姜 武,李亞萍,陳家棟,陶正明, *
基于ISSR和SRAP分子標記的黃精種質遺傳多樣性研究
姜 武1,李亞萍2,陳家棟1,陶正明1, 2*
1. 浙江省亞熱帶作物研究所,浙江 溫州 325005 2. 浙江農林大學 省特色中藥資源保護與創新利用重點實驗室,浙江 臨安 311300
研究黃精居群遺傳多樣性,為黃精藥材資源保護和新品種培育提供依據。以4個居群22個種源47份黃精種質資源為材料,選用14條ISSR和11對SRAP分子標記進行多態性檢測、遺傳多樣性比較和聚類分析,揭示黃精種質的遺傳多樣性及地理分布特征。ISSR引物和SRAP引物分別擴增出186和142條清晰帶數,其中多態性條帶數分別為185和140,多態性比率(percentage of polymorphic bands,PPB)分別為99.46%和98.59%;遺傳多樣性分析顯示,ISSR和SRAP標記下基因分化系數(st)分別為0.279 9和0.231 6,即黃精遺傳變異主要發生在種群內,居群間基因流(m)分別為1.286 4和1.659 3,遺傳相似系數在0.053 3~0.948 1和0.032 8~0.967 7。聚類結果顯示,相同黃精藥材基原種質聚在一起,ISSR和SRAP標記分別將黃精居群分為5和3大類群,且以ISSR標記的聚類結果更符合實際地域分布。黃精種質遺傳多樣性豐富,ISSR和SRAP標記可適用于黃精親緣性鑒定,研究結果可為黃精資源的保護和育種提供一定參考。
黃精;分子標記;遺傳多樣性;種質資源;ISSR;SRAP
黃精為百合科黃精屬多年生草本植物,我國對黃精的食用和藥用歷史已逾2000年[1]。黃精歷來被視為益壽延年的珍品,又名“仙人余糧”[2]。傳統中醫學認為黃精具有補中益氣、潤心肺、強筋骨等功能。現代藥理學研究證明,黃精具有增強免疫功能、調血脂、降血糖、延緩衰老等多種藥理作用[3]。據《中國藥典》年2020版收載,藥材黃精為黃精Delar. ex Redoute、滇黃精Coll. et Hemsl或多花黃精Hua的干燥根狀莖[4]。黃精主產于河北、內蒙古、陜西等省;滇黃精主產于貴州、廣西、云南等省;多花黃精主產于貴州、湖南、云南、安徽、江西、福建、浙江等省[5-6]。黃精藥材的需求量及栽培規模逐年遞增,已是林藥種植產業重要發展品種。因此,黃精不僅具有極高的保健價值,而且經濟效益和生態效益顯著[7]。
當前,研究人員對不同基原黃精藥材的種子休眠機制、有效成分合成途徑、藥理功效等方面已有較多研究[8-13],而對黃精藥材品種選育研究相對缺乏。優良品種選育研究的滯后,不僅易導致黃精栽培種質混亂,部分基地存在使用非藥典規定物種混雜栽培,且以消耗大量的藥材資源為代價存在種性退化問題,不利于黃精產業的健康可持續發展。黃精種質資源是其優良品種選育的基礎材料,育種成效不僅取決于種質資源圃的數量,還取決于對各種質資源多樣性的遺傳規律掌握。分子標記能夠直接在DNA水平檢測個體間差異,具特異性強、準確度高及微量、快速等優點[14],已廣泛應用于中藥材相關育種工作中,是資源遺傳多樣性研究的重要手段[15-16]。本研究基于分子標記技術闡明黃精藥材遺傳多樣性和地理分布特征,有助于深入開展黃精藥材的新品種選育研究。
近年來,已有較多科研人員將各種分子標記技術應用在黃精屬植物親緣關系和遺傳多樣性研究領域,吳世安等[17]運用限制性片段長度多態性技術(restriction fragment length polymorphism,RFLP)對黃精屬13個物種進行系統發育分析;王世強等[18]采用簡單序列重復(simple sequence repeat,SSR)對鑒定32個野生黃精種質親緣關系;陳友吾等[19]基于轉錄組數據開發鑒定多花黃精優良品種SSR標記;劉躍均等[20]利用目標起始密碼子多態性分子標記(start codon targeted polymorphism,SCoT)對19份不同種源黃精材料進行遺傳多樣性分析;劉新等[21]采用簡單重復序列(inter simple sequence repeat,ISSR)對20個種源多花黃精進行了遺傳多樣性和遺傳變異規律研究。然而,尚未見相關序列擴增多態性(sequence related amplified polymorphism,SRAP)在黃精屬資源分析中的應用,對同時使用多個分子標記進行黃精種質遺傳多樣性分析比較也未見報道。本研究基于ISSR和SRAP分子標記技術,對采自10省22個種源47份黃精種質的遺傳多樣性進行比較和綜合分析,后續可有針對性選擇具有優良性狀親本并進行基因型鑒別,對進一步利用分子標記縮短育種年限有現實意義。研究結果將為黃精藥材的植物資源鑒定、科學保護和新品種開發選育提供一定參考。
