新疆杏品种(系)遗传多样性分析及DNA指纹图谱库构建

【目的】从ISSR分子标记水平分析新疆主栽杏品种(系)的遗传多样性和亲缘关系,构建新疆杏品种(系)的DNA指纹图谱数据库,为杂交育种、品种鉴定和品种分类提供理论依据。【方法】从供试样品中选取表型差异较大的6份材料对100个ISSR引物进行筛选,最终筛选出条带清晰、主带明显、多态性丰富、能够稳定重复且对品种具有较高鉴别力的ISSR特征引物,对48个新疆杏品种(系)进行扩增,采用POPGENE version 1.32软件计算多态性位点数、多态性位点百分率、观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei’s多样性指数(H)和Shannon信息指数(I),及各材料间的Nei’s遗传相似系数(GS)和遗传距离(GD),并利用NTSYS pc version2.10e软件根据Nei’s遗传相似系数采用UPGMA方法进行聚类,以此分析遗传多样性和亲缘关系;利用4个引物特异位点的不同组合及Gel2.0指纹图谱自动识别系统鉴别48个新疆主栽杏品种(系),并利用Gel2.0构建主栽杏品种(系)的DNA指纹图谱库。【结果】从100个ISSR引物中筛选到重复性好、多态性丰富的4个引物作为特征引物,分别为UBC809、UBC836、UBC844和UBC850,共扩增出78个位点,其中73个为多态性位点,平均多态性位点百分率为93.13%,其中引物UBC844多态性位点百分率最高,为100.00%;48个新疆主栽杏品种(系)的观测等位基因数、有效等位基因数、Nei’s基因多样性和Shannon信息指数的平均值分别为1.9313、1.4368、0.2622和0.4028,说明各品种(系)的遗传多样性相对较丰富。‘黄肉油杏’和‘大五月杏’的遗传相似系数为0.8846,遗传距离为0.1226;‘库曼提’和‘索格佳娜丽’的遗传相似系数为0.5641,遗传距离为0.5725。将4个引物两两组合起来,可快速、准确地鉴别46个杏品种(系),只有‘辣椒杏’和‘伊犁阿克玉吕克’需要3个引物组合才能鉴别出来,利用这4个ISSR特征引物通过Gel2.0指纹图谱自动识别系统构建了48个杏品种(系)的DNA标准指纹图谱数据库。【结论】新疆主栽杏品种(系)的遗传多样性较丰富,亲缘关系相对较近,‘黄肉油杏’和‘大五月杏’的亲缘关系最近,‘库曼提’和‘索格佳娜丽’的亲缘关系最远;且ISSR标记适于新疆主栽杏品种的遗传多样性、亲缘关系分析及构建DNA指纹图谱库;指纹图谱库的建立为杏品种(系)的鉴定及品种真实性和纯度奠定了基础,为新品种登记、注册和品种知识产权保护等提供科学依据。

基于花器官特征的新疆杏品种亲缘关系及遗传多样性分析

【目的】研究杏品种花器官表型特征及花粉微观特征差异,分析新疆杏品种遗传多样性及品种间亲缘关系,为新疆杏资源的评价、鉴定与利用提供参考依据。【方法】测定3个亚群(喀什亚群、和田亚群、库车亚群)中41个杏品种花器官表型特征,用扫描电镜观测花粉微观形态特征。计算21个表型性状的变异系数、Simpson多样性指数、Shannon-weaver多样性指数。对其10个花器官性状及11个花粉微观特征性状进行聚类分析。【结果】当遗传距离为15.0时,3个亚群的41个品种可聚为4组,第I组有30个品种,包含和田亚群的木孜佳娜丽等10个品种,喀什亚群的细黑叶杏等11个品种,库车亚群的卡巴克西米西等8个品种;第II组有4个品种,包含和田亚群的洛浦洪待克、脆佳娜丽2个品种和库车亚群的黄其力干1个品种;第III组仅有库车亚群的克孜西米西1个品种;第IV组有粗黑叶杏等8个品种。当遗传距离为15.0时,来自3个亚群的41个品种聚为2组,第I组有36个品种,包含和田亚群的古木杏等13个品种,喀什亚群的乔尔胖等12个品种,库车亚群的卡巴克西米西等11个品种;第II组有叶城黑叶杏等5个品种。41个新疆栽培杏品种表型指标中孔频的遗传变异系数最大,花瓣数的遗传变异系数为1.85,遗传变异系数的变化幅度为1.85%~75.68%,平均值为16.18%;Shannon-weaver指数幅度为5.01~5.43,平均值为5.33;Simpson指数幅度为0.97~0.98,平均值为0.97。【结论】供试的41个新疆杏品种亲缘关系较近,且遗传多样性丰富,主要体现在花瓣颜色、花瓣形状、单花重、孔径、孔频这5个方面。21个表型指标中孔频的变异最大,其变异最丰富,花瓣数变异最小,其遗传稳定性较好。花瓣纵横径比值、单花重、花瓣颜色、花瓣形状、孔径和孔频是进行表型多样性观测时重要指标。