月季品種分子鑒定與遺傳關(guān)系分析.pdf

1、植物品種保護(hù)是一種新型的知識(shí)產(chǎn)權(quán)，主要宗旨是保護(hù)育種者合理權(quán)益。植物品種保護(hù)在不斷發(fā)展的過(guò)程中也面臨一些問(wèn)題，與結(jié)合現(xiàn)代生物技術(shù)成為了未來(lái)植物品種保護(hù)實(shí)踐工作的重要主題，分子標(biāo)記技術(shù)在植物新品種保護(hù)中有著廣闊的應(yīng)用前景。本研究首先應(yīng)用了現(xiàn)有的植物新品種DUS測(cè)試體系中的形態(tài)學(xué)性狀調(diào)查方法分析月季栽培品種，其次采用SSR和AFLP分子標(biāo)記技術(shù)開展了月季栽培品種分子鑒定研究和不同月季栽培群體的遺傳關(guān)系分析，初步建立了以SSR標(biāo)記為技術(shù)基礎(chǔ)的

2、月季栽培品種分子鑒定體系，為將來(lái)SSR標(biāo)記應(yīng)用于月季品種侵權(quán)繁殖材料的快速鑒定、已知品種和授權(quán)品種DNA指紋數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建等工作奠定技術(shù)基礎(chǔ)并完成前期數(shù)據(jù)積累；也為未來(lái)月季新品種培育、種質(zhì)資源保存等工作提供科學(xué)依據(jù)，主要研究結(jié)果：
　　1.參考薔薇屬DUS測(cè)試指南，通過(guò)田間調(diào)查方法，研究了DUS測(cè)試性狀在雜交茶香月季，微型月季以及多花月季群體間的表型多樣性。研究結(jié)果顯示：43個(gè)DUS測(cè)試性狀共檢測(cè)出162個(gè)等位變異，每個(gè)性狀上等位變異

3、范圍為1~14，變異數(shù)均值為3.767；多態(tài)性位點(diǎn)（性狀）數(shù)量為40，多態(tài)性比率為93.02％；有效等位變異數(shù)量介于1~7.365，均值為2.358；Shannon’s信息指數(shù)介于0~2.274之間，平均值為0.895。Nei’s遺傳多樣度平均值為0.487，變幅介于0~0.864之間。聚類分析和主成份分析結(jié)果表明，不同園藝組月季品種間遺傳差異較大，但是也存在品種滲透現(xiàn)象。
　　2. SSR標(biāo)記多態(tài)性分析結(jié)果表明：41個(gè)位點(diǎn)上共檢

4、測(cè)到460個(gè)等位基因變異，等位基因變異數(shù)量介于為2~19個(gè)，平均每個(gè)位點(diǎn)等位基因數(shù)為11.2個(gè)；17個(gè)基因組SSR平均每個(gè)等位位點(diǎn)產(chǎn)生13.6個(gè)等位基因，24個(gè)EST-SSR平均每個(gè)位點(diǎn)產(chǎn)生9.5個(gè)等位基因；有效等位基因數(shù)量介于1.994~8.286，位點(diǎn)Rw55E12有效等位基因數(shù)量最多為8.286；41個(gè)SSR位點(diǎn)的等位基因表現(xiàn)型數(shù)量介于3~92之間；多態(tài)性信息含量變化范圍在0.498~0.864之間。結(jié)果表明篩選的SSR位點(diǎn)具有良

5、好的多態(tài)性，基因組SSR多態(tài)性高于EST-SSR。
　　3.基于SSR標(biāo)記的月季品種分子鑒定結(jié)果表明：41個(gè)位點(diǎn)品種鑒定分辨率存在明顯差異，41個(gè)位點(diǎn)的特異等位基因表現(xiàn)型數(shù)目介于0~67之間，單位點(diǎn)品種特殊等位基因表型數(shù)量最多的是位點(diǎn)Rw10M24，最少的是H1F03；41個(gè)位點(diǎn)的品種鑒別力D j范圍介于0.315~0.988，品種鑒別力最小的是位點(diǎn)H1F03，品種鑒別力最大的是位點(diǎn)CTG623和Rw55E12。Rosa‘Twen

