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枇杷属的等位酶遗传多样性和种间关系及品种鉴定研究

蔡礼鸿  
【摘要】: 保护生物多样性的核心是保护和利用生物的遗传多样性。等位酶分析通过一批等位酶位点的等位基因数目和频率的变化,可以推断植物居群或类群的遗传变异高低、时空变化及相互之间的遗传关系,是研究生物遗传多样性的重要方法之一。本研究利用超薄平板微型聚丙烯酰胺凝胶的等电聚焦电泳技术,对枇杷属(Eriobotrya Lindl.)的4个种和一个变种,即普通枇杷(Ejaponica Lindl.),栎叶枇杷(E.prinoides Rehd.et Wils.),大渡河枇杷(E.prinoides var.daduheensisH.Z.Zhang),齿叶枇杷(E.serrata Vidal.),大瑶山枇杷(E.dayaoshanensis Chen.)120份材料的同工酶进行了分析,同时还对其中36份材料的叶绿体trnK基因进行了PCR-RFLP分析。 等位酶分析结果表明: 1.在枇杷属14个居群,12个酶系统的24个位点上共检测到59个等位基因,位点最大等位基因数为5,x~2分析14个居群等位基因频率的差异,发现在22个位点中,15个表现显著或极显著。普通枇杷10个居群的遗传多样性,平均预期杂合度He=0.320,多态位点比率P=69.6,每位点等位基因平均数A=1.8。各居群的遗传变异水平,以福建表现最高,He=0.350,P=77.3,A=1.9,各居群固定指数F均为负值,说明其具有杂合基因型的个体数量多于Hardy-Weinberg期望值。 2.普通枇杷7个主要居群在不同位点上的遗传分化,19个多态位点中,最高为Aat-2,Fst=0.280,19个多态位点的平均值Fst=0.085,介于长寿木本植物和短寿木本植物之间。Nei的遗传一致度测量结果显示,普通枇杷居群间,日本居群和浙江居群的遗传一致度I=1.000,亲缘关系最近;湖北居群和广东居群I=0.931,亲缘关系最远。种类之间,普通枇杷和大渡河枇杷遗传距离最小,D≤0.187;普通枇杷和大瑶山枇杷遗传距离最大,D≥0.336。 3.分别采用BIOSYS-1的居群分析和NTSYS-pc的单株分析,UPGMA聚类结果为日本居群首先和浙江居群相聚,所有普通枇杷相聚在一起后,再和大渡河枇杷相距,而栎叶枇杷则在与齿叶枇杷相聚后,再与大渡河枇杷和普通枇杷相聚,待所有秋冬开花的枇杷属植物聚在一起后,最后与春季开花的大瑶山枇杷相聚。两种分析的结果一致,从而在基因遗传水平上,佐证了日本枇杷是从中国浙江引进,同时佐证了大渡河枇杷为一个相对独立的分类群,其系统位置位于栎叶枇杷和普通枇杷之间,是连结普通枇杷和其它枇杷属植物的纽带,并支持了章恢志等提出的中国枇杷属植物种类的简要分类系统。研究结果为探明中国特产果树枇杷的起源、系统进化及制定保育策略提供了科学依据。 4.运用11个同工酶系统的分析,基本上可将120份试材鉴别分开。主要优良品种均有自己独特的同工酶酶谱与其它试材区别,从而为鉴定枇杷品种提供了具分子水平科学依据的实用技术,在推广优良品种,保障果农权益上具有重要意义。 研究结果还表明,叶绿体基因组trnK基因分析可能不适于枇杷属内的亲缘关系研究。


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