梅花種質(zhì)資源的親緣關(guān)系分析和遺傳多樣性分子評(píng)價(jià).pdf

1、1.梅花AFLP體系構(gòu)建和引物篩選梅花(Prunusmume，2n=16)屬于薔薇科(Rosaceae)，Prunoidese亞科，李屬(PrunusL.)植物，在中國(guó)、朝鮮和日本是著名的早春開(kāi)花的觀賞植物。AFLP是目前研究物種遺傳變異常用的分子標(biāo)記之一，它首次應(yīng)用于梅花種質(zhì)資源的遺傳多樣性和親緣關(guān)系的研究。本研究采用EcoRⅠ/PstⅠ限制性內(nèi)切酶組合酶切梅花基因組DNA的AFLP實(shí)驗(yàn)流程。從256對(duì)AFLP引物中篩選出10對(duì)多態(tài)性

2、位點(diǎn)最高的引物，這些引物擴(kuò)增出高的多態(tài)性位點(diǎn)在‘雪梅’等14個(gè)梅花品種中具有可靠的重復(fù)性，共擴(kuò)增出清晰可記錄524個(gè)位點(diǎn)，其中233個(gè)為多態(tài)性位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)的百分率從35.71％到59.67％之間不等，平均百分率為44.46％，可用來(lái)分析更多梅花品種之間的遺傳關(guān)系。AFLP是一種效率高、花費(fèi)適中、節(jié)約時(shí)間、但操作比較復(fù)雜的研究梅花遺傳分化的技術(shù)。 2.應(yīng)用AFLP初步探討梅花品種間的親緣關(guān)系應(yīng)用AFLP技術(shù)初步研究了1個(gè)半野生

3、種，1個(gè)雜交子代和18個(gè)梅花品種，代表梅花主要類、型，共計(jì)20株梅花的親緣關(guān)系，19對(duì)選擇性引物擴(kuò)增出清晰的總位點(diǎn)數(shù)為918個(gè)，其中多態(tài)性位點(diǎn)324個(gè)，多態(tài)性位點(diǎn)百分率為35.29％。采用SAS類平均法聚類分析AFLP數(shù)據(jù)，λ值為0.9759時(shí)，將20株梅花分為四個(gè)類群。半野生‘曲梗梅’的多態(tài)位點(diǎn)數(shù)最高，‘多萼朱砂’、‘復(fù)瓣小宮粉’等梅花品種次之。在類群Ⅳ中，具有明顯親緣關(guān)系的兩組雜交親本及其子代各自聚為一組，表明AFLP技術(shù)和聚類分析

4、方法可以用來(lái)研究梅花品種間的親緣關(guān)系?！m粉’、‘江南朱砂’和它們的子代親緣關(guān)系密切，聚類分析結(jié)果仍能區(qū)別其較小差異，這有助于解決梅花中不同產(chǎn)地相同品種異名和同名而品種不同的情況。垂枝類梅花品種間有較近的親緣關(guān)系或者遺傳來(lái)源，支持枝姿作為梅花分類的重要形態(tài)特征，垂枝類品種屬于梅花中比較進(jìn)化的類群與其歷史演化記錄相吻合。本研究中所采用的DNA限制性內(nèi)切酶酶切組合及所篩選的AFLP引物對(duì)適合研究梅花品種間的親緣關(guān)系和遺傳多樣性。

5、3.AFLP技術(shù)對(duì)梅花雜交種的快速鑒定應(yīng)用銀染法AFLP鑒定以父本‘多萼朱砂’與母本‘雪梅’雜交所得12株F1子代。以E-AT/P-AT選擇性引物對(duì)擴(kuò)增，父本180bp左右的特異帶在12株F1代中都呈陽(yáng)性帶；母本170bp左右的兩條特異帶在12株F1代中也都呈陽(yáng)性帶，雙親基因組DNA中這3個(gè)特異位點(diǎn)在F1子代中穩(wěn)定遺傳。結(jié)果表明這12株均為‘多萼朱砂’ב雪梅’的F1子代，AFLP是適合梅花親子鑒定的簡(jiǎn)便技術(shù)。AFLP對(duì)梅花雜交選育新品

6、種的早期選擇具有應(yīng)用前景。 4.梅花種質(zhì)資源的親緣關(guān)系和遺傳多樣性分析 4.1本研究供試樣本的聚類分析當(dāng)相似系數(shù)為0.846時(shí)，以結(jié)合線A把125個(gè)樣品分為7個(gè)類群分別是：Ⅰ為屬于真梅的品種；Ⅱ?yàn)樾?；Ⅲ為屬于杏梅系的品種；Ⅳ為屬于櫻李梅系的品種；Ⅴ為李；Ⅵ為絳桃；Ⅶ為櫻桃。 當(dāng)相似系數(shù)為0.91時(shí)，在結(jié)合線B把屬于真梅的類群Ⅰ分為8個(gè)亞類群分別是：①梅的野生類型；②由江梅型，綠萼型，部分宮粉型，朱砂型，玉蝶型，黃

