建兰亚属植物种质资源分子分类及亲缘关系研究

【摘要】： 为了加快兰花的育种步伐,培育出优质的兰花品种。本文对建兰亚属兰花种质资源的形态及叶绿素含量进行比较分析,并利用RAPD、ERPAD、PCR-RFLP、ISSR、SRAP分子标记技术对建兰亚属植物资源进行分子分类及亲缘关系研究。 主要研究结果如下 1.对建兰亚属21个兰花品种的形态特征的观察和分析可以看出,除叶脉序特征均为平行脉序(弧形脉),叶片均为纸质外,不同品种间的一级与二级脉随品种也不相同,所有品种在形态上具一定的分化,表明其形态特征反映出不同品种间的相似性和差异性,从而为属下种间的界限和关系的探讨提供了重要的形态学证据。 2.应用SPAD-502叶绿素计和常规方法对21个建兰亚属兰花品种的叶绿素含量进行了比较分析。结果表明：大多数兰花在种间或种内的叶绿素a、叶绿素b、总叶绿素含量以及SPAD值均有所不同,但他们之间表现出优异的差异性；7个兰花种间的叶绿素含量与其SPAD值的相关性均达到了显著水平,表明利用SPAD值来衡量其叶绿素含量的可行性；通过聚类分析可以把21个兰花品种分为2大类群。 3.应用ERPAD(延长随机引物扩增DNA)标记对54个寒兰品种进行分析和鉴定。结果表明：8个多态性强引物的1个碱基延长,共扩增出2959条带,其中2527条带(85.40%)具有多态性,延长2个碱基引物ACTGAACGCCCG+ACTGAACGCCGG能获得一条2.5Kb RAPD特异性片段,此片段在RAPD引物(ACTGAACGC)和延长一个碱基的(ACTGAACGCC+ ACTGAACGCCC)引物具有相同的扩增片段。在无需克隆和测序的条件下,这种标记的稳定性和特异性均接近SCAR标记。通过聚类分析可以把54个寒兰品种分为2大类群。 4.应用PCR-RFLP标记对54个寒兰品种的叶绿体和线粒体基因组进行分析和鉴定。结果表明：在6个叶绿体基因组(cpDNA)的PCR-RFLP分析中,对4个(66.67%)可扩增出条带引物进行12种限制性内切酶消化,有19种(26.38%)引物酶组合能检测到116多态性带纹。在6个线粒体基因组中(mtDNA)的PCR-RFLP分析中,利用12种限制性内切酶对能扩增出条带的2种引物进行消化后,只有一种引物(Cox1)能扩增出55(53.49%)多态性带纹。通过聚类分析可以把54个寒兰品种分为4大类群。 5.应用ISSR标记对54个寒兰品种进行分析和鉴定。结果表明：8个ISSR引物共扩增出893条带,每对引物扩增条带数为2-6条,平均为3.22。其中有224个多态性条带,占总带数的24.72%,平均多态性条带数为2.73。扩增带纹片段多在200bp-2000bp之间。通过聚类分析可以把21个兰花品种分为6大类群。 6.应用SRAP标记对51个寒兰品种的基因组DNA进行分析。结果表明筛选出的11对SRAP引物组合对共扩增出586条带纹,其中504条为多态性(86.01%),平均每个引物扩增46条多态性带。聚类分析表明把51份材料根据起源和生物学特性划分为中国寒兰和日本寒兰两大类群。 综上所述,通过形态学标记、生理学标记以及分子标记对部分兰花进行比较分析,并探讨其亲缘关系,旨在为兰花品种的进一步研究和利用提供科学基础。