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基于ISSR和SRAP的半夏种质资源遗传多样性研究

杨旻  
【摘要】: 目的 利用ISSR和SRAP分子标记技术评价全国不同产地和表型的半夏居群种质资源和亲缘关系,为正确的保护和利用半夏种质资源及对筛选抗倒伏、抗病能力强的品种和解决栽培品种种质退化的问题提供理论依据。 方法 1提取半夏标本总DNA。 2将36个不同产地和表型的半夏居群分别配成不同表型半夏基因池、不同产地基因池和不同产地和表型的半夏基因池。 3 ISSR分析:对80条ISSR引物进行初选,然后用其中适合的8个ISSR引物进行ISSR分析。 4 SRAP分析:①采用正交设计和综合评分法对半夏SRAP-PCR反应条件进行优化;②对100对SRAP引物进行初选,然后用其中适合的14对SRAP引物进行SRAP分析。 结果 1 ISSR分析:①不同表型半夏ISSR聚类分析:用8个ISSR引物扩增8个不同表型半夏和掌叶半夏,共扩增出106条带,其中87条具有多态性,多态位点百分率为82.1%。各引物扩增的条带数为11—17条,平均扩增条带数为13.3条。除引物UBC8808和UBC820外,其余6个引物均能扩增出掌叶半夏的特征性条带,共计18条。8种表型半夏种内共扩增出88条带,其中55条具有多态性,多态位点百分率为62.5%。各引物扩增的条带数为9—14条,平均扩增条带数为62.5条。从Jaccard相似系数矩阵中可知各表型半夏间的相似系数在0.447—0.833之间,掌叶半夏与各表型半夏的相似系数均在0.372以下,远低于各表型半夏间的相似系数。②不同产地半夏ISSR聚类分析:用8个ISSR引物扩增13个不同产地半夏,共扩增出83条带,其中65条具有多态性,多态位点百分率为78.3%。各引物扩增的条带数为7—16条,平均扩增条带数为10.4条。从聚类图上可看出不同产地半夏可分为湖北省内与省外两支。③不同产地及不同表型半夏ISSR聚类分析:用8个ISSR引物扩增35个不同产地及表型的半夏,共扩增出104条带,其中97条具有多态性,多态位点百分率为93.3%。各引物扩增的条带数为8—20条,平均扩增条带数为13.0条。 2 SRAP分析:①优化反应体系结果为:25μL反应体系中含有1×buffer、Taq酶1.0U、Mg2+2.5mmol·L-1、dNTPs 0.1 mmol/L-1、模板DNA 50ng、引物0.8μmol/L-1、②不同表型半夏SRAP聚类分析:用14对SRAP引物扩增8个不同表型半夏和掌叶半夏,共扩增出259条带,其中168条具有多态性,多态位点百分率为64.9%。各引物扩增的条带数为10—29条,平均扩增条带数为18.5条。除引物Me27+Em13外,其余6个引物均能扩增出掌叶半夏的特征性条带,共计36条。8种表型半夏种内共扩增出224条带,其中53条具有多态性,多态位点百分率为23.7%。各引物扩增的条带数为10—28条,平均扩增条带数为3.8条。从Jaccard相似系数矩阵中可知各表型半夏间的相似系数在0.779—0.994之间,掌叶半夏与各表型半夏的相似系数均在0.450以下,远低于各表型半夏间的相似系数。③不同产地半夏SRAP聚类分析:用14对SRAP引物扩增13个不同产地半夏,共扩增出237条带,其中33条具有多态性,多态位点百分率为13.9%。各引物扩增的条带数为12—29条,平均扩增条带数为16.9条。④不同产地及不同表型半夏SRAP聚类分析:对35个不同产地及表型的半夏进行SRAP扩增,共扩增出171条带,其中27条具有多态性,多态位点百分率为15.8%。各引物扩增的条带数为9—19条,平均扩增条带数为13.2条。 结论 1 ISSR分析:①半夏ISSR带型表现出很高的多态性,而且可重复性较好,说明该ISSR分子标记是评估半夏遗传多样性的有效方法。②从聚类图上可区分不同表型和不同产地的半夏,产地往往先于表型聚类在一起。 2 SRAP分析:①SRAP分子标记是评估半夏遗传多样性的有效方法。②从聚类图上可区分不同表型和不同产地的半夏,产地往往先于表型聚类在一起。 3 ISSR技术和SRAP技术扩增的目的DNA虽有所不同,但在对半夏不同表型及不同产地的分析研究中所得结果基本一致。ISSR在对半夏种质资源的地域划分上具有明显优势;SRAP在鉴别栽培地半夏的种质来源上具有较好的能力。两种方法在半夏研究中各有优势,互为补充。


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