2016年4月至2019年10月,收集浙江、福建、江西、安徽、云南、貴州、湖南、四川、陜西、河北省的3種黃精藥材基原植物帶芽根莖,浙江省亞熱帶作物研究所經陶正明研究員鑒定為黃精為黃精Delar. ex Redoute、滇黃精Coll. et Hemsl或多花黃精Hua,具體信息見表1。樣品根據采集地來源分4個居群:華東(HD)29個;華中(HZ)4個;西南(XN)11個;北方(BF)3個。
ETC821型東勝龍PCR儀(蘇州東勝興業科學儀器有限公司);Gel Doc XR型凝膠成像系統(美國BIO-RAD公司);NanoDrop One型微量核酸蛋白濃度測定儀(美國Thermo Scientific公司);JY300型電泳儀(北京君意東方電泳設備有限公司);JY-SPCT型水平電泳槽(北京君意東方電泳設備有限公司);Milli-Q Academic A10型超純水系統(美國Millipore公司);H3-18KR型臺式高速冷凍離心機(湖南可成儀器設備有限公司)。
PlantDNAzol植物基因組DNA提取試劑(杭州萊楓生物科技有限公司);引物由有康生物科技有限公司合成;DL2000 DNA marker(Takara Bio公司);2×PCR Solution Premix PrimerSTAR HS高保真聚合酶(R010A,Takara Bio公司);瓊脂糖(111806,西班牙Biowest Agrose);Gelred核酸染料(41003,美國Biotium);乙醇(AR)、異丙醇(AR)、三氯甲烷(AR)等購自上海賢鼎生物科技有限公司。
表1 黃精種質采集信息
Table 1 Collected informations of Polygonati Rhizoma germplasm
編號采樣點樣品數基原經度(E)緯度(N)海拔/m居群 ZJTS1浙江泰順1多花黃精119.79°27.70° 229華東 ZJCA2~3浙江淳安2多花黃精118.95°29.50° 169華東 ZJYJ4浙江永嘉1多花黃精120.79°28.44° 919華東 ZJJD5浙江建德1多花黃精119.15°29.43° 300華東 ZJOH6浙江甌海1多花黃精120.64°28.00° 10華東 ZJYQ7浙江樂清1多花黃精121.06°28.39° 123華東 ZJQY8~14浙江慶元7多花黃精119.24°27.59° 943華東 ZJSY15浙江松陽1黃精119.15°28.23° 606華東 ZJSY16~17浙江松陽2多花黃精119.15°28.24° 145華東 ZJLQ18~20浙江龍泉3多花黃精119.08°28.30° 671華東 ZJJN21~22浙江景寧2多花黃精119.69°27.89°1190華東 HBBD23~24河北保定2黃精115.36°39.16° 103北方 FJZH25~26福建政和2多花黃精118.53°27.21° 519華東 FJFZ27福建福州1多花黃精119.40°26.06° 789華東 SXLT28陜西臨潼1多花黃精109.19°34.36° 454北方 HNAH29~32湖南安化4多花黃精111.43°28.35° 149華中 SCBZ33~34四川巴中2多花黃精106.45°31.25° 441西南 GZTR35~36貴州同仁2多花黃精108.49°27.74°1394西南 YNDG37~40云南大關4多花黃精103.53°27.64°2611西南 AHQM41~42安徽祁門2多花黃精117.57°29.68° 487華東 JXWY43~44江西婺源2多花黃精117.51°29.19° 183華東 YNPE45~47云南普洱3滇黃精101.30°24.00°1280西南
每個種質10份單株以上,采挖間隔5 m以上,帶采集地土移栽統一種于泰順縣司前鎮溪口村浙江省亞熱帶作物研究所黃精種質資源圃。結合花型、根莖、葉片等形態學指標,采集生長良好的黃精幼嫩葉片于變色硅膠密封袋中干燥保存,用于后續DNA提取,一個樣品為同一采樣地的5叢不同植株葉片共同研磨提取所得。
黃精藥材基因組DNA采用plant DNAzol試劑進行提取。取100~500 mg葉片加液氮破碎后進行DNA沉淀、DNA清洗、DNA溶解去雜,每份黃精樣品逐一提取DNA,稀釋至20 ng/μL后用1.2%瓊脂糖凝膠電泳檢測質量后置于?20 ℃保存備用。
