ITS序列在三個(gè)櫻桃栽培種中的遺傳多樣性分析和應(yīng)用評(píng)價(jià).pdf

1、中國櫻桃（Cerasus pseudocerasus Lindl.）、歐洲甜櫻桃（Cerasus avium Linn.）和毛櫻桃（Cerasus tomentosa Thunb.）隸屬薔薇科(Rosaceae)李亞科(Prunoideae)櫻屬（Cerasus），是櫻桃的3個(gè)重要栽培種。目前對(duì)其種間系統(tǒng)關(guān)系和種內(nèi)遺傳多樣性缺乏基于分子序列的相關(guān)深入研究。本研究以中國櫻桃、甜櫻桃和毛櫻桃共95份材料的核糖體內(nèi)轉(zhuǎn)錄間隔區(qū)(ITS，inte

2、rnal transcribed spacer)序列作為研究對(duì)象，通過分析其序列變異位點(diǎn)，并構(gòu)建進(jìn)化樹，探討櫻桃種內(nèi)遺傳多樣性和它們的系統(tǒng)發(fā)育關(guān)系，并做二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測驗(yàn)證分析，以揭示中國櫻桃、甜櫻桃和毛櫻桃種內(nèi)遺傳多樣性和種間遺傳關(guān)系，并探討ITS序列在櫻桃遺傳多樣性及其相關(guān)類群的系統(tǒng)進(jìn)化研究中應(yīng)用價(jià)值。主要的研究結(jié)果如下:
　　(1) ITS序列特征。中國櫻桃擴(kuò)增的ITS序列長度范圍為702-703bp，甜櫻桃的為704-705b

3、p，毛櫻桃為709bp，長度變異較小。所有擴(kuò)增序列對(duì)位排列之后長度為712bp，該片段CG核苷酸堿基占總核昔酸堿基的58.1％。共檢測到71個(gè)變異位點(diǎn)，其中54個(gè)屬簡約信息位點(diǎn)。這些變異位點(diǎn)在ITS1(37bp-270bp)區(qū)中有40個(gè)，5.8S（271bp-373bp）區(qū)中有3個(gè)，ITS2(374bp-651bp)區(qū)有28個(gè)。共定義了37個(gè)單倍型，其單倍型多樣性Hd=0.911，核酸多樣性π=0.01444，分離位點(diǎn)多態(tài)性平均數(shù)θw=

4、0.01954。
　　(2)中國櫻桃與歐洲甜櫻桃的ITS序列之間的進(jìn)化距離為0.011-0.027，歐洲甜櫻桃與毛櫻桃之間的為0.047-0.051，中國櫻桃與毛櫻桃之間的為0.044-0.057。從ITS序列數(shù)據(jù)計(jì)算的結(jié)果來看，中國櫻桃與甜櫻桃的ITS序列之間同源性較高，毛櫻桃則與它們同源性較低。
　　(3)NJ系統(tǒng)發(fā)育分析將37個(gè)單倍型分為3個(gè)分支，CladeⅠ包括中國櫻桃的21個(gè)單倍型，并獲得了93％的自展支持率，Cl

5、adeⅡ包括了甜櫻桃的11個(gè)單倍型，自展支持率為96％，CladeⅢ為毛櫻桃的5個(gè)單倍型構(gòu)成，自展支持率為100％。
　　(4)在整個(gè)單倍型網(wǎng)絡(luò)中介圖中，37個(gè)單倍型基因樹的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)呈三臂螺旋分布，毛櫻桃的5個(gè)單倍型處于臂長較長的一端。網(wǎng)絡(luò)中介圖中共有11處發(fā)生沖突，分別位于排列位點(diǎn)79、88、100、130、135、136、153、185、538、641處。在中國櫻桃分支中單倍型H2處于中心位置，而且大部分群體中都有分布，是核心

6、的古老單倍型，其余單倍型則分散于該分支的外圍，成為網(wǎng)絡(luò)圖的外部節(jié)點(diǎn)。
　　(5)二級(jí)結(jié)構(gòu)分析。根據(jù)進(jìn)化樹中位置和單倍型所代表的樣品數(shù)量我們選擇了H1、H2、H22、H37四個(gè)單倍型進(jìn)行二級(jí)結(jié)構(gòu)預(yù)測分析，5.8S區(qū)域的二級(jí)結(jié)構(gòu)基本相同，ITS1區(qū)和ITS2區(qū)的二級(jí)結(jié)構(gòu)差異較大，中國櫻桃的單倍型H1、H2最小自由能為-248.00 kcal/mol和-248.50 kcal/mol，甜櫻桃的單倍型H22最小自由能為-251.60kca