山藥種質(zhì)資源的形態(tài)分類、SRAP標(biāo)記分析及DNA指紋圖譜初步構(gòu)建.pdf

1、山藥是薯蕷科(Dioscoreaceae)薯蕷屬(Dioscorea)多年生纏繞性草本植物,其地下塊莖富含多種營養(yǎng)和生物活性成分,具有良好的藥食價(jià)值。山藥在長期馴化栽培過程中形成了一系列地方品種,但通過審定少,在地區(qū)間引種與推廣中缺乏統(tǒng)一命名標(biāo)準(zhǔn),導(dǎo)致品種混亂。因此,通過山藥種質(zhì)資源大量收集分類和正確鑒別,對其開發(fā)和利用具有重要的意義。再則,SRAP分子標(biāo)記在山藥種質(zhì)資源遺傳多樣性分析的應(yīng)用還有待深入。本研究對我國13個(gè)省份的94份山藥

2、種質(zhì)資源進(jìn)行形態(tài)分類、編制分類檢索表；利用SRAP分子標(biāo)記系統(tǒng)分析其遺傳多樣性,并初步構(gòu)建山藥種質(zhì)資源的DNA指紋圖譜。主要研究結(jié)果如下:
　　 1.觀察分析山藥地上和地下部共25個(gè)農(nóng)藝性狀,利用DPS軟件的系統(tǒng)聚類WPGMA法,繪制聚類分析樹狀圖。當(dāng)卡方值距離在3.17時(shí),可將94份資源分為3大類,第Ⅰ類共70份、第Ⅱ類共19份、第Ⅲ類5份。當(dāng)卡方值距離為2.38時(shí),第Ⅰ類可分成兩個(gè)亞類,同時(shí)第Ⅰ亞類在卡方值距離為2.12時(shí)再

3、分出兩個(gè)分枝。第Ⅱ類也在卡方值距離為2.12時(shí),分成兩個(gè)亞類。每個(gè)類群、亞類間都有明顯的形態(tài)差異。根據(jù)形態(tài)特征將94份山藥種質(zhì)資源分為4大種:薯蕷(Dioscorea polystachya)、褐苞薯蕷(Dioscorea persimilis)、山薯(Dioscorea fordii)和參薯(Dioscorea alata)。4種類型的山藥在葉部和地下塊莖性狀上差異較大。系統(tǒng)聚類分析結(jié)果中,第Ⅰ類第Ⅰ亞類的第一分枝資源為薯蕷,第二分枝

4、為褐苞薯蕷；第Ⅱ亞類為山薯。第Ⅱ類和第Ⅲ類為參薯。根據(jù)形態(tài)特征記錄和聚類分析,提出以肉色作為類型分類指標(biāo),塊莖形狀作為品種群分類指標(biāo),建立山藥種質(zhì)資源分類檢索表。
　　 2.從49對SRAP引物中篩選出30對能產(chǎn)生穩(wěn)定清晰可辨的擴(kuò)增產(chǎn)物的引物,共擴(kuò)增出754條DNA帶,其中多態(tài)性條帶616條,占總條帶的81.7％。通過NTSYS2.10軟件進(jìn)行SHAN聚類、PROJECTION主成分分析,利用POPGENE軟件估算遺傳多樣性參數(shù)

5、,對山藥種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析。聚類結(jié)果表明:當(dāng)遺傳相似系數(shù)(GS)為0.822時(shí),可將94份資源分為5類:第Ⅰ類包括20份、第Ⅱ類包括43份、第Ⅲ類包括7份、第Ⅳ類3份、第Ⅴ類包括21份。第Ⅰ、Ⅱ、Ⅱ、Ⅴ類分別為薯蕷、褐苞薯蕷、山薯和參薯,與形態(tài)學(xué)分類相一致；第Ⅳ類3份參薯資源具有零余子特征,在分子標(biāo)記聚類中自成一類。基于遺傳距離的主成分分析結(jié)果顯示:第一與第二主成分可解釋88.34％(82.10％和6.24％)的遺傳總變異；在P

6、CA圖中,參薯與褐苞薯蕷可明顯區(qū)分,而薯蕷與山薯不易區(qū)分,表明褐苞薯蕷與參薯遺傳差異大,薯蕷與山薯則遺傳分化較小。根據(jù)SHAN聚類分析結(jié)果得到5個(gè)群體,分析比較多態(tài)位點(diǎn)率、等位基因數(shù)、有效等位基因數(shù)、基因多樣性和多樣性指數(shù)等5個(gè)遺傳多樣性參數(shù)值,5個(gè)群體的遺傳多樣性水平表現(xiàn)為Ⅰ>Ⅴ>Ⅲ>Ⅱ>Ⅳ,第Ⅰ類(薯蕷)遺傳多樣性水平高；山藥遺傳群體間遺傳分化系數(shù)為51.88％,大部分差異存在于群體之間,群體間遺傳分化高。
　　 3.以供試