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甘蓝类蔬菜遗传多样性及亲缘关系RAPD、SSR分析

田源  
【摘要】: 甘蓝类蔬菜是十字花科(Cruciferae)芸薹属(Brassica)植物。起源于地中海沿岸,并在长时期的进化过程中形成了许多栽培类型。甘蓝类蔬菜于16世纪开始陆续传入我国,在我国已有几百年的栽培历史。现存于我国种质库中除了结球甘蓝(221份)外,其余的栽培类型均处于匮乏阶段。而且在育种工作中大量使用一些相同的亲本、种质鉴定工作不完善等问题,导致一些优良的遗传资源流失,使其遗传背景日益狭窄、遗传变异率降低,育成的品种单一化,这对品种在产量和品质方面的进一步改良起着极大的限制作用。本研究采用RAPD、SSR两种分子标记技术,对甘蓝类蔬菜的部分品种和品系进行亲缘关系鉴定和遗传多样性分析,一方面在育种工作中为亲本的选配提供理论依据。另一方面在DNA水平上对甘蓝类蔬菜进化、分类提供理论依据。实验结果如下: 1、RAPD标记:在所用的96个引物中,有10条引物具有多态性,共产生91条带,其中多态性条带为73条,占80.2%,平均每条引物扩增的多态性位点数是7.3个,相似性系数分布在0.514-0.949范围内。RAPD分子标记可以清楚的将甘蓝类蔬菜分为七个类群,它们分别是结球甘蓝、抱子甘蓝、羽衣甘蓝、青花菜、花椰菜、皱叶甘蓝类群,苤蓝和芥蓝为一个类群。在本研究中单独对结球甘蓝群体进行RAPD分析,从分子生物学角度对结球甘蓝群体进行分类研究。研究结果是RAPD可以清楚地将结球甘蓝群体分为中晚熟系列、早熟系列、晚熟特大型系列、中熟品系列,它们的平均遗传相似性系数分别为:0.808、0.842、0.786、0.820。在结球甘蓝材料之间也表现出较高的遗传相似性系数,最高的可达0.949,其平均值也达到了0.766。这说明了本研究中所选用的结球甘蓝材料之间的遗传距离较近、遗传背景比较窄。 2、SSR标记:在SSR分析中,5对多态性引物共检测到等位基因21个,平均每对引物检测到的等位基因为4.2个,引物平均PIC为0.543,遗传相似性系数分布范围在0.087-1之间。SSR分子标记同样可以将供试甘蓝类蔬菜分为七个类群,它们分别是夏甘蓝、春甘蓝、大型晚熟甘蓝、秋甘蓝和来自日本的绿菜花、野崎早生、早生子持三个品种。 3、RAPD与SSR标记比较:RAPD与SSR这两种分子标记原理不同,揭示的是基因组不同范围,同时产生的聚类分析图也存在着一定的差异。从实验的结果看RAPD的聚类结果与植物学分类变种间的差异比较吻合。更加确定芥蓝作为甘蓝种内一个变种成员的证据。SSR的聚类分析结果与品种的生长习性和品种的地理起源有着明显的相关性,有益于变种内不同品种类群遗传多样性的鉴定。 对30个甘蓝类蔬菜品种和品系的RAPD、SSR分析结果表明,本实验所选取的材料之间具有极高的遗传相似性,其遗传背景比较狭窄,所以在继续搜集、引种、鉴定种质资源的基础上,运用基因工程、组织培养、诱变育种等方法创造优异的种质资源,以拓宽甘蓝类蔬菜的遗传基础事在必行。


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