基于表型聚类和CDDP标记的牡丹花瓣色斑遗传多样性分析

【目的】采用色斑表型性状分析和保守DNA序列多态性(conserved DNA-derived polymorphism,CDDP)分子标记技术相结合的方法,揭示牡丹花瓣基部色斑的遗传起源。【方法】利用19个色斑表型性状和CDDP分子标记对191份牡丹材料的花瓣色斑进行遗传多样性分析,利用Origin软件进行表型性状变异分析和系统聚类,采用PopGene 2.4软件计算分子标记多样性指数和多态性位点率等,利用NTSYS软件非加权组平均法(UPGMA)绘制聚类树状图,并进行一致检测和Mantel检测。【结果】牡丹色斑表型变异分析结果表明:牡丹花瓣色斑性状发生了强变异,尤其是色斑颜色变异系数较大。表型性状聚类结果显示,紫斑牡丹与其他种或品种牡丹交集较多,且与西北牡丹品种关系最为密切。利用17条CDDP引物扩增191份牡丹材料的花瓣DNA,共扩增出401条条带,多态性位点率达到96.91%。在色斑群体水平上,有效等位基因数为1.3759,Nei’s基因多样性指数为0.2122,Shannon-Wiener信息指数为0.3324,说明牡丹花瓣色斑在分子水平上具有丰富的遗传多样性。聚类结果显示,紫斑牡丹和卵叶牡丹、四川牡丹聚在一起,三者亲缘关系较近,紫斑牡丹对现有牡丹栽培品种的色斑性状产生了较大影响,可能是牡丹品种色斑的主要来源。将表型性状聚类和CDDP分子标记聚类的遗传矩阵进行Mantel检验,得出相关系数为0.55,表明两种聚类结果有相似之处,均能很好地体现牡丹花瓣色斑的遗传来源。【结论】紫斑牡丹是牡丹品种色斑的主要来源,卵叶牡丹和四川牡丹也对牡丹品种色斑的形成有影响。