不同区域小油桐种质差异与ISSR分子标记分析
2016-05-14于咏
于咏
摘 要 随着社会的进步和经济的不断发展,我国的技术方面发生了很大变化。因此对于小油桐的研究有了很大的进展,对于小油桐的种质差异进行了生物研究,与ISSR分子标记相结合,进而引出小油桐种质差异与地域的关系,研究小油桐种质差异是否与地域有关。就不同地域的小油桐进行了研究,观察导致小油桐发生种质差异的原因,分别从不同的地区引进小油桐,结果显示:小油桐的种质差异与地理位置没有必然的联系,
关键词 小油桐;区域种质差异;ISSR分子标记
中图分类号:S794.3 文献标志码:B 文章编号:1673-890X(2016)15--02
对于小油桐产生种质差异的原因有多种,其中认为地域是一方面的原因。小油桐原产地是在美洲,但在我国的云南、广西、海南等地均有大面积的种植,当然在其他地区也有少数的种植[1,2]。小油桐种子的含油率是非常高的,且含有丰富的蛋白质,最重要的是生长速度快,发芽率高,这使小油桐的存活率很高。此外,小油桐是一种环保的植物,目前我国的原油是非常紧缺的,因此小油桐是理想的生产生物柴油的能源植物。
1 不同区域小油桐种质资源的收集
本文通过对不同地区的小油桐进行研究,并通过进行ISSR分子标记得出小油桐产生种质差异的原因。根据种植面积的不同,收集的小油桐种子主要来自我国的台湾、云南、贵州农科院、江苏沐阳、江西九江、湖北咸丰6个地区,见表1。此外,还有来自贵州、福建、重庆以及云南的小油桐树苗,分别对这些小油桐种子和小油桐树苗进行注册,主要是用来进行ISSR分子标记,其中注册见表2。
对于来自不同地区的小油桐种子及小油桐树苗进行了收集,并进行了编号,其目的主要是收集小油桐基因资源,选取有代表性的地区,而且该地区种植大面积的小油桐,在收集的过程中,要减少其他方面带来的影响,这样才会使结果更加准确,减少误差。要研究影响小油桐种质差异是否与地域有关,需要做到的是保证其他条件相同,只考虑不同地域的小油桐,通过比较小油桐的种子形态特征、颗粒质量以及含油率的测试,对小油桐种质资源进行ISSR分子标记等,从而更好地得出小油桐与地域的关系。通过研究得出适合小油桐生长的环境,为以后小油桐的开发利用奠下基础,这样既能培育出高品质的小油桐,又能为国家带来能源物质,还对我们国家的环保有着重要贡献。
2 小油桐种质资源的ISSR分子标记
2.1 小油桐种质的检查与观测
需要对于收集的小油桐种子进行一定的处理,看看种子是否出现发霉或发芽等情况,对于出现上述情况的种子将不能使用,应及时摒弃,否则会给实验结果带来影响,影响小油桐的最后测量结果,对于油桐的处理首先做的是利用天平进行各取小油桐百粒质量[3],然后对小油桐进行去皮,根据种子的质量以及种仁的质量得出小油桐种子的出仁率,对于小油桐种子的含油率可以使用粗脂肪测定方法进行测定,最后得出小油桐种子的出油率,在对小油桐种子进行观测时,要全面考虑各方面的原因,要及时处理可能会影响结果的问题。小油桐对于我国的发展有着非常重要的作用,利用它可以生产生物柴油,也可用来进行生物防治,当然还可以进行环保,可以使我国的资源产生非常大的效益,可以预测,在未来一段时间内,它将会得到更广泛的应用,将会用在生活的方方面面,这对我们的生活是非常有利的。
2.2 小油桐种质资源的ISSR分子标记
利用ISSR分子对小油桐种质资源进行分子标记,进行标记的引物会出现不同的序列,当然扩增的条带也不相同,对小油桐种质资源进行的ISSR分子标记主要分为DNA提取和ISSR的PCR扩增。首先需要做的就是提取小油桐的基因组总DNA,对得到的多条ISSR引物进行筛选,最后得到几条带清晰,并重复性非常好的引物,对于PCR技术需要使用酶、缓冲液、引物、模板和PCR反应程序等,最后需要用到的是电泳,对于生物电泳需要严格控制温度,温度或高或低都会给结果带来很大的误差,最后在凝胶成像仪上观察照相,根据呈现出来的像进行分析,在电泳图上每一条带作为一个标记,代表一个结合反应的位点,按照同一个水平位置扩增条带的出现与否进行统计,然后分别进行标记,在进行标记的过程中,会出现各种各样的问题,因此需要及时处理在进行标记的过程中出现的各种问题,并减少误差。但是在实验的过程中会出现各种各样的误差,有些误差是不可避免的,但是有些误差是可以避免的,我们要尽量避免那些不必要的误差,这样才能保证结果的准确性,才能得到准确的结果。
