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蓝莓种质资源遗传多样性的SRAP分析

2015-06-23李红侠陈红玲

宿州学院学报 2015年1期
关键词:亲缘条带蓝莓

李红侠,陈红玲,王 林,许 磊

宿州学院生物与食品工程学院,安徽宿州,234000

蓝莓种质资源遗传多样性的SRAP分析

李红侠,陈红玲,王 林,许 磊

宿州学院生物与食品工程学院,安徽宿州,234000

利用SRAP标记,对来源不同的14份蓝莓种质的亲缘关系进行了分析。从81对SRAP引物中筛选出5对多态性强、重复性好的SRAP引物,共扩增得到96条清晰稳定的条带,其中多态性条带有71条,多态性比率为73.96%。14份蓝莓材料间的遗传相似系数的变化范围为0.47~1.00。在相似系数为0.55的水平上,可将14份蓝莓分成3类,第一类有3份种质,第二类有2份种质,第三类共9份种质。Powderblue和Baldwin-T-117的亲缘关系最近,Duke和Gulfcoast亲缘关系最远,聚类分析的结果与形态分类的结果大致吻合。

蓝莓;种质;遗传多样性;聚类分析

蓝莓(Blueberry),又名越桔,为杜鹃花科(Eyicaceae)越桔属(Vacciniumspp.),多年生落叶或常绿果树,呈灌木,原产于北美[1]。全世界有450种,我国已知91种,主要分布于西南、华南和东北地区[2]。商业性栽培的蓝莓有三大类,即矮灌蓝莓、兔眼蓝莓和高灌蓝莓[3]。蓝莓果除具有较高的营养价值外,还富含花青苷,具有低糖、低脂肪、抗氧化能力强等特点,被国际粮农组织列为人类五大健康食品之一。另外,蓝莓果实有抗心血管疾病、防止脑神经老化和抗癌等作用[4-5]。

我国虽是野生蓝莓的主要产地,但栽培品种均引自国外,具有自己知识产权的栽培品种尚未培育出来。由于引种途径多样,品种的资料不尽相同,很难分类鉴定,造成品种的种系不清,直接影响我国在蓝莓育种、品种种植选择以及苗木商品生产等方面的进展。种质资源是优良品种选育的物质基础,进行蓝莓种质资源的搜集是蓝莓生产的重要环节。

相关序列扩增多态性(Sequence-Related Amplified Polymorphism,SRAP)是通过独特的引物设计,在优先扩增基因的同时,对内含子、启动子和间隔序列也进行扩增,且可靠性好,重复性高。SRAP标记已在许多植物的遗传图谱构建、基因定位克隆、品种鉴定以及遗传多样性检测等研究方面广泛应用[6-10]。至今,鲜见利用该标记研究蓝莓资源的报道,国内外对蓝莓的研究大多是营养、保健及栽培、种植方面。为此,本研究以蓝莓资源为材料,将SRAP标记用于蓝莓资源的遗传多样性分析,旨在为我国蓝莓新品种的选育提供科学的理论依据。

1 材料与方法

1.1 材料

供试材料共14份,由安徽盛林蓝莓有限公司和沈阳农大提供,编号及名称见表1。

1.2 DNA提取

取蓝莓组培苗幼嫩叶片,采用改良的CTAB法提取DNA[11],用紫外分光光度法和琼脂糖凝胶电泳法检测总DNA质量和完整性。用核酸蛋白仪检测,其DNAOD260/OD280值在1.80~2.10之间,适宜进行PCR扩增,-20℃保存备用[12]。

引物筛选:所用引物均来自上海英潍捷基生物技术有限公司,见表2。

标记按上游引物、下游引物两两交叉组合来标记,如Me3/Em1 表示上游引物Me3和下游引物Em1的组合,用7号DNA样品为模板,从81对引物组合中筛选出5对条带清晰、条带数目多、信号强的引物组合(表3),用于蓝莓遗传图谱的进一步分析。

1.3 PCR扩增

反应体系参照文献[13],稍作改变。反应程序为:94℃预变性5 min;94℃变性1 min,36℃复性1 min,72℃延伸1 min,共5个循环;94℃变性1 min,54℃复性1 min,72℃延伸1 min,共35个循环;最后在72℃条件下延伸10 min[14],待结束后保存在4℃条件下。扩增产物在垂直板中电泳,电压100 V,电流80 mA,时间8 h,银染色,紫外灯下观察拍照。

表1 供试的14份蓝莓材料

表2 供试SRAP引物序列

表3 SRAP引物组合在14份蓝莓种质中扩增出的多态性

1.4 数据处理

统计5对产生多态性点的引物在14个DNA样品中扩增的电泳总带数与多态带的数目(表3)。在电泳图谱中,同一SRAP位点上有电泳带记录为1,无电泳带记录为0,作0.1矩阵图输入计算机。采用NTSYS2.10e软件处理,并采用非加权平均法进行聚类分析,得到遗传相似系数,构建聚类树状图。

