用价值,是世界上重要的蔬菜和调味品,在我国东北地区有广泛种植,如黑龙江省、吉林省等地区。分蘖洋葱生长时期短,病虫害较轻,可以减少农药使用,并且有效的提高了土地复种指数,适于绿色食品的发展。因此,具有较好的市场前景。但一直以来分蘖洋葱品种的筛选与鉴定研究还不深入,品种分类不清,甚至可能存在同名异物及同物异名的现象,因而不利于分蘖洋葱的推广和生产。 本研究以收集自黑龙江省和吉林省的48份分蘖洋葱为材料,运用ISSR、SSR、AFLP三种分子标记方法结合农艺学性状分析研究供试分蘖洋葱种质资源遗传多样性,以探明其生态遗传学关系,解决分蘖洋葱可能存在的同物异名或同名异物问题;并比较三种分子标记方法,以期找到适合分蘖洋葱遗传多样性分析的分子标记方法,最终为分蘖洋葱的品种评价与鉴定提科学论依据。本研究得到的主要结果如下: 1.在田间,对分蘖洋葱的抽薹情况、幼叶色和鳞茎色和进行了调查,根据表型性状测量所得的数据计算了48份分蘖洋葱材料间的遗传相似系数,研究表明48份分蘖洋葱材料间的遗传相似系数变化在0.38~1.0之间。根据农艺性状观察结果构建的遗传关系图表明,在遗传相似系数为0.60处可将48份材料分为3类。 2.96条ISSR引物中选出了13条多态性较高的引物,能够扩增出清晰、稳定条带。以选出的13条引物对48份分蘖洋葱材料进行了ISSR扩增,得到132条带,其中有109个多态性位点,多态性百分率达82.6%,平均每条引物能够扩增出8.4个多态性条带。48份分蘖洋葱的遗传相似系数变化范围在0.59~0.94之间,平均为0.75。聚类分析显示,在遗传相似系数为0.75处可将48份资源分为三大类,聚类结果与地理分布有明显关联。 3.从101对SSR引物中筛选出了31对能扩增出条带的引物,其中23对具有多态性。用这23对引物对48份分蘖洋葱材料进行微卫星分析,共检测到116条带,其中有66条多态性条带,多态比率为56.9%,平均每对引物扩增2.9条多态条带。48份分蘖洋葱的遗传相似系数介于0.61~0.91之间,平均为0.76。聚类分析结果显示,在遗传相似系数为0.75处可将48份资源聚为3类,聚类结果与地理分布有明显关联。 4.从64对AFLP选择性扩增引物中,选出了10对AFLP引物组合,能扩增出470条带,其中有288条多态性条带,多态百分率为61.3%,平均每对引物扩增28.8条多态性条带。48份分蘖洋葱材料的遗传相似系数变化范围在0.59~0.94之间,平均为0.72。聚类分析显示,在遗传相似系数0.73处可将48份资源分为三大类,聚类结果与地理分布有明显关联。 5.三种分子标记的聚类结果一致性较高,而与农艺性状聚类结果存在较大差异,但四种分析方法的聚类结果均与地理分布有明显关联。但也有地理来源差距较大的种质聚为一类,如来自黑龙江省的“双城2”和来自吉林省的“白城1”聚在一起,说明黑龙江省与吉林省之间分蘖洋葱种质资源进行了交流。另外,聚类结果显示“宾县1”和“宾县2”,“白城1”和“双城2”,“兰西”和“4号”之间亲缘关系最近,但这些资源间遗传相似系数都未达到1。 对48份分蘖洋葱资源遗传多样性的评价结果表明,48份分蘖洋葱资源遗传多样性较丰富,聚类结果均与地理分布有明显关联,未发现同物异名或同名异物现象。通过比较三种分子标记方法认为,对分蘖洋葱遗传多样性的评价以AFLP标记最为适合,在需要快速鉴定的情况下ISSR标记也较合适。


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