洪震,傅冰,傅金堯,陳盛專,季國華
(1. 麗水市林業科學研究院,浙江 麗水 323000;2.麗水職業技術學院,浙江 麗水 323000; 3.浙江省平陽林場,浙江 平陽 325406;4.遂昌九龍山自然保護區,浙江 遂昌 323312)
中華野海棠遺傳多樣性分析
洪震1,傅冰2,傅金堯2,陳盛專3,季國華4
(1. 麗水市林業科學研究院,浙江 麗水 323000;2.麗水職業技術學院,浙江 麗水 323000; 3.浙江省平陽林場,浙江 平陽 325406;4.遂昌九龍山自然保護區,浙江 遂昌 323312)
利用SRAP-PCR方法研究了8個不同種源中華野海棠的遺傳多樣性。結果表明:8個中華野海棠種質資源被劃分為2大類群,其中遂昌、景寧、慶元、泰順、武夷山種源聚成1個類群;平陽、松陽、云和種源聚成另外個類群;遺傳相似性系數界于0.4230~0.9615,平均相似性系數為0.71。
SRAP-PCR;中華野海棠;遺傳多樣性
中華野海棠(Brediasinensis),為野牡丹科野海棠屬常綠灌木,花瓣粉紅色至紫紅色,優美艷麗,葉形美觀,葉色翠綠有光澤,葉與花均有很高的觀賞價值[1]。同時,該種具有較高的藥用價值,全株供藥用,在浙江民間常用其治小兒腹瀉、感冒、頭痛以及瘧疾等病癥[2]。中華野海棠主要分布于兩廣、江西、浙江、福建等省,浙江省則分布于麗水、溫州等浙南山區,通常在海拔400~1400m的山谷、山坡、林下等地有生長。
目前,對于中華野海棠的研究較少,主要集中在移栽培養[3]、抗逆性研究、化學成分分析[4]、生物學特性[5]研究等方面,而對于遺傳育種、分類鑒定等方面,現有報道均未涉及。利用SRAP技術分析不同種源的中華野海棠的遺傳多樣性,可為分類鑒定以及良種選育等工作提供一定的理論依據。
1.1 材料

表1 供試材料
1.1.1 中華野海棠種植資源。供試8種中華野海棠種質資源(表1)采集于浙江及福建各地。采集鮮嫩葉片后,-70℃超低溫冰箱保存。
1.1.2 SRAP引物及篩選。共選擇了6個正向引物,8個反向引物用于實驗篩選,具體如表2,引物由北京全式金生物技術有限公司按照相關序列合成。

表2 引物序列
1.2 方法
1.2.1 基因組DNA的提取。用全氏金公司PlanZol植物基因組提取試劑盒抽提中華野海棠葉片組織的基因組DNA。利用瓊脂糖凝膠電泳檢測所提取基因組DNA的完整性,并用Lambda 650紫外分光光度計(PE,美國)測定濃度及質量。
1.2.2 SRAP-PCR反應體系及程序。參考前期對藍莓SRAP-PCR反應體系及參數的研究[6],初步確定反應體系及反應程序。初步確定反應體系為:dNTPs 100 μmol/ L、Taq 酶0.8U、MgCl22.5 mmol/ L、DNA 40 ng、正、反向引物各0.2 μmol/ L、1×Reaction Buffer(總體積20 μL)。PCR反應程序為: 95 ℃預變性5 min;95 ℃變性45 s,35 ℃退火60 s,72 ℃延伸60 s,5個循環;95 ℃變性45 s,50 ℃退火60 s,72 ℃延伸90 s,30個循環; 72 ℃延伸10 min;4 ℃保存。
1.2.3 SARP引物篩選。以松陽種源中華野海棠基因組DNA為模板,隨機組合正、反向引物,進行引物篩選。
1.2.4 電泳及染色。將篩選得到的引物分別以所有供試中華野海棠基因組DNA為模板進行PCR反應,并進行非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳,用Dolphin-DOC Plus凝膠成像系統(Wealtec,美國)分析、記錄數據。DNA標準分子量為MarkerIII(北京全式金生物技術有限公司)。
1.2.5 數據處理和統計方法。用Dolphin-DOC Plus凝膠成像系統自帶軟件結合人工方法讀帶,并記錄擴增結果,其中有帶記為1,無帶記為0,并導入Excel表格。用NTSYS-pc2.10e分析軟件分析所得Excel表格,計算遺傳相似性系數,同時用UPGMA對不同種源進行聚類分析,繪制聚類圖。
2.1 引物篩選及多態性分析
以松陽種源中華野海棠基因組DNA為模板,驗證PCR反應體系及反應程序,同時篩選合適的SRAP引物組合。共隨機組合了20對引物組合,電泳結果如圖1所示,從中篩選出4對能夠擴增出清晰的條帶,并且多態性好、穩定性高的引物組合,分別為:ME4-EM17、ME4-EM18、ME5-EM13、ME6-EM10。篩選結果同樣證明該PCR體系是適用的。4對組合PCR后經3.5%丙烯酰胺凝膠電泳,共擴增出99條條帶,其中多態性條帶為60條,多態性比率為60.61%(表3)。

