山茱萸種質(zhì)資源遺傳多樣性的表型與ISSR分析.pdf

1、山茱萸(Comws officinalis Sieb.et Zucc.)是我國傳統(tǒng)大宗中藥材，應用十分廣泛，在降血糖、抗菌、抗癌、治療心血管系統(tǒng)疾病、防治艾滋病和增強免疫等方面均具有良好的療效，是多種中成藥和臨床配方的主要成分。除藥用外，山茱萸的果實還被廣泛應用于開發(fā)食品和保健飲料，其植被在植樹造林和園林綠化等方面也有應用。由于山茱萸種質(zhì)資源研究起步較晚，資源收集、保存和遺傳綜合評價研究相對滯后，加之藥農(nóng)缺乏品種意識和管理經(jīng)驗，只種不選

2、和亂引亂種等現(xiàn)象普遍，造成生產(chǎn)中山茱萸品種良莠不齊，藥材市場上存在藥材品質(zhì)不一和以次充好等現(xiàn)象。因此，為了避免或減少我國傳統(tǒng)中藥材山茱萸種質(zhì)資源的進一步流失和破壞，保護其遺傳資源及特異基因的多樣性，達到更好的保存、開發(fā)和利用山茱萸種質(zhì)資源的目的，急需從種質(zhì)資源收集、遺傳評價、高效保存及利用等出發(fā)，從源頭上解決上述生產(chǎn)中出現(xiàn)的問題。
　　本論文以西峽、內(nèi)鄉(xiāng)收集的43份山茱萸種質(zhì)資源作為研究對象，通過形態(tài)學標記和ISSR分子標記技術，

3、分析研究了43份山茱萸的遺傳多樣性。為山茱萸新品種選育、種質(zhì)資源保護提供理論依據(jù)。主要結(jié)果如下:
　　1.對43份山茱萸材料的10個表型性狀的變異系數(shù)分析結(jié)果:種質(zhì)資源表型性狀的變異頻率是遺傳多樣性的數(shù)量化體現(xiàn)，一般情況下變異系數(shù)大于10％，說明該性狀在種質(zhì)個體間的差異較大，表明該抽樣群體中的個體在此性狀上存在較大變異，較好地保存了該性狀的基因資源。測定結(jié)果顯示，果實縱徑、果實橫徑、果柄長、種子縱徑、果實百粒質(zhì)量、種子百粒質(zhì)量、果

4、肉干質(zhì)量和出藥率的變異系數(shù)均高于10％，說明這些性狀在不同個體間差異較大，多樣性豐富。而種子橫徑和出肉率的變異系數(shù)低于10％，說明這些性狀的變異比較小，遺傳穩(wěn)定性較高。果肉干質(zhì)量的變異系數(shù)最大(33.61％)，出肉率的變異系數(shù)最小(4.23％)。這種變幅說明了在山茱萸的生長周期中，不同個體之間的外在表型存在著較大的遺傳差異，這為山茱萸高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)品種的選育提供了可能。
　　2.對43份山茱萸材料的10個表型性狀的相關性分析結(jié)果:山茱萸

5、表型性狀之間大多具有較高程度的相關性，但不同表型性狀間的相關性各不相同，例如果實橫徑與果實百粒質(zhì)量的相關性系數(shù)高達0.881，果實百粒質(zhì)量和果肉干質(zhì)量的相關性系數(shù)為0.800。果實百粒質(zhì)量和果肉干質(zhì)量與果實縱橫徑的相關性較高，其中果實百粒質(zhì)量與果實縱、橫徑的相關系數(shù)分別為0.788和0.881(P＜0.01)，果肉干質(zhì)量與果實縱、橫徑的相關性系數(shù)分別為0.646和0.649(P＜0.01)，說明果實縱橫徑是影響果實百粒質(zhì)量和果肉干質(zhì)量的

6、重要因素;而出肉率和出藥率與果肉干質(zhì)量呈極顯著性正相關（其相關系數(shù)分別0.605和0.536，P＜0.01），這表明果肉干質(zhì)量是影響山茱萸出肉率和出藥率的關鍵因素。
　　3.使用改良后的CTAB法提取山茱萸基因組DNA，OD260/280的平均值為1.805，證明其純度較高，平均得率為100.7μg/g，且完整性較好，可以滿足ISSR-PCR反應的需要。
　　4.建立山茱萸ISSR-PCR反應體系::總體積20μL，其中含模

7、板DNA60ng，引物濃度0.8μmol/L，2xTaq PCR MasterMix10.0μL，用無菌去離子水補足20μL。擴增程序:94℃預變性10min;94℃變性30s，55.2℃復性(視引物而定)1min，72℃延伸1min，40個循環(huán);72℃延伸10min;4℃保存。
　　5.山茱萸的分子遺傳多樣性分析結(jié)果:從50個引物中篩選出多態(tài)性較好的12條ISSR引物用于擴增。12個擴增穩(wěn)定且多態(tài)性較好的ISSR引物對43份山茱

8、萸基因組DNA進行了擴增，共擴增出98個位點，平均每個引物擴增位點8.2個，共擴增出多態(tài)性條帶數(shù)為90個，平均單條引物擴增了7.5個多態(tài)性條帶，總的多態(tài)性條帶比率達到了91.84％。檢測到的等位基因數(shù)Na=1.9184，有效等位基因數(shù)Ne=1.6890，基因多樣性H=0.3777，Shannon信息指數(shù)I=0.5455，說明43份山茱萸單株間存在著較高的遺傳變異。
　　6.山茱萸的分子群體遺傳結(jié)構(gòu)分析:5個居群Ht為0.2957，

9、而Hc為0.1909，這說明山茱萸居群內(nèi)的遺傳變異遠遠高于山茱萸居群間的基因多樣性，也表明了遺傳變異主要存在居群內(nèi)。五個采樣地Gst為0.3225，表明有32.25％的遺傳變異存在于居群間，67.75％的遺傳變異出現(xiàn)在居群內(nèi)，居群內(nèi)的遺傳變異遠遠大于居群間的遺傳變異。五個采樣地的基因流Nm為1.0504，表明居群間存在一定的基因流動。來自居群1的樣品與來自居群2、居群5的樣品遺傳距離明顯較小，分別為0.1263和0.1191，相應的其遺

10、傳一致度較高，分別為0.8814和0.8877，這說明居群1的樣品與居群2和居群5的樣品親緣關系較近。而居群4與居群1和居群5的遺傳距離較大，分別為0.2392和0.2535，相應的其遺傳一致度較低，分別為0.7872和0.7761，說明居群4與居群2和居群5的樣品親緣關系較遠。各個居群間的遺傳距離的變異系數(shù)為27.62％，而用SPSS分析各個居群間的遺傳距離與地理距離的相關系數(shù)僅為0.233，表示居群間的遺傳距離與地理距離的相關性不顯