蒙容君，陳亮，許原，林緯，周歧偉，謝義林，賴定清，賴家業(yè)

廣西三江茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析

蒙容君1，陳亮2，許原1，林緯3，周歧偉3，謝義林3，賴定清4*，賴家業(yè)3*

1 廣西大學(xué)林學(xué)院，廣西 南寧 530004；2. 中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，浙江 杭州 310008； 3. 廣西大學(xué)農(nóng)牧產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究院，廣西 南寧 530004；4. 三江縣多耶樓茶業(yè)有限公司，廣西 三江 545500

為明確廣西三江茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性，采用簡(jiǎn)單重復(fù)序列間擴(kuò)增（ISSR）和相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性（SRAP）2種標(biāo)記技術(shù)，對(duì)三江地區(qū)72份地方茶樹種質(zhì)資源與5個(gè)引進(jìn)品種進(jìn)行遺傳多樣性分析，兩種標(biāo)記結(jié)果都顯示出高水平的遺傳多樣性（H=0.30，I=0.44），群體間顯示出高的遺傳分化（Gst=0.056）和基因流（Nm=8.64）。群體內(nèi)觀察到的遺傳變異遠(yuǎn)高于群體間的遺傳變異。聚類分析結(jié)果顯示，大部分三江茶樹種質(zhì)資源聚為一類，與引進(jìn)品種劃分成兩個(gè)亞群，聚類分析結(jié)果與主坐標(biāo)分析（PCoA）的結(jié)果一致。本研究為三江茶樹種質(zhì)資源的保護(hù)和利用提供了分子水平的證據(jù)。

茶樹；分子標(biāo)記；遺傳多樣性；種群結(jié)構(gòu)

茶葉作為最受世人喜愛的三大無酒精飲料之一，多由山茶科（Theaceae）山茶屬（）茶樹[(L.) O. Kuntze]的嫩芽葉制作而成。廣西柳州三江縣位于黔桂湘三省交界處，地處茶樹起源中心的輻射范圍內(nèi)，茶樹栽培歷史悠久，擁有豐富的茶樹種質(zhì)資源[1]。近年來，由于一些野生茶具有品質(zhì)優(yōu)良、風(fēng)味獨(dú)特且成本低等特點(diǎn)，導(dǎo)致古茶樹資源被過度開采，部分茶樹資源因此消失，嚴(yán)重阻礙了茶樹種質(zhì)資源保存和良種選育事業(yè)進(jìn)程和發(fā)展。因此開展茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性研究，對(duì)三江縣茶樹種質(zhì)資源的保護(hù)和利用、專用新品種選育以及茶產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展等具有重要意義。

