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荷花的遗传多样性和光合特性分析

刘颖嘉  
【摘要】:荷花(Nelumbo nucifera Gaertn.)属于睡莲科莲属,是多年生水生草本,原产于中国和印度。荷花的种质资源十分丰富,栽培历史悠久,品种繁多,依用途不同可分为藕莲、子莲和花莲三大类群。荷花全身都是宝,每个部位都有使用价值;而且荷花的花朵花大色艳,观赏价值很高。 本研究运用1SSR分子标记技术分析20个不同荷花品种的遗传多样性,从地理差异、花色、花型等方面研究不同荷花品种间的亲缘关系;并测定了其中18个荷花品种的光合特性,分析荷花光合作用与环境因素的关系。通过研究得到以下结论: 1、从100个ISSR引物中筛选出16个扩增条带清晰、稳定性好、多态性高的ISSR引物应用于荷花的遗传多样性研究。16个ISSR引物共扩增出225个位点,其中多态性位点有170个,多态性位点百分率为75.56%。多态位点百分率最高的荷花品种是20号品种,其多态位点百分率为45.33%,多态位点百分率最低的荷花品种是18号品种,其多态位点百分率为33.33%。 2、利用POPGENE32软件对20个荷花品种进行数据分析。从中得到20个荷花品种的观测等位基因数(Na)为1.7556个,有效等位基因数(Ne)为1.3363个,Nei's基因多样性指数(h)为0.2094,Shannon多样性指数(I)为0.3284,多态位点百分率(PPB,%)为75.56%,20个品种间的遗传多样性(Ht)为0.2094。这些分析结果显示20个品种之间有丰富的遗传多样性,为荷花的形态品质多样性提供分子基础。 3、六个荷花种群间的遗传多样性(Ht)为0.2058,种内遗传多样性(Hs)为0.1056,基因分化系数(Gst)为0.4870,基因流(Nm)为0.5267。基因分化系数说明种群间遗传变异占品种内遗传变异的48.70%,其余51.30%的品种内遗传变异在群内进行。根据种群间的遗传分化系数计算的基因流说明荷花种群间存在着一定的基因交流。 4、使用SPPS13.0软件进行聚类分析,可把20个荷花品种分成两大类,18号品种和19号品种为一类,其他荷花品种为第二类。18号品种和19号品种采自相同地方,之间的遗传距离较近,但与其他品种有较大距离。 5、在口变化中,虽然荷花的光合特性因品种不同而存在差异,但总体比较接近。在环境因子中,光强对荷花的光合作用影响最明显。 6、荷花光响应曲线的拟合曲线方程为A=a(1-c0·e(-b-PAR/a))。通过计算得出18个荷花品种的光补偿点、光饱和点和表观量子效率。结果表明这18个品种的荷花总体来说光补偿点较低,光饱和点较高,喜阳但也具有一定的耐阴性。荷花的净光合速率和表观量子效率不高,其光合作用能力一般。 7、使用DPS软件对荷花的光合特性进行聚类分析,可把18个荷花品种分成两大类,第一类为1、3、10、12、15-20号品种,第二类为2、5-8、11、13、14。第一类的荷花品种表现出较低的光补偿点、较高的光饱和点和表观量子效率,对光的适应范围较宽,是光合适应范围较宽的品种。第二类的荷花品种表现出较高的光补偿点、较低的光饱和点和表观量子效率,对光的适应范围较窄,是光合适应范围较窄的品种。


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