罗汉果种质资源的DNA指纹图谱研究

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罗汉果是我国特有的药用植物和经济作物,其丰富的种质资源是罗汉果良种繁育的物质基础。为了有效地鉴别罗汉果种质资源,科学合理利用罗汉果资源和保护新品种的知识产权,本研究利用ISSR和RAPD两种分子标记技术,构建了罗汉果种质资源的DNA指纹图谱,并进行了遗传多样性分析,主要结论如下:1.利用BSA法在每个品种种质不同个体间取等量的DNA组成品种种质DNA池,以栽培9个种质和野生8个种质进行引物筛选,从100条ISSR引物和250条RAPD引物中筛选出16条ISSR和28条RAPD多态性引物,对所有54个栽培样品和36个野生样品进行PCR扩增,从而确定不同品种种质的特征带,利用品种种质DNA池分别构建了罗汉果栽培种质与野生种质的DNA指纹图谱。2.选用10条ISSR引物和16条RAPD引物分别构建罗汉果栽培种质与野生种质的ISSR和RAPD指纹图谱,并分别统计指纹图谱中的特征带位置与可鉴别种质名称。以ISSR引物857和RAPD引物S19与S362组合为例,编制了罗汉果栽培种质的简易指纹检索表;以ISSR引物873和RAPD引物S26为例,编制了罗汉果野生种质的简易指纹检索表,用于快速准确鉴定罗汉果种质资源。3.选用12条ISSR引物对罗汉果种质资源进行ISSR遗传多样性分析。罗汉果种质总多态性条带百分比为77.59%,各种质的多态性条带百分比在59%~68%之间,其中野生种质的多态百分比高于栽培种质。各种质间的遗传相似度变化在0.5107~0.9570之间,根据相似度平均值0.7376,表明总体上罗汉果各品种种质之间的亲缘关系较近,但又存在一定的遗传变异。通过栽培种质和野生种质的整体比较,野生种质的遗传相似度较低,具有更高的遗传变异性;另外栽培和野生雄株均比雌株的遗传相似度低,雄株具有更高的遗传多样性性;在杂交育种的雌雄组合上,栽培与野生的杂交组合比栽培种质间、野生种质间的雌雄组合更佳。ISSR聚类分析和主坐标分析将17份罗汉果种质主要分为栽培种质、野生种质、栽培青皮雄株三大类。4.选用16条RAPD引物对罗汉果种质资源进行RAPD遗传多样性分析。罗汉果种质总多态性条带百分比为79.52%,各种质的多态性条带百分比在61.80%~66.99%之间,其中野生种质多态百分比也略高于栽培种质。种质间遗传相似度平均值为0.7616,表明总体上罗汉果种质之间的亲缘关系较近。罗汉果种质资源的RAPD遗传多样性分析也与ISSR基本一致,野生种质比栽培种质的遗传多样性高,雄株比雌株的遗传多样性性高。RAPD聚类分析和主坐标分析也将17份罗汉果种质主要分为栽培种质、野生种质、栽培青皮雄株三大类,与ISSR分析大体一致;略有差异的是RAPD聚类分析把野生冬瓜种质、野生红毛雄株从野生种质中细分出来,单独聚成两小类。5. ISSR和RAPD两种标记构建的DNA指纹图谱效果较好,可以用于罗汉果种质资源的快速准确鉴定。在罗汉果种质资源遗传多样性研究中两标记的结果具有较高的一致性,主坐标分析中对罗汉果种质在PCA空间中的排序图也相类似,野生种质排序分布比栽培种质松散,说明野生种质的遗传多样性高于栽培种质,主坐标分析支持聚类分析。两种标记都能有效地反映出罗汉果种质资源间的遗传变异和多样性信息。
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