7、香型，灑金型，龍游型，垂枝型等品種組成第二亞類群；③‘紅粉臺(tái)閣’等部分宮粉型品種；④‘六寶’等品種；⑤‘福壽梅’等品種；⑥‘傅粉’等品種；⑦‘骨紅垂枝’；⑧‘麗江紅梅’。 第二亞類群在結(jié)合線B與結(jié)合線C之間，以及結(jié)合線C上依次有9個(gè)亞亞類群分別是：(1)江梅型品種；(2)綠萼型品種；(3)絕大部分宮粉型品種；(4)為玉蝶型品種；(5)為部分朱砂型品種；(6)為其余部分朱砂型品種；(7)為屬于黃香型和灑金型的品種；(8)為垂枝型品

8、種；(9)為灑金型和龍游型品種。 4.2梅花品種親緣關(guān)系和系統(tǒng)發(fā)育分析在種間梅與杏的親緣關(guān)系最近，其次與李、降桃關(guān)系較近，與櫻桃的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。屬于種間雜交種的‘淡豐后’、‘豐后’、‘送春’在聚類樹(shù)中介于杏與梅之間，但是與杏的親緣關(guān)系更近；‘美人梅’在梅種以外?！S后’與‘豐后’的親緣關(guān)系比與‘送春’近，這一結(jié)果與杏梅的形態(tài)分類一致(陳俊愉，1996)。 梅種以內(nèi)，具典型梅枝、葉；開(kāi)典型梅花，結(jié)實(shí)率高等特征的江梅型樣品

9、代表梅種最為原始的類群，第②亞類群的亞亞類群(1)中的‘雪梅’等品種表現(xiàn)出一定程度的分化。亞類群④中的品種來(lái)自日本，可能因?yàn)槊泛茉鐝闹袊?guó)傳入日本以后，造成生殖隔離，沒(méi)有與原群體發(fā)生基因交流，而保持傳出時(shí)的遺傳特征。 宮粉型所包括的品種來(lái)源最為復(fù)雜，根據(jù)本研究結(jié)果予以細(xì)分為4個(gè)類群：第②亞類群的亞亞類群(3)中的品種為一個(gè)類群，亞類群③中的‘紅粉臺(tái)閣’等品種為一個(gè)類群，亞類群⑥中的‘傅粉’和‘變瓣大紅’為一個(gè)類群，類群⑧中的‘麗江

10、紅梅’為一個(gè)類群，它們的遺傳變異很大，有的可能是種內(nèi)雜交種，并且進(jìn)化程度不一。梅花的重瓣性和粉紅色可能起源較早，如‘麗江紅梅’緊鄰梅的變種類群。 朱砂型在本研究結(jié)果中分成亞亞類群(5)‘舞朱砂’、‘徽州骨紅’等品種和亞亞類群(6)‘紅須朱砂’、‘南京紅須’、‘錦光’等品種。亞亞類群(6)中大多數(shù)為來(lái)自日本的品種，但不能完全與中國(guó)的品種區(qū)分而獨(dú)立成類群，說(shuō)明朱砂型梅花可能有共同的來(lái)源。雖然分為2個(gè)類群，但之間的相似性很高。

11、 綠萼型品種主要?dú)w于第②亞類群的亞亞類群(2)中和第⑥亞類群，推測(cè)綠萼型起源較早。亞亞類群(4)中的玉蝶型品種與陳俊愉教授(2004)嚴(yán)格等同。 垂枝型品種分散于亞類群④，亞類群⑦，第②亞類群的亞亞類群(8)和亞亞類群(6)，由于所處類群差異較大，表明它們?cè)谶M(jìn)化上存在較大差異?！羌t垂枝’與‘錦紅垂枝’不應(yīng)在同一類群，與陳俊愉教授(1999b)的觀點(diǎn)不同。垂枝型和龍游型品種代表梅花在枝姿方面最為進(jìn)化的類群。 黃香型和灑金

12、型代表梅花在花色、香味和花型等方面最進(jìn)化的類群，幾乎與垂枝型和龍游型處于同等進(jìn)化的位置，因此建議把黃香型和灑金型合并為同一類型。梅花品種類群的劃分與其地理來(lái)源沒(méi)有多少直接的聯(lián)系。 4.3梅花種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析根據(jù)梅花形態(tài)標(biāo)記和分子方面的證據(jù)，同一類群的品種作為一個(gè)組群，把117個(gè)真梅樣品分為12個(gè)組群，用分子方差分析(AMOVA)程序估算12組群內(nèi)和組群間的AFLP標(biāo)記的分子方差，梅花組群間的分子方差達(dá)31.01％，組群內(nèi)