玫瑰自然雜交后代數(shù)量分類及SCoT分子標(biāo)記研究.pdf

1、玫瑰（Rosa rugosa）以其重要的園林造景價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值，成為薔薇屬重要的落葉觀賞灌木和必不可少的種質(zhì)資源。本研究以‘紫枝’玫瑰（Rosa rugosa’Zizhi’）‘北京單白’（Rosa rugosa’Beijingdanbai’）、‘唐紅’（Rosa rugosa’Tanghong’）3個(gè)玫瑰品種，探究玫瑰葉片基因組DNA的最佳提取方法。以數(shù)量分類和SCoT分子標(biāo)記兩種方法，在形態(tài)和分子兩個(gè)層面上探討玫瑰40個(gè)自然雜交后代的

2、分類鑒定、遺傳多樣性及親緣關(guān)系等，為玫瑰種質(zhì)資源的保護(hù)和利用及新品種選育提供科學(xué)依據(jù)。主要研究結(jié)論如下：
　　1.玫瑰基因組DNA的適宜提取方法
　　改良CTAB法和試劑盒法。改良CTAB法適用于樣品量少，試驗(yàn)時(shí)間充足，經(jīng)費(fèi)條件不高的條件下；試劑盒法適用于經(jīng)費(fèi)寬裕，樣品材料珍稀的條件下。各實(shí)驗(yàn)室應(yīng)根據(jù)自身具體情況選擇合適的提取方法。
　　2.玫瑰自然雜交后代的數(shù)量分類
　　2.1 Q型聚類
　　將40個(gè)玫瑰

3、自然雜交后代分為5類（Z為雜交后代簡稱）：第一類：Z1，Z15，Z36，Z39，Z2，Z5，Z7，Z8，Z19，Z20，Z4，Z3，Z9，Z6，Z32，Z29，Z30，Z33，Z18，Z24；第二類：Z10，Z17，Z14，Z21，Z13，Z16；第三類：Z12，Z38，Z40，Z35，Z37，Z22，Z28，Z23，Z31，Z25，Z26，Z27；Z11和Z34分別為第四類和第五類。分類依據(jù)依次為花色、花瓣數(shù)量、花梗刺的著生位置等。<

4、br>　　2.2 R型聚類
　　將37個(gè)玫瑰性狀指標(biāo)分為5類，分別集中體現(xiàn)玫瑰花器官、小葉、托葉、枝刺等特征信息。性狀選擇基本正確，適于玫瑰自然雜交后代的數(shù)量分類與鑒別。
　　2.3主成分分析
　　通過利用SPSS17.0軟件中的主成分分析，分析37個(gè)性狀，得到9個(gè)主成分，累計(jì)貢獻(xiàn)率達(dá)81.324％，可代表原始性狀的大部分信息。第1主成分貢獻(xiàn)率最大，特征向量絕對值較大的性狀有花直徑、花絲長、花藥長、雄蕊長、雄蕊瓣化與否

5、、雄蕊群寬、花蕾長/寬、花梗刺著生部位、花瓣白斑有無、花瓣數(shù)及小枝刺等性狀，說明第1主成分是由若干實(shí)際測量性狀組成的一個(gè)綜合指標(biāo)，包含區(qū)分40個(gè)玫瑰自然雜交后代的主要形態(tài)特征。以第1主成分為主，適當(dāng)選擇其它8個(gè)主成分，即可實(shí)現(xiàn)對玫瑰自然雜交后代的準(zhǔn)確分類。
　　3.玫瑰自然雜交后代的SCoT分子標(biāo)記研究
　　3.1最適反應(yīng)體系
　　在正交試驗(yàn)和單因素試驗(yàn)的基礎(chǔ)上得到玫瑰最適的SCoT-PCR反應(yīng)體系，即20μL的反應(yīng)體

6、系中，含有2.00μL10×PCRbuffer，1.50ng/μL模板DNA，2.00mmol/L Mg2+，0.35 mmol/L dNTPs、0.70μmol/L引物，0.50UTaq酶。各因素對該反應(yīng)體系的影響大小依次為：Mg2+>Taq酶>模板DNA>引物>dNTPs。擴(kuò)增程序?yàn)?4℃預(yù)變性5min；94℃變性1min，50℃退火1min，72℃復(fù)性2min,35次循環(huán)；72℃延伸10min，4℃保存。該體系也適用于玫瑰自然雜交

7、后代的SCoT-PCR反應(yīng)。
　　3.2引物多態(tài)性
　　從36條引物中篩選出能穩(wěn)定擴(kuò)增的20條引物，利用這20條引物對40個(gè)玫瑰自然雜交后代進(jìn)行擴(kuò)增反應(yīng)，共得到426條帶，多態(tài)性條帶為379，每個(gè)引物平均產(chǎn)生的多態(tài)性條帶數(shù)為18.96，多態(tài)性比率88.97%。有效等位位點(diǎn)數(shù)在1.3730~1.7574之間，均值為1.5963；Nei’s遺傳多樣性指數(shù)（H）在0.2346~0.4103之間，均值為0.3406；Shan non

8、信息指數(shù)（I）在0.3590~0.5879之間，均值為0.5011。
　　3.3遺傳距離
　　玫瑰40個(gè)自然雜交后代間的遺傳相似系數(shù)介于0.5141~0.9859之間，平均值為0.6659。其中Z4和Z5之間的遺傳相似系數(shù)最大為0.9859，遺傳距離最小為0.0142，兩者親緣關(guān)系最近；Z9和Z34之間的遺傳相似系數(shù)最小為0.5141，遺傳距離最大為0.6653，兩者親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。
　　3.4分類體系
　　根據(jù)S

9、CoT分析結(jié)果，采用UPGMA法構(gòu)建聚類樹狀圖，聚類分析結(jié)果將40個(gè)玫瑰自然雜交后代分為5類，第一類：Z1，Z2，Z4，Z5，Z6，Z7，Z8，Z15，Z18，Z19，Z20，Z29，Z33，Z24，Z30，Z32，Z39，Z36，Z3，Z9；第二類：Z21，Z22，Z28，Z31，Z23，Z25，Z26，Z27，Z35，Z12，Z37，Z38，Z40；第三類：Z11；第四類：Z10，Z17，Z13，Z16，Z14；第五類：Z34。分類

10、依據(jù)基本以花色、花瓣數(shù)等花器官性狀為主。4.不同分類方法得到的分類體系一致
　　玫瑰40個(gè)自然雜交后代經(jīng)數(shù)量分類和SCoT分子標(biāo)記兩種分類方法均得到5個(gè)分類體系，其中前3類與以往研究結(jié)果所得薔薇系、月季系和玫瑰系相一致，另有其他2個(gè)類型。兩種方法的聚類結(jié)果分析認(rèn)為：數(shù)量分類和SCoT分子標(biāo)記對玫瑰40個(gè)自然雜交后代的分類結(jié)果基本一致，都將其分為5個(gè)類群，且各類群中包含的玫瑰自然雜交后代大致相同。經(jīng)互相驗(yàn)證，方法選擇可靠，結(jié)論基本準(zhǔn)