王騫春
摘要[目的]研究小干松種源遺傳多樣性,為小干松引種、育種工作提供基礎(chǔ)資料。[方法]利用SRAP熒光標(biāo)記技術(shù)對引種的15個小干松種源進行SRAP分析。[結(jié)果]9對熒光標(biāo)記的SRAP引物共產(chǎn)生1 075個條帶,多態(tài)性位點953個,平均多態(tài)性為88.7%,每對引物擴增條帶75~146條,平均每對引物擴增條帶119條;通過UPGMA軟件對15個種源進行遺傳聚類分析,15個種源的相似系數(shù)在0.761 3~0.876 0,以遺傳相似系數(shù)0.850 0為閾值可將15個種源分為4個群體,同一地理來源的種源有一定的遺傳差異,但大體呈現(xiàn)按地理來源聚類的趨勢。[結(jié)論]15個小干松種源具有較高的基因多態(tài)性,遺傳多樣性豐富,小干松變異類型與地理分布有關(guān)。
關(guān)鍵詞小干松;種源;SRAP
中圖分類號S188+.1文獻標(biāo)識碼A文章編號0517-6611(2017)12-0139-02
Abstract[Objective] To study the gentic diversity of Pinus contorta provenance for laying the foundation for introduction of P. contorta breeding. [Method] Using SRAP fluorescence technique to analyze 15 provenances of P. contorta. [Result]9 SRAP primers for fluorescent labeling produced a total of 1 075 bands, 953 polymorphic loci, the average polymorphism was 88.7%. Each primer amplified bands were from 75 to 146, an average of 119 bands. The similarity coefficients of 15 provenances were 0.761 3-0.876 0 by UPGMA software.Taking the genetic similarity coefficient of 0.850 0 as threshold, 15 provenances were divided into 4 clusters, the provenances with the same geographic origin had some genetic differences, but generally showed a trend of clustering according to geographic origin. [Conclusion]15 provenances of P. contorta had high genetic diversity, abundant genetic diversity, the variation types were related to geographic distribution.
Key wordsPinus contorta;Provenances;SRAP
小干松(Pinus contorta)為松科松屬植物,原產(chǎn)地為北美,具有良好的抗性和適應(yīng)性 [1]。SRAP標(biāo)記(SequenceRelated Amplified Polymorphism)是由Li 等[2]在2001年提出的一種基于PCR的分子標(biāo)記技術(shù)。該方法具有高共顯、中產(chǎn)率、多態(tài)性高和重復(fù)性好的特點,已被廣泛應(yīng)用在遺傳多樣性分析、遺傳圖譜構(gòu)建和基因定位、基因分離、品種鑒定等研究中。該研究采用SRAP技術(shù)對引進的不同種源小干松進行遺傳多樣性分析,旨在為小干松的引種、育種工作提供基礎(chǔ)資料。
1材料與方法
1.1材料
供試材料為從加拿大引進的15個種源小干松種子(表1)。將其播種于遼寧省清原滿族自治縣國營大孤家林場,繁育家系,每個種源采10 株不同健康單株上當(dāng)年生新發(fā)針葉,液氮凍存后放于-80 ℃冰箱保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2方法
1.2.1DNA的提取。采用CTAB法(稍加改進)提取小干松基因組DNA [3]。0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測提取DNA 的質(zhì)量及完整性,UV1102 紫外分光光度計測定 DNA 濃度,在-20 ℃條件下保存?zhèn)溆谩?/p>
1.2.2
