雄黄连木遗传多样性

2019-03-03李琬婷黄晓霞程小毛

江苏农业科学 2019年23期

李琬婷黄晓霞程小毛

摘要：选取雄黄连木（Pistacia chinensis Bunge）为研究材料，利用10对扩增片段长度多态性（AFLP）引物对来自河南省的6个不同种群总计136份雄黄连木个体进行遗传多样性分析，从不同层次揭示其变异规律以及为后期黄连木雌雄鉴定和合理利用提供理论依据。结果表明，物种水平上，Shannon信息指数Ⅰ（0.49）和基因多样性指数（0.33）均反映出雄黄连木种群具有中等遗传多样性水平。分子方差分析（AMOVA）结果表明，雄黄连木种群内的遗传变异占93.35%，种群间的变异占6.65%，二者都说明该地区黄连木的遗传变异主要发生在种群内部。6个黄连木群体间的遗传距离范围在0.035 3～0.149 5之间，遗传相似性的范围在0.861 1～0.965 3之间，基因流Nm为2.612 6，说明黄连木不同群体间相似程度较高，遗传分化较低，基因交流较充分。

关键词：黄连木;AFLP;遗传变异;遗传分化

中图分类号： S792.990.4 文献标志码： A 文章编号：1002-1302（2019）23-0133-04

黄连木（Pistacia chinensis Bunge）系漆树科（Anacardiaceae）黄连木属（Pistacia）落叶乔木，雌雄异株，是广泛分布于我国的生物能源树种之一[1]。在能源危机日益加剧的今天，对生物柴油能源植物进行利用研究具有极其重要的价值与意义，黄连木作为一种优良的木本油料树种，显示出其广阔的开发利用前景，受到广泛的关注[2-3]。对于雌雄异株植物而言，一般雄株生长得更快且有更好的适应性[4]，通过对雌雄黄连木的合理搭配，来满足当前对黄连木种群大面积繁育的需要，雌雄植株黄连木性别发育很难通过形态学特征来进行鉴别，故对雄黄连木进行遗传多样性研究具有极高价值。由于过去对黄连木的研究相对落后，主要集中于栽培管养[5]、病虫害防治[6]、生理特性[7]以及资源分布[8]等方面，有关其雌雄植株遗传多样性或遗传改良的研究国内尚未见报道，李琬婷等利用9对AFLP引物对河南省4个不同种群黄连木材料进行遗传多样性分析，研究结果表明黄连木4个不同种群遗传多样性均处于中等水平，黄连木总的遗传分化主要来自居群内部，较低遗传分化则在其居群间存在[9]。

在随机扩增多态性标记（RAPD）和限制性片段长度多态性（RFLP）基础上不断完善发展的分子技术-扩增片段长度多态性（AFLP）标记技术，兼备RAPD与RFLP技术双重优点，可在不预知基因组序列情况下，对基因组多态性进行检测，不仅易于标准化，且所检出的多态位点同RAPD标记一样可覆盖整个基因组，也具RFLP同样的可靠性及稳定性[10]。该项技术发展至今已成功用于多种植物遗传多样性、高密度遗传图谱构建以及分子标记筛选的研究。随着分子技术的不断进步完善，AFLP技术已广泛应用于植物种质资源鉴定、遗传多态性检测、遗传图谱构建以及群体遗传结构分析等诸多方面，不仅应用在小麦、水稻、玉米等主要农作物上，在林木、果树及蔬菜等植物上也得到广泛利用[11-14]。程小毛等应用AFLP技术对6个居群的滇西北玉龙雪山不同海拔川滇高山栎进行遗传多样性分析，结果表明，6个居群的遗传多样性水平随海拔梯度的变化而呈现相同的变化规律[15]。魏朔南等通过8对引物组合将陕西漆树8个品种和6个野生居群的14个样品完全区分开[16]。本研究通过采用AFLP技术对河南省不同地域雄黄连木进行遗传多样性分析，从而为了解不同地理地域对雄黄连木遗传多样性和亲缘关系的影响，揭示其变异规律以及后期雌雄黄连木鉴定和合理利用奠定基础。

1 材料与方法

1.1 材料

试验材料为雄黄连木植株，于2015年3月在我国河南省长葛市和安阳市南沟村（西沟北坡）、南沟、南沟（东后凹）、南沟村（陈家沟）以及安阳监狱共6个地点进行采集，采集数分别为23、32、12、18、17、34株，共计136株。每株采其嫩梢 1～5个嫩枝，且取样点间距≥30 m。将采集样品迅速放进变色硅胶进行干燥处理，带回实验室常温保存备用。

1.2 试验方法

1.2.1 雄黄连木DNA抽提采用改良CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）法[17]提取雄黄连木基因组总DNA。

1.2.2 雄黄连木AFLP分析参照李琬婷等的反应体系及反应程序[9，18]，进行AFLP相关分析。选择性扩增引物编号及序列见表1。

1.2.3 带型统计与数据分析采用人工读带法，将凝胶电泳图上难以分辨的弱带或无带记作“0”，同一位置的清晰条带记作“1”，据此构建原始数据矩阵。利用POPEGENE Version1.31软件进行综合分析，计算有效等位基因数（Ne）、等位基因数（Na）、香农（Shannon）指数（I）、遗传分化系数（Gst）、Neis多样性指数（He）、基因流（Nm）以及遗传距离（D）等相关参数。采用AMOVA软件分析样品遗传变异在群体内与群体间的分布。

2 结果与分析

2.1 雄黄连木遗传多样性分析

利用EA16MC8、EA16MC12、EA15MC9、EA13MC5、EA13MC8、EA13MC10、EA13MC12、EA12MC15、EA11MC1、EA11MC14这10对筛选出的AFLP引物组合，对来自6个不同雄黄连木种群的136株样品进行遗传多样性分析。研究结果（表2）表明，10对引物的有效等位基因数（Ne）变异区间在1.28（EA13/MC12）～1.70（EA16/MC8），变幅为0.42，平均值为1.56;香农指数（I）最大的位点是EA16/MC8，为0.58，最小的是EA13/MC12，为0.26，平均值为0.49;而Neis基因多样性指数（He）的变化范围在0.17（EA13/MC12）～0.39（EA16/MC8），AFLP检测的结果说明雄黄连木种质资源具有中等水平的遗传多样性。

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收稿日期：2018-08-21

基金项目：国家自然科学基金（编号：31100292）;云南省自然科学基金（编号：2010ZC267）;云南省省级重点学科园林植物与观赏园艺建设经费（编号：50097401）。