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中原牡丹传统品种遗传多样性研究

史倩倩  
【摘要】:牡丹(Paeonia suffruticosa)是我国传统名花,也是世界著名花卉,姿态万千、色彩丰富,栽培历史悠久。本研究对34牡丹传统品种进行了DUS测试,综合采用SRAP、ISSR、表型和核型分析4种方法对34个牡丹传统品种和40个近缘品种的遗传关系进行了系统评价,从细胞学、形态学、分子水平上揭示了牡丹传统品种的遗传多样性,对牡丹传统品种的保存及应用具有重要意义。主要研究结论如下: 1对34个中原牡丹传统品种的5个定性二元性状、21个定性多态性状和8个数量性状进行了连续两年的田间观测,并进行了特异性、一致性和稳定性分析,结果表明:牡丹传统品种的定性二元性状和定性多态性状的一致性均较好,而数量性状因受环境因素影响一致性差;所有品种的大部分定性二元性状和定性多态性状表现稳定性较好,数量性状变异最大;经分析筛选出4个定性二元性状和19个定性多态性状用于品种的特异性比较和遗传多样性分析。 2通过核型分析对34个牡丹传统品种进行了遗传关系分析,‘首案红’的染色体为2n=15,三倍体;其他33个品种的染色体为2n=10,二倍体;且核型类型较原始,以2A型为主;核型以2n=10=6m+2sm+2st为主。花型同属于皇冠型的‘豆绿’、‘姚黄’、‘蓝田玉’和‘赵粉’亲缘关系最近,遗传背景相似而‘白玉’与‘小胡红’间的进化距离最大,亲缘关系最远。皇冠型、菊花型、楼子台阁型、蔷薇型的品种进化程度较高。相近色系的品种进化程度相近,深色系比浅色系原始。在牡丹品种核型进化指数的分析中,臂比均值贡献最大,是一个重要指标。 3本试验确定了适合的SRAP反应程序,构建了牡丹SRAP最佳反应体系,筛选出26个引物组合,并对34个牡丹传统品种和40个现代品种的遗传关系进行了研究。74个牡丹品种的SRAP分子标记聚类结果与牡丹花型分类基本一致。色系相近的品种通常聚在一起,但与花色分类亦不完全一致。菊花型和蔷薇型的亲缘关系较近,重瓣性高的品种与重瓣性低的品种间的遗传差异明显,花型相同的品种聚在一起。 4利用ISSR方法分析了74个牡丹品种的遗传关系,其结果与SRAP分析结果基本一致。ISSR标记的条带数比SRAP少,但多态性比率高。在ISSR分析中,‘脂红’、‘菱花湛露’、‘雨后风光’与‘玉美人’、‘粉面桃花’聚为一类。遗传相似系数的相关分析表明两种分子技术的分析结果显著相关,一致程度高。这说明这两种分子标记技术来研究牡丹品种间的亲缘关系是可行的。 5通过多种聚类方法的比较,不同方法反映的材料间的亲缘关系相似。三种标记结果均呈显著或极显著相关。SRAP与ISSR数据联合分析结果更接近SRAP的分析结果,ISSR的聚类结果与形态分类结果更相似。关联度分析表明表型性状与SRAP标记关联度最高。最后整理了18个牡丹传统品种核心种质,8个牡丹传统品种初级核心种质的形态数据库,为牡丹的选育和种质保存提供理论依据。


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