基于ISSR與ITS的皖北桔梗主產(chǎn)區(qū)種質(zhì)資源研究.pdf

1、本研究通過ISSR與ITS分子標(biāo)記技術(shù)對皖北桔梗主產(chǎn)區(qū)種質(zhì)資源遺傳多樣性進(jìn)行研究，旨在探索有效地用于鑒別桔梗種質(zhì)的遺傳標(biāo)記，并分析桔梗種質(zhì)的遺傳多樣性現(xiàn)狀，建立含有豐富原始材料的種質(zhì)資源庫，并最終用于指導(dǎo)新品種的選育。主要結(jié)果如下:
　　1、本研究首次應(yīng)用ISSR與ITS分子標(biāo)記技術(shù)對桔梗種群種植資源遺傳多樣性進(jìn)行研究，篩選出10條適合桔梗科的ISSR引物，擴(kuò)增多態(tài)性較高，優(yōu)化出桔?？艻TS引物;建立了ISSR與ITS最佳反應(yīng)體系

2、及擴(kuò)增程序，穩(wěn)定可靠，實(shí)驗(yàn)重現(xiàn)性良好，為后續(xù)桔梗及其他作物ISSR、ITS標(biāo)記提供參考。
　　2、通過簡單重復(fù)序列擴(kuò)增(ISSR，Inter-simple Sequence Repeat)分子標(biāo)記方法研究皖北桔梗遺傳多樣性。10個ISSR引物對105個樣本擴(kuò)增獲得97條帶，其中74個為多態(tài)性帶，多態(tài)性位點(diǎn)比率為76.29％。遺傳多樣性指數(shù)方面:Shannon多樣性指數(shù)為0.3581±0.2506，Nei's基因多樣性為0.2326

3、±0.1777，觀測等位基因數(shù)為1.7629±0.4275，有效等位基因數(shù)為1.3785±0.3349，種群總的遺傳多樣性為0.2327±0.0318，種群間遺傳多樣性為0.1967±0.0236，各種群間遺傳分化指數(shù)為0.1547，種群間每代個體的基因流(Nm)為2.7330，表明桔梗種群具有較高的遺傳多樣性;利用分子方差變異分析(AMOVA)結(jié)果:總的遺傳變異中有13.98％的變異發(fā)生在種群間，有86.02％的變異發(fā)生在種群內(nèi)，種群

4、間與種群內(nèi)的變異均顯著(P＜0.01)，總的遺傳變異主要來自于種群內(nèi)部，且種群間遺傳分化程度中等偏弱;根據(jù)Nei遺傳距離利用UPGMA法構(gòu)建的種群遺傳關(guān)系聚類圖說明5個種群間的聚類結(jié)果和地理間距正相關(guān);桔梗單樣本聚類結(jié)果顯示，單倍型比率為100％，且各單倍型在關(guān)系圖中分散混雜，與種群關(guān)系之間缺乏對應(yīng)的遺傳結(jié)構(gòu)，且有一些的樣本表現(xiàn)出了較高的遺傳多樣性。
　　3、通過內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS，Internal Transcribed Sp

5、acer)分子標(biāo)記方法研究皖北桔梗遺傳多樣性。從76個個體中均獲得了535 bp的桔梗ITS序列，總體上GC含量達(dá)到62.61％，有明顯的G+C偏向性;序列間差異僅為個別堿基，變異類型大部分為顛換，少數(shù)為轉(zhuǎn)換，總體的轉(zhuǎn)換與顛換的比為R=0.345，共有9個多態(tài)變異位點(diǎn);總的單倍型多樣性為0.44982，核苷酸多樣性是0.00113，平均配對差異是0.60249;種群內(nèi)遺傳距離最大的是毫州蕉城區(qū)種群，為0.00259，種群間遺傳距離最大的

6、是李興鎮(zhèn)種群與蕉城區(qū)種群的遺傳距離，為0.00184，基于種群間遺傳距離得到的聚類分析圖顯示各種群關(guān)系混雜，遺傳距離和地理間距不存在顯著的相關(guān)性;分子方差變異分析結(jié)果顯示88.14％的差異來自種群內(nèi)，11.86％的差異來自種群間，核苷酸分化系數(shù)Nst=0.10811，基因的分歧系數(shù)Gst=0.12240，表明總的遺傳變異主要來自種群內(nèi)部;基因流Nm=1.79，表明種群間存在有效基因交流，F(xiàn)ST值為0.11861，且P＜0.01，表明種群

7、間遺傳分化程度達(dá)到中等偏弱;Tajima's D及Fu's Fs檢驗(yàn)均得到負(fù)值，歧點(diǎn)分布圖為一單峰;共定義的6個單倍型間的遺傳距離范圍為0.00187-0.01130，共享單倍型是Hap_2，占個體總數(shù)的71.05％;TCS1.21分析的單倍型網(wǎng)絡(luò)分布圖和貝葉斯樹均表明各單倍型間并沒有按5個種群進(jìn)行分布，表明各種群間沒有進(jìn)行分化。
　　4、通過2種分子標(biāo)記的研究，顯示皖北桔梗種群遺傳多樣性較高，有較高多態(tài)性;種群結(jié)構(gòu)方面，總的變異

8、主要來自種群內(nèi)部，種群內(nèi)的遺傳分化大于種群間，種群間有有效的基因交流，表明皖北各種群間無顯著分化，分化程度僅中等偏弱;各種群間遺傳距離較小，相似性較高，聚類結(jié)果顯示各種群遺傳距離和地理間距相關(guān);在單倍型分析中，顯示有遺傳多態(tài)性較高的樣本，可作為遺傳育種材料，且各單倍型在關(guān)系圖中混雜，和種群間缺乏對應(yīng)，說明各種群間缺乏明顯的遺傳結(jié)構(gòu)，沒有發(fā)生顯著的種群分化。
　　5、本文研究數(shù)據(jù)表明使用ISSR技術(shù)對桔梗種群的遺傳多樣性的分析比運(yùn)用