在加拿大哥倫比亞大學UBC公司公布100條ISSR隨機引物中的50條引物中和近年來已發表論文中較常用的88對SRAP引物中,分別篩選得到擴增條帶多、背景清晰、多態性強、穩定性好的14條ISSR引物和11對SRAP引物,引物序列見表2。
ISSR和SRAP-PCR反應體系設定:12.5 μL的takara公司2×預混型Taq酶,1 μL濃度為10 mmol/L的引物,模板DNA含量40~60 ng,補水至25 μL。引物最佳退火溫度設52 ℃。PCR擴增程序為:94 ℃、5 min;94 ℃、30 s,52 ℃、30 s,72 ℃、2 min,共計35個循環。72 ℃延伸7 min,4 ℃保存。取反應產物5 μL,1.2%瓊脂糖凝膠電泳,5×TBE緩沖液,150 V跑膠40 min,紫外凝膠成像系統觀測、保存。
選取清晰可辨的電泳條帶,在相同遷移位點有條帶的記“1”,缺失記“0”,分別統計ISSR、SRAP和二者混合數據(ISSR+SRAP)的0/1矩陣。采用PopGen 32.0軟件計算多態位點百分率(PPB)、等位基因數(number of alleles,a)、有效等位基因數(effective number of alleles,e)、Nei′s基因多樣性指數(gene diversity,)、Shannon′s多態性信息指數(Shannon′s information index,)、Nei′s基因分化系數(coefficient of gene differentiation,st)、居群總基因多樣性(total gene diversity,t)、居群內基因多樣性(gene diversity with provenances,s)、基因流(estimate of gene flow fromst,m)和Mantel檢驗地理距離和遺傳距離相關性,采用Ntsys 2.1軟件進行UPGMA聚類分析。
ISSR多態性研究結果如表2所示,共擴增出186條條帶,其中多態性條帶185條,14條引物擴增出9~20條數目不等的條帶,平均每條引物擴增13.29條,各引物檢測到的PPB為92.86%~100%,平均為99.46%。13條引物多態性比例達100%,中UBC835擴增多態性比例最低,為92.86%。在SRAP多態性研究中(表2),11對引物擴增結果顯示,各引物檢測到的PPB為87.50%~100%,共檢測得到142條特異性條帶,其中多態性條帶140個,平均PPB為98.59%,且以ME6+EM9組合的多態性位點最少,僅6個。
基于14條ISSR引物和11對SRAP引物建立了相應的黃精藥材DNA指紋圖譜,以ISSR中的引物UBC840和SRAP中引物ME2+EM3為例,擴增條帶清晰,DNA片段相對分子質量大多為100~2000 bp,多態性信息豐富(圖1)。
表2 ISSR引物和SRAP引物組合的擴增結果
Table 2 Amplification results of ISSR primers and combinated SRAP primers

ISSR引物序列(5′-3′)擴增條帶數多態性條帶數PPB/% UBC807(AG)8T1919100.00 UBC808(AG)8C1515100.00 UBC812(GA)8A2020100.00 UBC815(CT)8G1111100.00 UBC817(CA)8A1010100.00 UBC818(CA)8G1414100.00 UBC822(TC)8A1313100.00 UBC830(TG)8G1111100.00 UBC835(AG)8YC1413 92.86 UBC840(GA)8YT1212100.00 UBC844(CT)8RC1313100.00 UBC856(AC)8YA1111100.00 UBC868(GAA)6 9 9100.00 UBC873(GACA)41414100.00 平均值 13.29 13.21 總計 186185 99.46 SRAP引物序列(5′-3′)擴增條帶數多態性條帶數PPB/% ME2+EM3BAGCAGCD1616100.00 ME2+EM6BAGCDGCA1313100.00 ME2+EM8BAGCDAGC1010100.00 ME2+EM9BAGCDACG1313100.00 ME4+EM3BACCDGAC1616100.00 ME4+EM11BACCDTCG1010100.00 ME5+EM9BAAGDACG1614 87.50 ME6+EM4BTAGDTGA1212100.00 ME6+EM9BTGTDACG 6 6100.00 ME8+EM4BTGCDTGA1414100.00 ME8+EM9BTDCDACG1616100.00 平均值 12.91 12.73 總計 142140 98.59
