棗種質(zhì)資源遺傳多樣性的分子評價及其核心種質(zhì)的構(gòu)建.pdf

1、棗是原產(chǎn)我國的重要果樹，種質(zhì)資源極其豐富，遺傳背景復(fù)雜。棗種質(zhì)資源的研究涉及形態(tài)學(xué)、孢粉學(xué)、生物化學(xué)、分子生物學(xué)等領(lǐng)域，經(jīng)歷了從形態(tài)多樣性到DNA多樣性的發(fā)展過程。由于缺乏系統(tǒng)研究，對棗種質(zhì)資源的親緣演化關(guān)系目前仍不很清楚，尤其在核心種質(zhì)構(gòu)建方面的研究幾乎為空白。本研究應(yīng)用AFLP和SRAP分子標(biāo)記技術(shù)對177份棗種質(zhì)資源的親緣關(guān)系、遺傳多樣性進(jìn)行了分析，構(gòu)建了棗的核心種質(zhì)，為棗的分類、遺傳育種和種質(zhì)資源保存提供了有力證據(jù)，主要研究結(jié)果

2、如下: 1.確定了適合AFLP分析的棗基因組DNA提取方法為改良CTAB法，在細(xì)胞核裂解之前，用CTAB-free緩沖液對葉片組織勻漿洗滌后再進(jìn)行DNA提取，可有效克服多糖等次生代謝物質(zhì)對提取的干擾；加大CTAB濃度，用3×CTAB作為裂解液；在用無水乙醇沉淀DNA之前，用高濃度NaCl再次分離多糖。粗提后的DNA經(jīng)RNase處理去除RNA，氯仿/異戊醇抽提去除蛋白質(zhì)，得到了基本無降解、無污染、高分子量的棗基因組DNA。

3、 2.從120對AFLP引物組合中選出17對譜帶清晰、多態(tài)性高的引物組合。對177份棗種質(zhì)資源進(jìn)行擴(kuò)增分析，共擴(kuò)增出577條電泳譜帶，平均每對引物產(chǎn)生34條譜帶，其中372條為多態(tài)性帶，多態(tài)性比率為64.47％；其余205條譜帶為所有材料共有，占35.53％。供試樣品間的遺傳相似系數(shù)在0.761～1.000之間。圓鈴與酥圓鈴之間遺傳相似系數(shù)最大，為1.000；秤砣棗與酸棗1之間的遺傳相似系數(shù)最小，為0.76l。 3.構(gòu)建了供試材

4、料的AFLP指紋圖譜，部分供試材料具有獨有的特征帶，其余材料可通過二歧分類法確定各自在AFLP圖譜中的差異帶，根據(jù)樣品的特征帶或差異帶可區(qū)分開所有的供試材料。 4.利用6對SRAP引物組合對177份棗種質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)增，共擴(kuò)增出113條譜帶，平均每對引物能擴(kuò)增出19條譜帶。其中51條帶為所有材料共有，占45.13％；其余62條均為多態(tài)性帶，多態(tài)性檢出率為54.87％。供試樣品間的遺傳相似系數(shù)范圍在0.727～1.000之間。圓鈴與酥圓

5、鈴，無頭棗與襄汾圓棗，義烏大棗與南京棗，壺瓶酸與壺瓶棗，大馬牙與葫蘆長紅，金絲小棗與金絲蜜，贊新大棗、贊皇大棗1與贊皇大棗2之間遺傳相似系數(shù)最大，均為1.000:新疆小圓棗與永城長紅，小平頂與核桃紋，小木棗與短果長紅之間的遺傳相似系數(shù)最小，均為0.727。 5.采用UPGMA法對供試材料的AFLP數(shù)據(jù)、SRAP數(shù)據(jù)和AFLP與SRAP整合數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類分析，聚類結(jié)果與棗種質(zhì)地理來源關(guān)系密切。 6.基于AFLP和SRAP分析

6、結(jié)果，在分子水平上，探討了幾組棗品種的親緣演化關(guān)系: (1)酥圓鈴與圓鈴可能是同物異名；老婆棗可能是由核桃紋演化而來；延川狗頭棗與圓鈴的親緣關(guān)系較近。 (2)磨盤棗與圓鈴棗品種群的親緣關(guān)系較近，是由圓鈴棗演化而來。 (3)宣城尖棗、義烏大棗與南京棗親緣關(guān)系較近，推測為同一近緣系。 (4)寧陽六月鮮、孔府酥脆棗和疙瘩脆親緣關(guān)系較近，推測為同一近緣系。 (5)葫蘆長紅與大馬牙的親緣關(guān)系極近；短果長紅與

7、其他長紅棗品種群的品種的親緣關(guān)系稍遠(yuǎn)。河南龍棗與河北龍棗親緣關(guān)系極近，推測為同一近緣系，是由長紅棗演化而來；串鈴與長紅棗的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，并不屬于長紅棗品種群。 (6)大名布袋棗與尜尜棗親緣關(guān)系較近，推測為同一近緣系。 (7)金絲小棗品系間的差異是DNA水平的差異；天津快棗、二秋棗、纓絡(luò)棗、郎家園棗、長木棗、小木棗、馬鈴脆和金絲小棗的關(guān)系較近，是金絲小棗品種群的組成部分；無核小棗是由金絲小棗演化而來。 (8)饅頭棗

8、、滄縣傻棗、大白鈴、大瓜棗、大荔雞蛋棗、溆浦雞蛋棗、涪陵雞蛋棗與臨猗梨棗具有較近的親緣關(guān)系，推測它們?yōu)橥唤壪怠?(9)敦煌大棗和臨澤大棗親緣關(guān)系極近，推測為同一近緣系。 (10)臨澤小棗和中寧小棗親緣關(guān)系極近，推測為同一近緣系。 (11)大王棗、薛城冬棗和雪棗的親緣關(guān)系較近。 (12)贊皇大棗株系間的差異是DNA水平的差異。 (13)婆棗株系問的變異程度較大；泡泡紅、串干、沙棗與婆棗的親緣關(guān)系

9、較近，可能為同一近緣系。 (14)靈寶大棗和屯屯棗的親緣關(guān)系較近，差異應(yīng)該屬于品種內(nèi)株系間的差異。 (15)小平頂和朝陽圓棗的親緣關(guān)系較近，為同一近緣系。 (16)胎里紅和三變紅的親緣關(guān)系較遠(yuǎn)，并不是同一個品種。 (17)蒲城晉棗和耙齒棗的親緣關(guān)系較近，可能為同一近緣系。 (18)稷山圓棗和柳罐棗的親緣關(guān)系較近，可能為同一近緣系。 (19)茶壺棗與扁核酸的親緣關(guān)系較近，推測茶壺棗可能是由扁

10、核酸變異而來。 (20)日出、紅顏和福棗3個韓國品種與中國棗品種親緣關(guān)系較近，3個品種之間的遺傳差異較大。 7.根據(jù)AFLP和SRAP數(shù)據(jù)整合后的聚類結(jié)果，對166個棗品種采用3種方法構(gòu)建核心種質(zhì)，比較了等位基因數(shù)、有效等位基因數(shù)、Nei's遺傳多樣性指數(shù)和Shannon's信息指數(shù)，表明采用逐步聚類法構(gòu)建的棗核心種質(zhì)代表性較好。棗核心種質(zhì)包括50份資源，觀測等位基因數(shù)、有效等位基因數(shù)、Nei's遺傳多樣性指數(shù)和Shan