2 结果与分析

2.1 蓝莓种质SRAP扩增产物的多态性分析

5对引物组合见表3,其中部分引物组合的扩增结果见图1,共产生96条清晰的条带,平均每个引物组合产生19.2条,71条带表现多态性。每个引物组合产生9~19个多态性带,多态性比率为73.96%,平均每对引物组合产生14.2个多态性的带。其中多态性条带最多的引物组合是Me9/Em9,多态性条带为19,多态性百分率为86.36%;多态性条带最少的引物组合是Me7/Em1,得到多态性条带为9,多态性百分率为50.00%。

图1 部分引物组合的扩增图(左右引物组合Me4/Em2;Me9/Em9)

2.2 建立在SRAP标记的聚类分析

以71个SRAP标记为基础,利用NTSYS-PC(version2.1)计算14份蓝莓种质之间的SM相似系数,其变化范围在0.47~1.00之间(图2)。在遗传距离为0.55时,可将14份材料分为三大类群,第一大类包括品种1、2和4,都是北高蓝莓;第二类包括品种3和9,分别是南高和矮丛蓝莓;第三类包括9个蓝莓品种,在遗传距离0.70处分为两个亚族;Ⅲ-1亚族包括5、11和8,是南高和半高丛品种,其中5和11聚为一类,表明它们的亲缘关系较近,第ⅢI-2亚族中的6个品种,品种10和12聚在一起,都属半高丛蓝莓,品种7和14的遗传相似系数最高,亲缘关系最近,均为兔眼蓝莓。从聚类分析的结果可以看出,北高、南高和半高丛各自聚为一类,说明它们之间的亲缘关系较远,可以利用品种间的杂种优势,北高和南高作为亲本,选育出理想的适应范围广的蓝莓新品种。以上聚类的结果与形态学鉴定结果基本一致。

3 讨论

SRAP标记技术操作方便,结果稳定。在生态型变异和生态型进化史上比AFLP更具有一致性[15],在用形态学特征、系谱关系及分子标记等方法研究作物的遗传多样性时被广泛应用[16]。本试验蓝莓种质之间的遗传相似系数为0.47~1.00,说明蓝莓种质之间遗传多样性较丰富,北高蓝莓、半高丛蓝莓之间的亲缘关系较近,说明它们之间的遗传背景相对较窄,南高、北高以及兔眼蓝莓之间的亲缘关系较远,遗传背景相对较宽,因此,可利用它们之间的亲缘关系相互杂交培育优良品种。

[1]徐宏,胡勇,杨普,等.安徽蓝莓种苗组培扦插繁育技术初探[J].安徽农业科学,2008,36(11):4427-4428

[2]周方,赵宏飞,杨洋,等.高丛蓝莓品种花青素含量与抗氧化能力比较[J].西南林业大学学报,2011,31(5):53-57

[3]聂飞,韦吉梅,文光琴.蓝莓的经济价值及其在我国产业化发展的前景探讨[J].贵州农业科学,2007,35(1):117-119

[4]史海芝,刘惠民.国内外蓝莓研究现状[J].江苏林业科技,2009,36(4):48-51

[5]王莹,王鸿,蔡东联.蓝莓及其提取物保健功效的研究进展[J].医学研究杂志,2013,42(7):180-182

[6]朱英,刘永翔,黄永会,等.白芨属种质资源的SRAP标记分析[J].贵州农业科学,2012,40(9):10-13

[7]梁根云,刘独臣,刘小俊,等.利用SRAP标记分析四川省芋种质资源遗传多样性[J].植物遗传资源学报,2012,13(4):542-548

[8]张俊卫,毛庆山,包满珠.梅遗传多样性的SRAP分析[J].园艺学报,2011,38(1):117-124

[9]马明,杨克强,刘晓菊,等. SRAP标记反应体系建立的研究[J].山东农业大学学报,2007,38(2):189-192

[10]司鹏,戴洪义,薛华柏,等.苹果SRAP-PCR反应体系的建立[J].果树学报,2010,27(2):168-173

[11]陈昆松,李方,徐昌杰,等.改良CTAB法用于多年生植物组织基因组DNA的大量提取[J].遗传,2004,26(4):529-531

[12]Stewardt CN,Via LE.A rapid CTAB DNA isolation technique useful for RAPD fingerprinting and other PCR applications[J].Biotechniques,1993,14:748-750

[13]王芳,徐翔,李领川,等.大豆种质资源SRAP分子标记中的引物筛选[J].生物技术通报,2012,(7):83-87

[14]李桂花,陈汉才,张艳,等.菜心种质资源遗传多样性的SRAP分析[J].中国农学通报,2012,28(4):110-114

[15]Ferriol M,Pico B,Nuea F.Genetic diversity of a germplasm collection of Cucubita pepo using SRAP and AFLP markers[J].Theor Appl Genet,2003,107:271-282

[16]崔竣杰,宋建文,汪国平,等.丝瓜种质资源亲缘关系的SRAP分析[J].植物遗传资源学报,2012,13(6):1061-1066

(责任编辑:汪材印)

10.3969/j.issn.1673-2006.2015.01.024

2014-08-19

宿州学院科研平台开放项目“蓝莓花色素苷的提取及抗癌活性的研究”(2014YKF31);宿州学院科研平台开放项目“辣椒土传病害防控技术研究”(2013YKF13)。

李红侠(1971-),女,安徽萧县人,硕士,高级实验师,主要研究方向:园艺植物组织培养及分子生物学。

S662.4

A

1673-2006(2015)01-0085-03

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