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分子植物育种
(
网络版
)
Fenzi Zhiwu Yuzhong (Online)
1053
和阎振茏
, 1956,
植物分类学报
, 5(2): 77-110;
李育
, 2001,
中国农业出版社
, pp.201-266)
。近
200
多年,
在从中国引种并进行大量杂交选育的基础上,国外
园艺工作者培育了一系列观花、观果和观叶海棠新
品种,统称为观赏海棠
(Dirr, 1990)
。适当引进欧美
观赏海棠品种进行驯化,选育适宜我国不同立地条
件生长的优良品种,可快速提高和丰富我国城乡园
林景观层次,亦为培育具有自主产权的新品种提供
了大量亲本。但苹果属植物遗传背景复杂,尤其海
棠遗传多样性极为丰富,使得
(
观赏
)
海棠品种鉴定
和分类困难
(
陈恒新等
, 2007;
郑杨等
, 2008)
,给推
广应用、新品种选育带来了的不便。因此,运用合
适的技术手段,准确分析观赏海棠的遗传多样性成
为必要。
目前,观赏海棠的研究主要涉及物种起源
(
明昊等
, 2002;
石胜友等
, 2006)
、遗传多样性和品种
分类
(Ranney and Eaker, 2004;
郭翎等
, 2009;
沈红
香等
, 2011)
、逆境生理
(Lloyd et al., 2006;
胡玉净等
,
2012)
及性状分析
(
刘志强和汤庚国
, 2004;
文樵夫
, 2010)
等方面,其中关于海棠遗传多样性的研究
出现较早,内容也较为丰富。中国古代书籍《花谱》
和《群芳谱》等记载了很多传统观赏海棠,并描述
了其性状多样性和品种差异。在近代,国内外学者
运用形态学分类(刘志强和汤庚国
, 2004;
郑杨等
,
2008
)、形态解剖学和孢粉学分类
(Martens and Fretz,
1980a; 1980b;
李晓磊等
, 2008)
、同工酶标记分类
(Marquard and Chan, 1995; Simo Santalla et al., 2000)
等方法,对观赏海棠进行了遗传多样性分析和品种
分类,并取得了一定的成果。但由于研究层次和使
用标准的不同,上述方法所获得数据仍存在很多差
异或争议
(
陈恒新等
, 2007;
楚爱香和汤庚国
, 2008,
生物学通报
, 43(7): 15-17)
分子标记技术可在
DNA
水平检测生物间差
异,不受环境与基因表达差异的影响,与传统形态
学鉴定和同工酶鉴定技术相比,可更接近真实地反
映物种间遗传分化关系。目前,分子标记技术已发
展出
RFLP
RAPD
AFLP
SSR
SRAP
SNP
等多种方法。其中,
AFLP
分子标记
(Vos et al., 1995)
具有多态性好、稳定性高、均匀分布全基因组等特
点,在几种分子标记中所反映的生物信息最多,综
合效用最大,现已广泛应用于种质资源鉴定和分类
(
张强英等
, 2012)
、物种遗传多样性分析
(Hend et al.,
2009)
等领域。目前,涉及分子标记技术分析观赏海
棠遗传多样性已有报道,但其样本多限于某些
(
)
(
石胜友等
, 2006; Benson et al., 2001;
楚爱香和汤
庚国
, 2008)
、后代群体
(
赵天田等
, 2010;
沈红香等
,
2011)
,或偏重于物种演化和起源关系
(
张宁等
,
2007)
。针对大样本量欧美观赏海棠品种遗传多样性
的分析及品种分类还未有研究。
本试验以经
8
年筛选的适合我国北方区生长
31
种欧美观赏海棠为对象,利用
AFLP
分子标
记技术对其进行遗传多样性和亲缘关系分析,旨在
为所引进欧美观赏海棠品种鉴定和分类,以及自主
新品种培育的亲本选择等提供分子生物学依据。
1
结果与分析
1.1 31
个样品
DNA
的提取
DNA
提取完成后,通过测定紫外光吸收值,
确定了其浓度和纯度,并用
0.8% Agarose
胶电泳,
发现
DNA
完整性较好。
1.2
预扩增产物电泳检测
31
个样品预扩增进行
1.5%
琼脂糖凝胶电泳
检测,可见产物条带呈弥散状,
DNA
片段多集中于
250~750 bp
,说明酶切较完全
,
接头连接较好。
1.3 AFLP
扩增产物多态性
94
对引物组合中筛选出带型清晰稳定、多态
性高的引物
10
对:
E41M51C
E42M51G
E41M51G
E44M51C
E44M51G
E83M51C
E83M51G
E84M51C
E85M51G
E86M51C (
1)
,对
31
海棠种质材料进行选择性扩增,获得了较好的扩增
效果。共扩增出
601
DNA
条带,多态性条带
519
条,多态性位点平均为
86.22%
,不同种质之间存在
一定的遗传差异。在
10
对引物中,以
E44M51G
合扩增的位点最多,为
71
个;
E83M51G
组合最少,
52
个;引物组合
E83M51C
扩增的多态性位点比
率最高,为
95.08% (
1)
E41M51C
扩增的多态性
位点比率最低,为
76.36%
。这表明不同引物对扩增
出的多态带数量及比率存在一定的差异。
1.4 31
种欧美观赏海棠种质的遗传多样性
Nei′s
基因多样性指数
(
H
)
Shannon
信息指数
(
I
)
是度量遗传多样性水平的常用指标。
31
份海棠种质
Nei′s
基因多样性指数为
0.184 4~0.313 0
,平均
0.240 6
Shannon
信息指数为
0.300 5~0.470 8
,平
0.376 5 (
1)
,说明供试海棠种质表现出较高的
遗传多样性。对于所选用的
10
对引物而言,所揭
示的各海棠种质相应位点的遗传多样性存在一定