3 对小油桐进行ISSR分子标记的结果与分析
3.1 小油桐种子形态以及百粒质量和出仁率分析
从不同的地区收集的小油桐种子在形态上差别不大,但是种子在大小上存在一定的差异。从外形上看,云南引进的小油桐种子较大,贵州引进的小油桐种子最小,其余的居中,对从不同地域收集的种子进行了纵横径测量,其中最长的是云南引进的种子,最小的是贵州引进的小油桐种子,其余的都比较相近,从横测量结果看,类似于纵径,从百粒质量方面来说云南的小油桐种子最重,同样出油率也是最高的[4],但是从台湾引进的小油桐种子出油率最低,这与台湾种保存时间有关。综上所述,可以发现云南的小油桐种子不仅种子较大,而且出油率也是非常高的,贵州种种子比较小,台湾种出油率比较低,除了与保存时间有关之外,还与温度有关,可以看出小油桐的种质差异与地域存在一定的差异,但是不能判断小油桐与不同地域有必然的联系,当然在进行ISSR标记的过程中,会出现误差,因此结果还会存在一定的误差,不能完全判断小油桐与地域之间一定存在某种联系。所以,要正确分析出现的问题以及研究的结果。最后结果得出:从我们收集的6种小油桐种子外观来看:形态差别不大,但是个体差别较大,云南收集的小油桐种子性状最佳,可以在合适的地区进行推广,可以进行大面积的种植,这样有利于我国小油桐的生产和利用。
3.2 小油桐ISSR分子标记结果的分析
至今为止,ISSR分子标记技术已经应用于很多的方面,主要是对遗传多样性进行分析,并取得了很好的结果,用8条ISSR引物对收集的小油桐进行PCR扩增技术,在所用的引物中,其中有3条不能扩增出明显的多态性条带,其余的5条引物可以,可以从得到结果看:可以明显鉴别出来自台湾、贵州以及重庆的小油桐种子,其中来自贵州的种子有着明显的不同,说明我国不同地域种植的小油桐种子可能出自相近的种源,与所在的地理位置之间没有很大的联系,从结果可以推测出云南小油桐可能来自不同的地区,也可能是云南小油桐来自国外。以后还需要更多的进行分析测试,同样建立多个示范种植基地,这样不仅可以相互参照,还有利于选出品种较好的小油桐,根据不同的需要进行不同的改良;同时,要多方面考虑可能会出现的问题,遇到问题时,要及时解决不可推脱。根据小油桐本身的特性,可以知道小油桐是极具潜质的能源物质,此外,小油桐还是经济作物,小油桐可以用来生产生物柴油,这是非常重要的。
此外,小油桐也可以进行水土防治以及生物防治,有利于环保,除了这些,小油桐还有很多的优点,我们要利用这些优点,可以结合具有优良特性的小油桐进行改良,通过示范种植,达到改良小油桐性状的目的,在示范种植期间,要定期关注小油桐的生长状态,对于不同的小油桐种质资源进行不同的划分,尽最大可能的培育出具有高油、高效的小油桐;同时,生产出具有不同用途的优良品种,
4 结语
在我国,小油桐的覆盖面积非常大,因此形成了丰富的生物资源。小油桐是极具潜质的经济作物和能源产物,小油桐的用处非常广泛,利用小油桐可以生产生物柴油,这会增加我国紧缺的能源物质,此外,小油桐还可以药物研制、生物防治、环保等。目前,小油桐已经应用于我国很多的领域,本文通过对不同地区采集的小油桐种质资源ISSR标记的分析,可以为以后的小油桐培育打下一定的基础,改良出能够进行生物防治及高级净化等不同用途的优良品种。
参考文献
[1]徐伟.油桐属植物SSR分子标记的开发和种质遗传多样性的研究[D].扬州:扬州大学,2012.
[2]向青.川渝地区油桐种质资源评价和核心种质的初步构建[D].雅安:四川农业大学,2012.
[3]朱炳耀,杨志敏,庄志鸿,等.不同区域小油桐种质差异与ISSR分子标记研究[J].中南林业科技大学学报,2013,4(15):68-69.
[4]贾宝光.油桐SSR分子标记的开发与遗传多样性的研究[D].长沙:中南林业科技大学,2015.
(责任编辑:刘昀)