DNA分子標(biāo)記技術(shù)是檢測(cè)種質(zhì)資源多樣性的有效工具[2-3]，在植物分子標(biāo)記技術(shù)中簡(jiǎn)單重復(fù)序列間擴(kuò)增（ISSR）和相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性（SRAP）是使用廣泛的兩種標(biāo)記，具有諸多優(yōu)點(diǎn)。ISSR分子標(biāo)記以加錨簡(jiǎn)單重復(fù)序列（SSR）寡聚核苷酸作引物，對(duì)位于反向排列的SSR之間的DNA序列進(jìn)行PCR擴(kuò)增，非擴(kuò)增SSR本身，因其試驗(yàn)重復(fù)性強(qiáng)，可解釋更高程度的DNA多態(tài)性等優(yōu)點(diǎn)，在水稻[4]、玉米[5]、甘蔗[6]等作物的遺傳育種中被廣泛使用。劉青等[7]利用ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)貴州省145個(gè)古茶樹個(gè)體進(jìn)行遺傳多樣性分析，對(duì)古茶樹資源的保護(hù)具有重要指導(dǎo)作用。孫雪梅等[8]利用ISSR對(duì)云南67份茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行了遺傳多樣性分析，揭示了供試樣品之間的親緣關(guān)系，為云南省擴(kuò)寬地方茶樹種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ)及野生茶樹遺傳潛力評(píng)估提供了理論依據(jù)。SRAP分子標(biāo)記技術(shù)通過雙引物設(shè)計(jì)對(duì)基因的特定區(qū)域進(jìn)行擴(kuò)增，正向引物對(duì)外顯子區(qū)域進(jìn)行特異擴(kuò)增，反向引物對(duì)內(nèi)含子區(qū)域或啟動(dòng)子區(qū)域進(jìn)行特異擴(kuò)增[9]，該標(biāo)記具有穩(wěn)定、產(chǎn)率高、便于擴(kuò)增目標(biāo)片段等特點(diǎn)[10]。林萍等[11]利用SRAP分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)同屬山茶屬的12個(gè)無性系油茶品種進(jìn)行遺傳差異比對(duì)，為長林系列的無性系油茶種源的開發(fā)和利用構(gòu)建理論基礎(chǔ)。Zhang等[12]利用EST-SSR、SCoT和SRAP 3種標(biāo)記對(duì)秦巴山區(qū)50份茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性以及群體結(jié)構(gòu)評(píng)估，揭示了外來茶樹品種的引進(jìn)對(duì)秦巴山區(qū)茶葉基因庫產(chǎn)生的影響。在DNA分子標(biāo)記分析遺傳多樣性研究中，綜合運(yùn)用多種分子標(biāo)記，能最大程度優(yōu)化聚類分析[13]。本研究利用12個(gè)ISSR引物和16對(duì)SRAP引物組合，對(duì)72份三江茶樹種質(zhì)資源及5份外省引進(jìn)的栽培品種進(jìn)行遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)與分化以及聚類與遺傳距離分析比較，以期明確廣西三江地方茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性現(xiàn)狀，旨在為三江茶專用新品種選育提供理論基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

2010年采集廣西柳州三江侗族自治縣域內(nèi)形態(tài)上具有代表性的自然生長茶樹枝梢，采用扦插繁育后種植于三江縣多耶樓茶業(yè)有限公司本地茶樹種質(zhì)資源圃，在經(jīng)過對(duì)總體樣本進(jìn)行形態(tài)學(xué)分析的基礎(chǔ)上，選出具有代表性的三江地方茶樹種質(zhì)資源72份（編號(hào)為1～72），同時(shí)以5個(gè)（CK1～CK5）外省引進(jìn)的茶樹優(yōu)良品種作為對(duì)照，基本信息見表1。每份茶樹品種資源采集10～15片中部無害蟲的嫩葉，使用變色硅膠干燥，在–20?℃下保存。

1.2 茶樹基因組DNA的提取與檢測(cè)

取經(jīng)過干燥處理的茶樹嫩葉，采用植物基因組DNA快速抽提試劑盒CW0531S（江蘇康為世紀(jì)生物科技股份有限公司）提取樣本DNA。使用0.8%的瓊脂糖凝膠電泳法檢測(cè)DNA完整性，采用超微量分光光度計(jì)（NanoDrop 1000）對(duì)DNA濃度和純度進(jìn)行評(píng)估。合格DNA樣品用超純水稀釋至20?mg·L-1，置于冰箱?20?℃保存?zhèn)溆谩?/p>

1.3 引物的篩選

本研究使用的ISSR引物來源于哥倫比亞大學(xué)公布的第9套100個(gè)ISSR通用引物序列[14]；SRAP引物參考文獻(xiàn)[15-16]設(shè)計(jì)的234對(duì)SRAP引物組合，共包含13條上游引物（Me1～Me13）和18條下游引物（Em1～Em18）。引物的篩選分為初篩和復(fù)篩2個(gè)步驟，選取11個(gè)表型性狀差異較明顯的資源與5個(gè)參照品種作為初篩樣本，選出擴(kuò)增產(chǎn)物主帶明顯、條帶清晰的引物；使用所有樣本進(jìn)行復(fù)篩，選擇多態(tài)性高、擴(kuò)增條帶清晰、重復(fù)性好的引物作為最終引物；最后以每條引物Tm值為基礎(chǔ)溫度，設(shè)置12個(gè)溫度梯度，根據(jù)擴(kuò)增條帶的電泳結(jié)果確定每個(gè)引物的最適退火溫度。