PCR反應(yīng)。將每個種源的10個家系基因組DNA按相同濃度混合作為模板。熒光標(biāo)記引物由北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司合成。從64對引物組合(表2)中,選擇多態(tài)性好的9對進行擴增,反應(yīng)總體積為20 μL,包括:Taq酶0.5 U,Mg2+濃度2.5 mmol/L,dNTPs濃度0.15 mmol/L,模板DNA含量60 ng,引物0.2 μmol/L。Mg2+、10×PCR Buffer 和 Taq 酶均購自北京鼎國昌盛生物技術(shù)有限責(zé)任公司。擴增反應(yīng)在 PTC-200 型 PCR(BIO-RAD)上進行,擴增程序為94 ℃預(yù)變性5 min;94 ℃變性1 min,35 ℃復(fù)性1 min,72 ℃延伸1 min,5個循環(huán);94 ℃變性1 min,50 ℃復(fù)性1 min,72 ℃延伸1 min,35個循環(huán);最后72 ℃延伸10 min,4 ℃保存。PCR 產(chǎn)物用4%聚丙烯酰胺凝膠電泳進行分離,ABI377測序儀檢測片段大小,生成膠圖。
1.3數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析
通過GeneScan軟件對膠圖進行分析,有帶的地方替換為1,無帶的地方替換為0,這樣構(gòu)成了0/1數(shù)據(jù),利用 NTsys 2.10軟件進行 UPGMA聚類分析并繪制樹狀聚類圖。
2結(jié)果與分析
2.1小干松種源遺傳多樣性的SRAP分析
從64對SRAP引物中選取9對擴增產(chǎn)物多態(tài)性好、譜帶清晰的引物進行 PCR 擴增,對15個小干松種源進行SRAP分析,電泳圖譜見〖CM(25〗圖1。這9對引物共擴增出 1〖KG*2〗075個條帶,平均每對引物可以擴增出 119條帶,檢測出多態(tài)性條帶為953 條,平均多態(tài)性為88.7%(表3)。
2.2小干松種源相似性和聚類分析
采用軟件NTSYS 2.10,根據(jù)9對引物產(chǎn)生的全部位點進行遺傳相似系數(shù)的計算,15個種源相似系數(shù)在0.761 3~0.876 0(表4)。利用UPGMA法進行聚類分析得到15個小干松種源的聚類樹形(圖2),以相似系數(shù)0.850 0為閾值,將15個種源分為4個群體:種源C1、C2、C3、C5、C13和C15為第一群體;種源C14為第二群體;種源C4、C6、C7和C10為第三群體;種源C8、C9、C11和C12為第四群體。
3討論與結(jié)論
小干松具有適應(yīng)性強、生長快的特點,并且抗旱、抗蟲性較強,我國的黑龍江、吉林、湖北等地均進行了引種,并進行了一系列的種源試驗,發(fā)現(xiàn)小干松樹高、胸徑等指標(biāo)在種源間差異顯著[4-6],說明不同種源的小干松遺傳變異較高。
該研究用熒光標(biāo)記SRAP方法分析了從加拿大引進的15個小干松種源的遺傳差異,共得到1 075個條帶,檢測出多態(tài)性條帶為953 條,平均多態(tài)性為88.7%,多態(tài)性較高,說明熒光標(biāo)記的SRAP適合分析小干松種源的遺傳多樣性。15個種源遺傳距離在0.238 7~0.124 0,相似系數(shù)比較高,可能是由于引種地理位置較近所致。
參考文獻
[1] 宋曉東.抗旱耐寒國外松的選擇[J].遼寧林業(yè)科技,1994(2):9-13.
[2] LI G,QURIOS C F.Sequencerelated amplified polymorphism(SRAP),a new marker system based on a simple PCR reaction:Its application to mapping and gene tagging in Brassica[J].Theor Appl Genet,2001,103(8):455 - 461.
[3] WANG X D,WANG Z P,ZOU Y P.An improved procedure for the isolation of nuclear DNA from leaves of wild grapevine dried with silicagel[J].Plant Mol Biol Rep,1996,14(4):369-373.
[4] 黃登民,王生,周顯昌.小干松引種實驗初報[J].延邊大學(xué)農(nóng)學(xué)學(xué)報,2003,25(1):13-15.
[5] 陸志民,時櫻,吳為群,等.小干松種源實驗與研究[J].吉林林業(yè)科技,1994(5):41-49.
[6] 謝祖年,章定清,范亦,等.小干松引種與種源試驗[J].林業(yè)科技開發(fā),2000,14(4):40-42.