R=(A, G); Y=(C, T); B=TGAGTCCAAACCGG; D=GACTGCGTACGAATT
基于分子標記的“0/1”賦值矩陣統計黃精居群遺傳多樣性,結果如表3、4所示。在ISSR研究中,總體物種水平的a為1.994 6,e為1.343 1,為0.224 2,為0.363 4。4個居群的a變化幅度1.397 8~1.908 6,平均1.592 7;e變化幅度1.246 6~1.310 1,平均1.280 8;變化幅度0.145 5~0.200 2,平均0.172 7;變化幅度0.217 9~0.326 6,平均0.267 4;PPB變化幅度39.78%~90.86%,以華東居群多態位點比率最高,22個種源平均PPB為59.27%,小于物種多態性比率99.46%。4個居群之間的t為0.239 8,s為0.172 7,st為0.279 9,即居群間遺傳變異占居群遺傳變異的27.99%,72.01%的遺傳變異在種內進行;種群間的m為1.286 4,表明黃精居群間存在一定的基因流動。

圖1 ISSR引物UBC840 (A)和SRAP引物ME2+EM3 (B) 對47份黃精DNA的擴增結果
表3 黃精居群遺傳多樣性
Table 3 Genetic diversity of Polygonati Rhizoma
居群NaNeHIPPB/% ISSR 華東(HD)1.908 6±0.289 01.302 9±0.282 40.200 2±0.152 00.326 6±0.208 390.86 北方(BF)1.397 8±0.490 81.263 4±0.364 50.152 6±0.197 40.225 9±0.286 039.78 華中(HZ)1.403 2±0.491 91.246 6±0.348 20.145 5±0.190 80.217 9±0.277 340.32 西南(XN)1.661 3±0.474 51.310 1±0.329 20.192 4±0.179 80.299 0±0.257 666.13 居群水平1.592 71.280 80.172 70.267 459.27 物種水平1.994 6±0.073 31.343 1±0.287 40.224 2±0.148 90.363 4±0.195 099.46 SRAP 華東(HD)1.887 3±0.317 31.266 2±0.287 30.176 4±0.152 80.292 4±0.209 888.73 北方(BF)1.408 5±0.493 31.289 5±0.387 90.163 5±0.206 50.239 3±0.296 440.85 華中(HZ)1.507 0±0.501 71.286 8±0.348 30.172 9±0.189 20.262 5±0.275 350.70 西南(XN)1.676 1±0.469 61.316 9±0.332 20.196 1±0.180 30.304 7±0.257 367.61 居群水平1.619 71.289 90.177 20.274 761.97 物種水平1.985 9±0.118 31.311 0±0.287 40.205 4±0.148 50.337 5±0.196 798.59 ISSR+SRAP 華東(HD)1.899 4±0.301 31.287 0±0.284 70.189 9±0.152 60.311 8±0.209 3 89.94 北方(BF)1.402 4±0.491 11.274 7±0.374 50.157 4±0.201 10.231 7±0.290 240.24 華中(HZ)1.448 2±0.498 11.264 0±0.348 30.157 4±0.190 30.237 2±0.276 944.82 西南(XN)1.667 7±0.471 81.313 0±0.330 00.194 0±0.179 80.301 5±0.257 166.77 居群水平1.604 41.284 70.174 70.270 6 物種水平1.990 9±0.095 31.329 2±0.287 40.216 1±0.148 80.352 2±0.195 899.09
表4 黃精居群基因多樣性
Table 4 Gene diversity of Polygonati Rhizoma
