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野生马蹄金种质资源RAPD和SRAP分析及优异选系区域适应性研究

付薇  
【摘要】: 采用RAPD和SRAP技术,对20份野生马蹄金(Dichondra.repens)和1份美国栽培品种(common)进行分子水平遗传多样性分析,旨在获得较为完整的遗传分类及亲缘关系资料,从而为马蹄金种质资源保护利用、品种选育提供理论依据。在此基础上,通过对我国西南地区收集的30余份野生马蹄金资源综合评价,筛选出1份坪用价值较为优良的野生马蹄金材料贵州三都(GD200503),并以美国进口品种(common)为对照进行区域适应性评价。主要研究结果如下: (1)借鉴其它植物的研究方法和研究成果,采用正交试验设计优化RAPD和SRAP的扩增体系,探素出一套适合于分析马蹄金种质资源RAPD和SRAP的反应体系。 (2)运用RAPD标记对21份马蹄金种质资源遗传多样性进行研究,筛选出的20个引物扩增出189条标记带,其中多态性条带130条,多态性比率为68.78%,扩增条带变幅6-13条,每个随机引物平均’产生6.5条多态性条带,GS值的变化范围为0.323-0.984,GS平均值为0.665。表明马蹄金种质资源具有较高的遗传多样性。聚类分析可将21份材料分为2大类,来自相同地理环境的马蹄金大部分能聚在一类,划分类群同形态特征与地理分布有一定关系,说明马蹄金的遗传变异与地理环境的影响有较为密切的联系。分析同时表明尽管RAPD存在重复性差的特点,但仍然可应用于马蹄金等遗传多样性研究水平较浅的物种或实验室精度要求不太高的分子遗传标记研究。 (3)应用SRAP标记对21份野生马蹄金遗传多样性进行检测,从80对SRAP引物中筛选出能扩增出清晰多态性条带的引物19对,共扩增出212条SRAP标记带,其中156条带具有多态性,多态性比率为73.58%,扩增条带变幅7-17条,每对引物平均扩增出8.2条多态性条带,GS变化范围为0.444-0.980,平均值为0.711。运用SRAP标记能够揭示西南地区野生马蹄金较大的遗传多样性。聚类分析可将21份材料分为3大类,划分类群同形态特征与地理分布也有一定关系,同时也说明本试验所用的种质具有一定的代表性的,揭示了我国西南地区马蹄金材料间的遗传多样性与亲缘关系。 (4)将RAPD、SRAP的遗传相似系数矩阵进行相关分析,RAPD和SRAP相关系数ro.01=0.930,二者存在极显著正相关性,说明优化后的RAPD和SRAP技术较为稳定,尽管两种聚类方法在个别材料分类上存在差异,但应用于马蹄金遗传多样性与亲缘关系分析具有较高的一致性和可信度。 (5)基于RAPD和SRAP混合数据估计马蹄金的遗传相似系数结果,21份马蹄金材料之间的GS值在0.426-0.969,平均值为0.689,处于RAPD和SRAP之间。由供试材料的RAPD和SRAP数据混合后的相似系数聚类分析所得聚类图,可将21份马蹄金材料分为两大类。 (6)2009-2010年,通过测定各材料4个地区坪用性状可以看出,野生马蹄金GD200503绿期长、成坪速度较快、均一性好、抗逆性强,坪用特性较为优异。在雅安、洪雅2个试验点GD200503绿色期长达320天以上,除温江点外,其他3个试验点野生马蹄金GD200503的绿期都比CK长;GD200503成坪天数最短55天,最长60天,较对照品种CK快3-9天;叶面积0.57-0.66cm2,小于对照品种0.38-0.96 cm2;GD200503材料叶色浅绿,CK叶色绿;4个试验点GD200503的草层高度都低于对照品种CK。从叶面积、叶色、均一性、草层高度、皱褶、抗逆性、成坪速度和绿期等12方面综合分析,GD200503材料在2009-2010年区域试验中综合表现良好。 综上所述,野生马蹄金种质资源在DNA分子水平的遗传多样性较为丰富,其遗传变异与地理分布、形态特征有一定相关性。其中基于RAPD和SRAP分析得到的野生材料GD200503与美国品种遗传相似系数分别为0.397和0.527,遗传距离较远,在区域试验中这两份材料形态指标和抗性指标也存在较大差异,由此可见,野生材料GD200503在遗传基础和形态上都区别于栽培品种,具有较高研究潜力。


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