国兰的分子标记开发与应用

【摘要】：为研究国兰种质资源的遗传多样性与亲缘关系,提高杂交育种效率,本研究基于蕙兰的转录组序列和MADS-box基因开发了新的分子标记,并将其应用于种质资源分析和鉴定。主要研究结果如下:1.蕙兰转录组SSR信息分析与SSR标记建立。在蕙兰的转录组序列中,共搜索到SSR位点9473个,这些SSR分布于8860条Unigene序列中。二核苷酸重复是最多的SSR类型,占SSR总数的62.15%。共设计了68对SSR引物,筛选到44对显示多态性的引物,并且这44对SSR引物对春兰和大花蕙兰具有通用性。2.基于MADS-box基因序列的标记开发。将下载的78个MADS-box基因进行分类,通过基因和氨基酸序列比对找到了各类MADS-box基因的高度保守区域,并根据保守区域的序列设计了15对引物。经测试,其中14对引物可以扩增,11对引物表现出了多态性。3.国兰种质资源的分子标记分析。利用24个SSR标记与15个SRAP标记对33份蕙兰进行联合分析,SSR标记和SRAP标记分别检测出多态性位点165个和237个,平均多态性位点6.88个和15.80个,PIC值变化分别在0.3673～0.9624和0.6997～0.9697之间,平均PIC值为0.6630和0.8815,相似系数分别在0.5909～0.9205和0.6454～0.8685之间,平均为0.7528和0.7524;两种标记的联合分析的相似系数在0.6440～0.8899之间,平均为0.7524;两种标记的分类结果基本一致,而整合两种标记的分析能更全面揭示蕙兰品种间的遗传关系与遗传多样性。利用25对SSR标记对41份大花蕙兰进行分析,共检测到多态性位点171个,平均多态性位点数6.84个,PIC值变化在0.5033～0.9601之间,平均为0.7703,相似系数变化0.5668～0.9947之间,平均为0.7159;根据SSR的分析结果的聚类,分成5个类群,其中E类又分为3个亚类。利用18对SSR标记对38份春兰进行分析,共检测到多态性位点137个,平均多态性位点数7.61个,PIC值变化在0.1011～0.9681之间,平均达到0.7647,相似系数0.5943-0.9228之间,平均约0.7558。利用MADS-box标记对蕙兰、春兰、建兰和大花蕙兰的各6份材料进行了分析,共检测到多态性位点77个,平均为7.00个,PIC值变化在0.1528～0.9444之间,平均为0.6970,相似系数变化在0.5185～0.9259;MADS-box标记分析的聚类与其种类归属基本相符。4.杂种F1的SSR鉴定。利用所开发的SSR标记分别对梅×黄金岁月、笕40×KK560两个杂交组合的190个和195个F1组培苗进行鉴定。在两个杂交组合的F1组培苗中,均没有检测到假杂种,但均发现有SSR位点的无性系变异。