分子標記HtHsGstNm ISSR0.239 80.172 70.279 91.286 4 SRAP0.230 60.177 20.231 61.659 3 ISSR+SRAP0.235 80.174 60.259 41.427 3
在SRAP研究中,4個居群多態位點比率PPB變化幅度40.85%~88.73%,平均61.97%,小于物種多態性位點比率98.59%。與ISSR結果一致,PPB由高到低順序為華東>西南>華中>北方;總的基因多樣度t為0.230 6,種源內基因多樣度s為0.177 2,基因分化系數st為0.231 6,即76.84%的遺傳變異發生在種內。
為揭示更精細的黃精種質基因遺傳多樣性,本研究繼續采用ISSR+SRAP的“0/1”矩陣數據相結合分析基因變異。結果顯示,物種水平的a為1.990 9,e為1.329 2,為0.216 1,為0.352 2,PPB為99.09%;各居群的a變化幅度1.402 4~1.899 4,平均1.604 4;e變化幅度1.264 0~1.313 0,平均1.284 7;變化幅度0.157 4~0.194 0,平均0.174 7;變化幅度0.231 7~0.311 8,平均0.270 6;居群之間的t為0.235 8,高于種間遺傳多樣性s為0.174 6,st為0.259 4,即居群間遺傳變異占居群遺傳變異的25.94%,74.08%的遺傳變異在種內進行,居群間的m為1.427 3(m>1)。
Nei′s遺傳相似系數及遺傳距離和UPGMA聚類圖結果分別如圖2和表5所示。ISSR數據中居群之間的遺傳距離變化范圍為0.053 3~0.194 5,遺傳相似系數0.823 3~0.948 1,華東居群和西南居群相似系數最大,表明這2個居群的親緣關系較近,遺傳相似程度最高,而北方居群和華中居群相似系數最小。利用ISSR矩陣數據得到的UPGMA聚類圖(圖2-A)顯示,47份種質被分成5類。分類結果有較顯著的地域特征,來自浙江、福建、安徽和江西的華東居群緊緊聚成一類,來自云南、貴州、四川的西南居群聚成一類,來自河北的北方居群單獨成一類,而來自浙江松陽居群ZJSY15單獨為一類。

圖2 42份梔子種質居群的UPGMA分析(ISSR,A;SRAP,B;ISSR+SRAP,C)
表5 基于ISSR和SRAP分子標記黃精4個居群的Nei′s遺傳相似系數(右上角)和遺傳距離(左下角)
Table 5 Nei′s genetic identity (above diagonal) and genetic distance (below diagonal) of four Polygonati Rhizoma populations based on ISSR and SRAP molecular markers
居群華東(HD)北方(BF)華中(HZ)西南(XN) ISSR 華東(HD)****0.870 80.948 10.946 4 北方(BF)0.138 3****0.823 30.855 8 華中(HZ)0.053 30.194 5****0.911 5 西南(XN)0.055 10.155 70.092 7**** SRAP 華東(HD)****0.894 10.945 60.967 7 北方(BF)0.111 9****0.847 70.910 0 華中(HZ)0.055 90.165 2****0.917 5 西南(XN)0.032 80.094 40.086 1**** ISSR+SRAP 華東(HD)****0.880 90.946 90.955 7 北方(BF)0.126 8****0.833 70.879 1 華中(HZ)0.054 60.181 9****0.914 0 西南(XN)0.045 30.128 80.089 9****
基于SRAP數據的遺傳距離結果與ISSR數據類似,遺傳距離變化范圍為0.032 8~0.165 2,遺傳相似系數0.847 7~0.967 7,相似系數以華東居群和西南居群最高,北方居群和華中居群遺傳距離最大。UPGMA聚類圖(圖2-B)顯示,47份種質被分成3類,分類結果基本按黃精藥材基原植物聚類。來自華東、華中、西南居群的多花黃精聚在一起,且四川巴中(SCBZ33~34)和云南大關(YNDG39)的親緣性更緊密,北方居群河北保定(HBBD23~24)的黃精聚在一起。
