不同小干松种源的SRAP分析
2017-05-30王骞春
王骞春
摘要[目的]研究小干松种源遗传多样性,为小干松引种、育种工作提供基础资料。[方法]利用SRAP荧光标记技术对引种的15个小干松种源进行SRAP分析。[结果]9对荧光标记的SRAP引物共产生1 075个条带,多态性位点953个,平均多态性为88.7%,每对引物扩增条带75~146条,平均每对引物扩增条带119条;通过UPGMA软件对15个种源进行遗传聚类分析,15个种源的相似系数在0.761 3~0.876 0,以遗传相似系数0.850 0为阈值可将15个种源分为4个群体,同一地理来源的种源有一定的遗传差异,但大体呈现按地理来源聚类的趋势。[结论]15个小干松种源具有较高的基因多态性,遗传多样性丰富,小干松变异类型与地理分布有关。
关键词小干松;种源;SRAP
中图分类号S188+.1文献标识码A文章编号0517-6611(2017)12-0139-02
Abstract[Objective] To study the gentic diversity of Pinus contorta provenance for laying the foundation for introduction of P. contorta breeding. [Method] Using SRAP fluorescence technique to analyze 15 provenances of P. contorta. [Result]9 SRAP primers for fluorescent labeling produced a total of 1 075 bands, 953 polymorphic loci, the average polymorphism was 88.7%. Each primer amplified bands were from 75 to 146, an average of 119 bands. The similarity coefficients of 15 provenances were 0.761 3-0.876 0 by UPGMA software.Taking the genetic similarity coefficient of 0.850 0 as threshold, 15 provenances were divided into 4 clusters, the provenances with the same geographic origin had some genetic differences, but generally showed a trend of clustering according to geographic origin. [Conclusion]15 provenances of P. contorta had high genetic diversity, abundant genetic diversity, the variation types were related to geographic distribution.
Key wordsPinus contorta;Provenances;SRAP
小干松(Pinus contorta)為松科松属植物,原产地为北美,具有良好的抗性和适应性 [1]。SRAP标记(SequenceRelated Amplified Polymorphism)是由Li 等[2]在2001年提出的一种基于PCR的分子标记技术。该方法具有高共显、中产率、多态性高和重复性好的特点,已被广泛应用在遗传多样性分析、遗传图谱构建和基因定位、基因分离、品种鉴定等研究中。该研究采用SRAP技术对引进的不同种源小干松进行遗传多样性分析,旨在为小干松的引种、育种工作提供基础资料。
1材料与方法
1.1材料
供试材料为从加拿大引进的15个种源小干松种子(表1)。将其播种于辽宁省清原满族自治县国营大孤家林场,繁育家系,每个种源采10 株不同健康单株上当年生新发针叶,液氮冻存后放于-80 ℃冰箱保存备用。
1.2方法
1.2.1DNA的提取。采用CTAB法(稍加改进)提取小干松基因组DNA [3]。0.8%琼脂糖凝胶电泳检测提取DNA 的质量及完整性,UV1102 紫外分光光度计测定 DNA 浓度,在-20 ℃条件下保存备用。
1.2.2
PCR反应。将每个种源的10个家系基因组DNA按相同浓度混合作为模板。荧光标记引物由北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司合成。从64对引物组合(表2)中,选择多态性好的9对进行扩增,反应总体积为20 μL,包括:Taq酶0.5 U,Mg2+浓度2.5 mmol/L,dNTPs浓度0.15 mmol/L,模板DNA含量60 ng,引物0.2 μmol/L。Mg2+、10×PCR Buffer 和 Taq 酶均购自北京鼎国昌盛生物技术有限责任公司。扩增反应在 PTC-200 型 PCR(BIO-RAD)上进行,扩增程序为94 ℃预变性5 min;94 ℃变性1 min,35 ℃复性1 min,72 ℃延伸1 min,5个循环;94 ℃变性1 min,50 ℃复性1 min,72 ℃延伸1 min,35个循环;最后72 ℃延伸10 min,4 ℃保存。PCR 产物用4%聚丙烯酰胺凝胶电泳进行分离,ABI377测序仪检测片段大小,生成胶图。
1.3数据统计与分析
通过GeneScan软件对胶图进行分析,有带的地方替换为1,无带的地方替换为0,这样构成了0/1数据,利用 NTsys 2.10软件进行 UPGMA聚类分析并绘制树状聚类图。
2结果与分析
2.1小干松种源遗传多样性的SRAP分析
从64对SRAP引物中选取9对扩增产物多态性好、谱带清晰的引物进行 PCR 扩增,对15个小干松种源进行SRAP分析,电泳图谱见〖CM(25〗图1。这9对引物共扩增出 1〖KG*2〗075个条带,平均每对引物可以扩增出 119条带,检测出多态性条带为953 条,平均多态性为88.7%(表3)。
2.2小干松种源相似性和聚类分析
采用软件NTSYS 2.10,根据9对引物产生的全部位点进行遗传相似系数的计算,15个种源相似系数在0.761 3~0.876 0(表4)。利用UPGMA法进行聚类分析得到15个小干松种源的聚类树形(图2),以相似系数0.850 0为阈值,将15个种源分为4个群体:种源C1、C2、C3、C5、C13和C15为第一群体;种源C14为第二群体;种源C4、C6、C7和C10为第三群体;种源C8、C9、C11和C12为第四群体。
3讨论与结论
小干松具有适应性强、生长快的特点,并且抗旱、抗虫性较强,我国的黑龙江、吉林、湖北等地均进行了引种,并进行了一系列的种源试验,发现小干松树高、胸径等指标在种源间差异显著[4-6],说明不同种源的小干松遗传变异较高。
该研究用荧光标记SRAP方法分析了从加拿大引进的15个小干松种源的遗传差异,共得到1 075个条带,检测出多态性条带为953 条,平均多态性为88.7%,多态性较高,说明荧光标记的SRAP适合分析小干松种源的遗传多样性。15个种源遗传距离在0.238 7~0.124 0,相似系数比较高,可能是由于引种地理位置较近所致。
参考文献
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