6、ty Fifth’和Rosa‘Peter Beals’，Rosa‘Mary Rose’和Rosa‘Winchester Cathedral’以及中國(guó)古老月季‘綠萼’和Rosa‘Old Blush’在41個(gè)SSR位點(diǎn)上具有相同等位基因表型。而區(qū)分其余品種最少需要3個(gè)SSR位點(diǎn)，如位點(diǎn)RA013a，RA043a與Rw5D11組合，位點(diǎn)P1，Rw8B8與Rw59A12組合，位點(diǎn)Rw10M24，Rw5D11與位點(diǎn)CTG21組合等。研究結(jié)果顯示，

7、芽變品種與原始品種的SSR指紋具有高度一致性，而雜交月季品種之間SSR指紋差異明顯。
　　4.基于SSR標(biāo)記的不同園藝組月季品種遺傳關(guān)系研究結(jié)果顯示：聚類分析將月季品種大致分為6類，第I聚類群主要包括了13個(gè)中國(guó)月季(Rosa‘Chinas’)以及少數(shù)灌木月季(Rosa‘Shrub’)；第Ⅱ聚類群以雜交茶香月季(Rosa‘Hybrid Tea’)為主；第Ⅲ聚類群包含3個(gè)雜交茶香月季，2個(gè)灌木月季，1個(gè)多花月季和藤本月季；第Ⅳ聚類群

8、以矮灌木小花月季(Rosa‘Polyantha’)和灌木月季為主，還包含雜交玫瑰(Rosarugosa)；第Ⅴ聚類群包含多數(shù)灌木月季；第Ⅵ聚類群由雜交茶香月季和微型月季(Rosa‘Mininature’)組成。結(jié)果表明起源相同，親緣關(guān)系較近的品種聚為一類，聚類結(jié)果與傳統(tǒng)園藝分類之間具有較好的相似性。表型遺傳差異與基于SSR標(biāo)記的分子遺傳差異相關(guān)性分析結(jié)果顯示，兩者之間存在弱相關(guān)，相關(guān)系數(shù)r為0.321。
　　5.基于AFLP月季品

9、種鑒定和遺傳關(guān)系分析結(jié)果顯示，14對(duì)AFLP引物組合共擴(kuò)增出1803條片段，其中多態(tài)性片段1727條，多態(tài)性比率為95.78%；品種間Dice遺傳距離范圍介于0.111~0.631之間，結(jié)果表明基于AFLP分子標(biāo)記技術(shù)，使用遺傳距離進(jìn)行品種分子鑒定是有效、可行的；具有相同雜交親本的品種和親緣關(guān)系近的品種之間遺傳距離小，也證實(shí)了AFLP是用于品種鑒定有效檢測(cè)方法。基于AFLP的聚類分析和主成份分析結(jié)果與SSR標(biāo)記結(jié)果類似，不同園藝組月季之

10、間遺傳差異較大，而且組內(nèi)遺傳變異明顯?；贏FLP標(biāo)記和SSR標(biāo)記遺傳距離矩陣間相關(guān)性分析結(jié)果顯示，兩者間存在弱相關(guān)，相關(guān)性系數(shù)r為0.323。
　　6.基于微衛(wèi)星標(biāo)記的9個(gè)遺傳相似系數(shù)比較結(jié)果顯示，9個(gè)遺傳相似系數(shù)之間的相關(guān)系數(shù)介于0.735~1.000之間；共表型相關(guān)系數(shù)r c介于0.835~0.923；基于不同遺傳相似系數(shù)的聚類樹狀圖之間的CI c指數(shù)范圍介于0.404~1.000之間，結(jié)果表明選擇不同的遺傳相似系數(shù)進(jìn)行聚類

11、分析，結(jié)果差異較大；不同遺傳相似系數(shù)的S統(tǒng)計(jì)值介于17.19~27.92%之間，Russel and Rao系數(shù)的S值最低為17.19%，Russel and Rao等四個(gè)系數(shù)的擬合優(yōu)度處于同一個(gè)水平。綜合考慮SSR標(biāo)記特性、Kruskal判定標(biāo)準(zhǔn)、相似系數(shù)計(jì)算原理等因素，并結(jié)合聚類分析和譜系分析比較結(jié)果，研究認(rèn)為Dice系數(shù)、Jaccard系數(shù)、Ochiai系數(shù)比較適用于月季SSR遺傳分析，其次是Simple Matching系數(shù)；而