基于ISSR+SRAP數據,居群間的遺傳相似系數和遺傳距離結果與ISSR和SRAP的結果一致,但UPGMA聚類圖則有更精細科學的分類(圖2-C)。47份種質被分成3大類,第I大類是以華東、華中居群的多花黃精種質為主,云南普洱(YNPE45~47)的滇黃精種質則緊密聚合在一起,嵌在第I大類中;第II類為西南居群(SCBZ33~34、GZTR36、YNDG37~40)多花黃精種質,第III大類是北方居群河北保定(HBBD23~24)。遺傳相似系數值為0.696時,第I大類的種質有較明顯的地域特征,可分為4小類。以皖、贛、浙的黃精種質為分析對象,浙北地區淳安(ZJCA2~3)和建德(ZJJD5)聚在一起,屬于千里崗山脈種質;分別來自皖南和贛北的安徽祁門(AHQM41~42)和江西婺源(JXWY43~44)居群聚在一起,屬于皖贛交界處的五龍山脈種質;來自浙江松陽(ZJSY17)和景寧(ZJJN22)居群聚在一起,屬于洞宮山脈種質;雁蕩山脈的浙南(溫州樂清、永嘉、泰順、甌海,麗水慶元、景寧、龍泉)和武夷山脈種質的閩北(福建政和)多花黃精聚成一小類,種質親緣性近。
本研究對來自華東、華中、西南和北方4個居群22個種源47份黃精種質進行分子標記分析,選用14條ISSR和11對SRAP分別擴增出185和140條多態性性條帶,PPB分別達到99.46%和98.59%,表明黃精種群間有豐富的遺傳多樣性。從擴增的多態性位點上看,ISSR標記更優于SRAP標記。華東居群的黃精種質遺傳多樣性變異水平最高,北方居群變異性最低。一方面這可能與采樣數量有關,另一方面是北方居群的黃精藥材基原植物主要是黃精,而華東居群的黃精居群,以浙江為例,基原植物以多花黃精為主外,還有引種的滇黃精和未入藥典黃精藥材目錄的長梗黃精,且浙西南和皖、贛交界處山脈眾多,豐富的氣候、土壤和環境形成了華東居群豐富的遺傳多樣性,也預示這該產區的黃精種質抗逆性和抗風險能力強。
遺傳分化系數st可用于判斷種群間的遺傳分化程度,且在st>0.25時,居群間分化程度則較高。基于ISSR+SRAP數據,4個居群st=0.259 4,說明25.94%的遺傳分化存在于居群內,各居群之間有較高程度的分化。基因流m=1.427 3,表明基因流防止了遺傳漂流引起的種群之間的遺傳分化。一方面地理隔離,另一方面可能和黃精的授粉方式相關,黃精藥材尤其是多花黃精,屬于自花授粉,花絲比花柱稍長,花冠較長使得花柱不伸出[22]。因此,自然遷移和自然雜交率程度都較低。
從聚類結果看,ISSR標記的聚類結果更符合實際地域分布,SRAR標記的聚類結果則將北方居群黃精與其他黃精藥材區分開。基于兩標記混合數據(ISSR+SRAP)的聚類結果不僅能較好的區分不同基原植物,而且呈現一定地域性分布規律:華東多花黃精居群和華中多花黃精居群聚成一類,西南居群和北方黃精居群則分別聚成一類。聚類結果顯示華東居群和華中居群親緣性近,這一研究結果和近年來2個產區大力發展林藥種植有關。黃精產業是踐行“兩山”理念,助力鄉村振興的重要載體,華東產區和華中產區交流較為密切,可能存在較多的種源引種交流。另一方面,華東產區的黃精種質聚類結果顯示存在較明顯的地域分布特征,主要被分成千里崗山脈系(浙西北)、五龍山脈系(皖南贛北)、洞宮山脈系(浙西南)、雁蕩山脈系(浙東南)、武夷山脈系(浙西南+閩北)。其中浙西南的黃精種質具有豐富的遺傳多樣性,松陽、龍泉、慶元、景寧雖同屬麗水產區,但由于山脈眾多可能產生一定地理隔離,導致一定程度遺傳分化。
黃精為我國藥食兩用藥材,來源3種基原植物,產區分布廣泛,近年來全國范圍內大力發展林下經濟,林下黃精的栽培面積逐漸擴大,相互引種也逐漸頻繁,因此黃精的種質資源遺傳多樣性高。本研究首次基于2種分子標記方法研究主要黃精產區各居群的遺傳多樣性,揭示了黃精重點產區華東居群的種質地域分布特征,明確了浙西南地區黃精種質和武夷山脈系的閩北居群親緣關系近,且遺傳多樣性豐富,本研究結果可為浙產黃精資源保護和選育開發提供一定的理論基礎。
利益沖突 所有作者均聲明不存在利益沖突
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Genetic diversity analysis ofbased on ISSR and SRAP molecular markers
JIANG Wu1, LI Ya-ping2, CHEN Jia-dong1, TAO Zheng-ming1, 2
1. Zhejiang Institute of the Subtropical Crops, Wenzhou 325005, China 2. Zhejiang Provincial Key Laboratory of Resources Protection and Innovation of Traditional Chinese Medicine, Zhejiang A&F University, Lin′an 311300, China
