中国芍药品种遗传多样性SRAP分析和核心种质的初步构建

【摘要】： 芍药(Paeonia lactiflora Pall.)是我国的一种重要草本花卉,我国芍药种质资源十分丰富。在长达数千年的栽培历史中,受地域限制及多变气候的影响,在自然选择和人工选育的基础上,其群体已经产生了大量遗传变异,形成了丰富的遗传多样性,有大量的传统品种和珍贵品种亟待开发和利用。但随着现代农业的发展和社会经济的导向作用,芍药的种质资源不断遭到破坏或丧失,因此重视和开展芍药种质资源的收集和保存工作,并同时进行芍药品种遗传多样性的研究,有利于我国芍药种质资源的高效利用。 本研究以中国芍药种质的150个品种为研究对象,以SRAP分子标记为主要研究方法,对其资源的遗传多样性进行研究,以期揭示不同品种间的亲缘关系及其分类地位,为今后的资源研究、品种鉴定、育种亲本选择及优异基因资源发掘利用提供依据;并在此基础上初步构建芍药的核心种质,以便资源的高效管理及遗传多样性的准确利用。主要研究结果如下: 1.确定了芍药稳定的SRAP-PCR扩增试验。所得反应体系为:总体系体积25uL,其中10×PCR Buffer(100mmol·L~(-1) Tris-HCl pH8.3,500 mmol·L~(-1) KCl)2.5uL,MgCl2 2.5 mmol·L~(-1),dNTP各0.25 mmol·L~(-1),引物各0.3μmol·L~(-1),TaqDNA聚合酶1U,DNA模板120ng。反应程序为:95℃变性5分钟,反应前5个循环在94℃1min,35℃1min,72℃1min条件下运行;之后40个循环复性温度为50℃;最后72℃延伸10min,4℃保存。 2.利用SRAP技术对我国芍药150份种质资源进行了遗传多样性研究,从120个引物对中经过两次筛选,得到8个引物组合用于正式扩增,共产生303条带,其中286条为多态性条带,多态性比率为94%,平均每个引物组合产生35.8个多态性条带。每个组合的多态性条带数24～44不等,单个引物组合的多态性比率在88.9%～100%之间。 3.通过UPGMA聚类分析,芍药种质的遗传相似性系数在0.63～0.88之间。从聚类结果中可以看出,在相似性系数0.66处,所有品种被划分为5大类群。该聚类结果非常复杂,但仔细深入分析,可以发现各分类群与地域来源和花色分类方案呈现一定的关联,具有在地域性基础上按花色进行聚类的一般规律和特点,显示中国芍药品种地理资源的遗传多样性。 4.尝试对芍药种质资源进行核心种质构建,在地域性分组的基础上以分子标记数据为主、表型性状等传统数据为辅的方法进行聚类分层取样,按照12%、16%、21%、26%和31%的抽样比例获得5组核心种质,并对核心种质的多样性和实用性进行了检验。根据检验数据,确定最优核心种质为:26%抽样比例,筛选出39个品种作为芍药核心种质。从而为芍药种质资源的保护和利用奠定了分子标记研究的理论基础,同时,为进一步分子标记辅助育种、重要基因的克隆等奠定了基础。