刘硕等
, 2011, SRAP
技术在桃
(
Prunus persica
L.)
遗传多样性研究上的应用
,
分子植物育种
Vol.9 No.76 (doi: 10.5376/mpb.cn.2011.09.0076)
1557
geographic origin, and genetic diversity in peach.
Keywords
Peach; SRAP; Polymorphism; Correlation; Genetic Diversity
研究背景
桃
(
Prunus persica
L.)
属蔷薇科
(Rosaceae)
李
属
(
Prunus
L.)
植物,为多年生乔木,是世界范围
内重要的果树种类之一。我国作为桃的原产地,
约在
3000
年前就有栽培
(
汪祖华和庄恩及
, 2001)
,
具有丰富的种质资源。
19
世纪中期以来,世界范
围内桃种质材料交流频繁。欧美及日本以我国
“
上
海水蜜
”
桃为基础育成众多的优良品种,在生产上
得到了大面积的种植
(
汪祖华和庄恩及
, 2001)
。近
年来,我国利用优质的地方品种和国外品种进行
杂交也育成了许多品种,如
“
华玉
”
、
“
瑞光
3
号
”
、
“
瑞蟠
20
号
”
等。
序列相关扩增多态性标记
(sequence related
amplified polymorphism, SRAP)
是由美国加州大学
Li
和
Quiros (2001)
发现的一种基于
PCR
技术的新型
分子标记。其上游引物特异性地和外显子结合,下
游引物特异性地和启动子区域结合,同时对多个开
放阅读框
(open reading frames, ORF)
进行扩增,因个
体不同以及物种的内含子、启动子与间隔长度不等
而产生多态性扩增产物。
SRAP
标记是一种无需任
何序列信息可直接
PCR
扩增的新型分子标记技术,
与随机引物扩增多态性
DNA (random amplified
polymorphic DNA, RAPD)
、简单重复序列
(simple
sequence repeat, SSR)
、扩增片段长度多态性
(amplified restriction fragment polymorphism, AFLP)
等标记比较,具有多态性高、重复性好、操作技术
简单、成本低等优点,近年来被广泛应用在苜蓿
(
沈
程文等
, 2009)
、姜黄
(Leng et al., 2009)
、鸡冠花
(Feng
et al., 2009)
、茄子
(Mutlu et al., 2008)
、甜瓜
(
陈芸等
,
2009)
和枣
(
李莉等
, 2008)
等植物上的遗传图谱构
建、比较基因组学、基因定位、遗传多样性分析和
标定基因等领域。
DNA
分子标记是种质资源鉴定、评价的重要工
具,程中平等
(2001)
利用
RAPD
技术对新疆桃分类
地位的探讨;陈巍等
(2007)
利用
SSR
技术对中国、
日本和美国桃育成品种进行遗传多样性研究,通过
计算
Nei’s
和
Shannon
指数揭示欧美品种群遗传变
异最高,其次为中国,最后为日本。
Yoon
等
(2006)
利用
SSR
技术对国内、日本、韩国和美国等地区
96
个桃品种进行遗传多样性研究,并通过
PIC
指数
检测
SSR
标记利用效率。国内利用
SRAP
标记开展
桃多样性评价的研究报道仅见史红丽等
(2009)
,但
其试材全部为国内品种,并且多为陕西、宁夏等西
北地区品种。本实验取
48
个桃品种为试材,包括
2
个桃近缘种
(
新疆地区
)
,
31
个国内地方品种
(
东北、
华北、西北、东南和西南等地区
)
,
15
个国外品种
(
美
国、欧洲
,
日本等地区
)
。应用
SRAP
分子标记技术,
筛选可以用于桃遗传多样性分析的引物组合,揭示
不同引物组合的扩增位点数、多态性位点数及多态
信息含量
(polymorphism information content, PIC)
,
展现
SRAP
标记不同引物组合的利用效率及其和性
状的相关性,以期为桃种质资源多样性的分析鉴定
以及分子标记辅助育种奠定基础。
1
结果与分析
1.1 SRAP
引物多态性分析
SRAP
扩增结果经检测发现,
88
个引物组合均
能扩增出多态性条带,其中多态性较高的组合有
28
个,每个组合能产生
16~53
条清晰条带
(
图
1;
表
1)
。
28
个引物组合共扩增出
863
条清晰条带,平均每对
引物组合扩增出
31
个条带,引物组合
Me1Em9
扩增
的条带最多,为
53
条,而
Me7Em10
只扩增出
16
条带
(
表
1)
。在所有的扩增条带中,有
379
条在
48
个品种
中表现出多态性,每个组合的多态性条带数为
4~25
,平均每个引物组合产生
13.5
个多态性条带。
在多态性比例方面,每个引物组合在
12.5%~86.2%
之间,平均多态性比例为
44%
,组合
Me4Em10
扩增
的
29
条带中有
25
条带具有多态性,多态性比例高达
86.2%
,而组合
Me7Em11
尽管也扩增出
32
条带,但
只有
4
条带具有多态性,其多态性比例只有
12.5%
。
每个引物组合的多态信息含量也不尽一致,最小的
组 合 只 有
0.07 (Me7Em11)
, 最 大 的 为
0.50
(Me4Em7)
,大多数的组合在
0.30
以下,平均多态信
息含量为
0.28(
表
1)
。进一步分析发现,上游引物中
以
Me4
较好,由其组合的引物
PIC
值大多在
0.30
以
上,下游引物中
Em4
组合具有较高的
PIC
值
(
表
1)
。
在
28
个引物组合中,
PIC
最高的
5
个引物组合
(Me4Em7,
Me4Em10,
Me4Em11,
Me5Em4,