表3 9個引物組合的擴增結果

圖1 引物篩選電泳圖
2.2 種質資源相似性系數分析
根據4對組合PCR電泳結果(圖2為ME6-EM10引物組合電泳結果),利用NTSYS-pc2.10e分析軟件計算樣品間的Jaccard遺傳相似性系數,結果見表4。8個中華野海棠種質資源的遺傳相似性系數分布于0.4230~0.9615之間,平均相似性系數為0.71。其中,最高相似性系數出現在遂昌和景寧種源之間,為0.9615;最低相似性系數出現在福建和云和種源之間,為0.4230。

表4 8個中華野海棠種質資源的Jaccard相似性系數矩陣

圖2 ME6-EM10 3.5%丙烯酰胺凝膠電泳圖
2.3 種質資源的聚類分析

圖3 8個中華野海棠種質的UPGMA聚類圖
基于Jaccard遺傳相似系數的UPGMA聚類圖(圖3)顯示,8個中華野海棠種質資源被劃分為兩大類群:其中遂昌、景寧、慶元、泰順、福建種源聚成一個類群(I);平陽、松陽、云和種源聚成另一個類群(II)。類群I又可以細分成2個小的類群,其中,福建種源自成一類類群,其它4個種源為一個類群。類群II同樣也可細分成2個小的類群,分別為松陽、云和種源為一個類群;平陽種源為另一個類群。
通過對試驗結果的分析,8種供試種質資源遺傳相關性并不是很高,說明中華野海棠具有較豐富的遺傳多樣性。雖然除了福建武夷山種源的中華野海棠外,其它7個種質資源均采集自浙江省麗水市及溫州市,但是這7個種質資源之間并沒有因為分布較近而表現出高的親緣關系,這可能跟種質資源的人工移栽、自然遷移[7]等因素有關。
[1]洪震,李根有,馬丹丹,等.野生花卉中華野海棠的抗逆性研究[J].北方園藝,2012(5):62-66.
[2]屠娟麗,周紫球,吳小華.3野生灌木中華野海棠的發芽試驗[J].浙江林業科技,2003 (2):24-26.
[3]張作煥,李林,陶正明.中華野海棠野生苗移栽技術初探[J].浙江林業科技,2003(1):54-55.
[4]沈雙玲.中華野海棠化學成分及藥效學分析[D].福州:福建農林大學,2013.
[5]馬丹丹,金清.3種野海棠屬野生花卉的光合特性研究[J].河南林業科技,2011(3):1-3.
[6]傅冰,洪震,劉躍鈞,等.藍莓SRAP-PCR反應體系的建立和優化及其遺傳多樣性分析[J].北方園藝,2013(17):95-99.
[7]鐘永德,李邁和.Norbert Kraeuchi,地球暖化促進植物遷移與入侵[J].地理研究,2004(3):347-353.
Analysis the Genetic Diversity ofBrediasinensis
Hong Zhen1,Fu Bing2,Fu Jinyao2,Chen Shengzhuan3,Ji Guohua4
(1. Lishui Academy of Forestry, Lishui ,Zhejiang 323000;2.Lishui vocational & technical college, Lishui , Zhejiang,323000; 3.Pingyang Forest Farm of Zhejiang Province,Pingyang,Zhejiang 325406;4. Jiulongshan Nature Reserve of Suichang,Suichang, Zhejiang 323312)
SRAP-PCR method was used to study the genetic diversity of 8Brediasinensisprovenances.The results indicated that: the 8Brediasinensisprovenances were divided into two groups,which provenances of Suichang County, Jingning County, Qingyuan County, Taishun County,Wuyishan City together into one group; and the other group include provenances of Pingyang County, Songyang County, Yunhe County.The GS coefficients among the 8Brediasinensisprovenances were ranged from 0.4230 to 0.9615 with an average of 0.71.
SRAP-PCR;Brediasinensis;Genetic diversity
2015-08-25
浙江省科技計劃項目(2013C32102);麗水市科技計劃項目(20120310)
洪震(1969-),男,高級工程師,主要從事觀賞植物開發利用研究,E-mail:452451651@qq.com。
S661.4
B
DOI.:10.13268/j.cnki.fbsic.2015.06.001