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RAPD在草莓,玫瑰遗传多样性检测和种质鉴定中的应用

束靖  
【摘要】: 1.草莓是近十年内发展较为迅速的果树之一,其果实味清香并含有丰富的维生素和矿物质,是很有价值的水果。草莓的倍性较复杂,分布较广,基因组杂合度高,在长期的自然演化和种间杂交过程中,形成生态适应性差异较大且数量庞大的 一些变异的新种和新的无性系,以往的鉴定方法很难对它们进行准确的研究和分析。而新兴起来的分子标记技术克服了形态学方法的诸多缺点,尤其是RAPD技术,以其简单、快速、无同位素污染、多态性高和需DNA量少等优点,而被广泛的应用于农作物的种质鉴定和遗传多样性分析。 本实验在基于形态学基础上,选当前栽培较广的、适地性好的32个草莓品种(品系),借助RAPD技术结合生物数学手段对种质资源进行了分子评价。从500个引物中筛选出25个引物,扩增出清晰、稳定的多态性片段250条。这些片段能将32个材料完全区分开,每个引物扩增的谱带有3-22个,而且扩增谱表现出很高的多态性,表明草莓品种之间的多态性很高。其中5个引物从32个供试材料中扩增出4个品种的RAPD特异分子标记,3号“丰香”的RAPD特异标记为OPK7-3120,4号“幸香”的为OPJ4-41000,11号“丽红”的为OPN18-111600,27号“瑞星”的RAPD标记有两个,分别为OPK9-27750、和OPV16-27400.这些特异RAPD标记可以把这些草莓品种和其它品种区别开,辅以形态学方法就可以用来对这些品种进行准确鉴定。 通过对RAPD特异片段的回收、克隆和测序,设计特异引物进行PCR,首次将品种“瑞星”的RAPD特异分子标记Opv16-27400转换成了稳定的SCAR标记,从而可以用此SCAR标记对品种“瑞星”进行鉴定,也证明了RAPD标记转换成SCAR标记在草莓中的可行性。 利用筛选出的25个引物扩增出的250条多态性片段来做聚类分析,用UPGMA法通过计算机软件绘制了32个供试材料的亲缘关系树状图,聚类结果基本能反映出各类群所含品种遗传背景的一致性,大部分具有相同亲本的品种都聚在了一起。欧氏距离=5.8时可将品种分为四季草莓和中等日照草莓两类,欧氏距离=5.2时欧洲草莓品种从与美国,日本品 WP=6 种分离出来。从聚类的结果还发现,具有相似形态学特性的哈尼和美13紧密聚到一起,由此推测在引种过程中存在同种异名的现象。 2.月季、玫瑰、蔷薇等蔷薇属植物是世界上栽培面积最广,历史最悠久的花卉之一,在花卉产业中起着不可替代的作用。蔷薇属植物具有很高的观赏价值和经济价值。由于蔷薇属植物种类繁多,来源广泛,名称混乱,又加上频繁的种内杂交,其种质资源复杂多样,使分类和鉴定工作难度加大,以往的形态学和生理生化指标鉴定分类受环境因素和发育阶段的影响,很难满足生产上的分类鉴定、产权保护和选育工作的需要。本实验用RAPD技术对蔷薇科蔷薇属的27个玫瑰 (Rosa rugosa), 24个月季 (Rosa chinensis),5个蔷薇 (Rosa mulitiflora),共56个材料进行了遗传多样性分析。本研究对蔷薇属植物的总DNA提取、RAPD扩增体系条件等进行优化,建立起了合适的技术体系。利用520个OPERON随机引物进行了预筛选,选出12个扩增稳试样品分为玫瑰、月季、蔷薇3个聚类群,与传统分类结果基本一致; 而当相似系数为0.76时,蔷薇与月季聚到同一大类,这说明月季与蔷薇遗传关系更接近。通过聚类对蔷薇属植物的亲缘关系和起源进行了初步研究,证明了RAPD技术可以为传统的分类方法提供补充,两种方法结合运用可为蔷薇属植物种质资源的鉴定、分类,良种的定向亲本选择等提供一条快速、有效的研究方法。


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