To analysis the genetic diversity of Huangjing (), and to provide the evidences for resource protection and new variety breeding of.Taking 47 germplasm resources from 22 provenances of four community as materials, 14 ISSR and 11 SRAP markers were used for polymorphism detection, genetic diversity comparison and cluster analysis, to reveal the genetic diversity and geographical distribution characteristics of germplasm.A total of 186 and 142 clear bands were amplified by ISSR and SRAP primers, and the number of polymorphic bands was 185 and 140, respectively;The percentage of polymorphic bands (PPB) was 99.46% and 98.59%, respectively. The genetic diversity analysis showed that the coefficient of gene differentiation (st) of ISSR and SRAP markers were 0.279 9 and 0.231 6, respectively, indicating that the genetic variation was mainly within the population, and the interpopulation gene flow (m) value was 1.286 4 and 1.659 3, respectively. The genetic similarity coefficients ranged from 0.053 3 to 0.948 1 and 0.032 8 to 0.967 7. The clustering results showed that the populations were divided into five and three groups by ISSR and SRAP markers, respectively, and the clustering results of ISSR markers were more consistent with the actual regional distribution.The germplasm ofis rich in genetic diversity, ISSR and SRAP markers can be used to identify the phylogeny of. The results can provide some reference for the conservation and breeding of.
; molecular labeling; genetic diversity; gemplasm resources; ISSR; SRAP
R286.12
A
0253 - 2670(2022)21 - 6865 - 09
10.7501/j.issn.0253-2670.2022.21.025
2022-03-06
浙江省中藥資源保護與創新利用重點實驗室項目(2021E10013);溫州市農業新品種選育協作組項目(2019ZX003-1)
姜 武(1987—),男,助理研究員,研究方向為中藥材新品種選育及開發。E-mail: jiangwu8888@163.com
陶正明(1970—),男,研究員,研究方向為藥用植物資源評價利用。Tel: (0577)88526876 E-mail: zmtao2002@aliyun.com.cn
[責任編輯 時圣明]