表1 茶樹種源信息

1.4 PCR擴(kuò)增

ISSR-PCR擴(kuò)增體系（25?μL）：1?μL DNA模板、1?μL引物（20?mg·L-1，上下游引物各0.5?μL）、12.5?μL Powerpol 2X PCR Mix、10.5?μLddH2O。ISSR-PCR擴(kuò)增程序：98?℃預(yù)變性45?s；98?℃變性10?s，退火（每個(gè)引物退火溫度見表2）30?s，72?℃延伸100?s，共30個(gè)循環(huán)；72?℃延伸5?min，4?℃保存。

SRAP-PCR擴(kuò)增體系（25?μL）：1?μL DNA模板、1?μL引物（20?mg·L-1，上下游引物各0.5?μL）、12.5?μL Powerpol 2X PCR Mix、10.5?μL ddH2O。SRAP-PCR擴(kuò)增程序：98?℃預(yù)變性45?s；98?℃變性10?s，退火（每個(gè)引物退火溫度見表2）30?s，72?℃延伸100?s，共32個(gè)循環(huán)；72?℃延伸5?min，4?℃保存。

PCR擴(kuò)增產(chǎn)物在含有Gelred核酸染料的1%瓊脂糖凝膠0.5×TAE緩沖液中，130?V電泳40?min后，通過超靈敏多功能凝膠成像儀（Amersham Imager 600）拍照保存。

1.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析

人工讀取電泳結(jié)果數(shù)據(jù)，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)處理。將條帶中清晰可見以及可重復(fù)的標(biāo)記為“1”，同一位置上條帶缺失或者弱帶標(biāo)記為“0”，形成“0、1”數(shù)據(jù)矩陣，分別得到ISSR、SRAP及綜合兩者（ISSR+SRAP）的數(shù)據(jù)。

1.5.1 遺傳多樣性分析

利用Excel統(tǒng)計(jì)每個(gè)引物或每對(duì)引物組合擴(kuò)增的條帶以及多態(tài)性條帶數(shù)，計(jì)算多態(tài)位點(diǎn)百分率（PPB），利用POPGENE 1.32計(jì)算遺傳參數(shù)，如觀察到的等位基因數(shù)量（Na）、有效等位基因數(shù)（Ne）、Nei's基因多樣性指數(shù)（H）、Shannon信息指數(shù)（I）。

1.5.2 遺傳結(jié)構(gòu)與分化分析

利用Structure軟件[17]，對(duì)群體進(jìn)行K為2～6的貝葉斯聚類，估算最佳群體組群數(shù)K和個(gè)體Q矩陣，利用Structure Harvester[18]計(jì)算lnP(K)和數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)概率變化率（ΔK），利用Popgene 1.32軟件計(jì)算群體內(nèi)多樣性（Hs）、總基因多樣性和基因流（Nm）。

1.5.3 聚類分析

利用Popgene 1.32軟件得到聚類分析圖，然后使用MEGA 7.0和Adobe Illustrator 2021構(gòu)建聚類分析圖。利用GenAlEx 6.2加載宏軟件進(jìn)行主坐標(biāo)分析（PCoA）。

2 結(jié)果與分析

2.1 引物篩選結(jié)果與多態(tài)性分析

ISSR引物經(jīng)過篩選，共獲得12個(gè)條帶清晰、多態(tài)性高且重復(fù)性好的引物，引物基本信息見表2。12個(gè)引物共擴(kuò)增出124個(gè)條帶，多態(tài)性條帶有122條，PPB為98.39%。12個(gè)引物平均擴(kuò)增條帶數(shù)為10.33條，平均多態(tài)性條帶數(shù)為10.17條，PPB最低的引物是UBC844，為84.62%，其余引物PPB均為100%，所有引物均表現(xiàn)出極高的多態(tài)性。擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)最多的引物是UBC844，擴(kuò)增出了13個(gè)條帶；其次是引物UBC835、UBC841和UBC845，均擴(kuò)增出12個(gè)條帶；擴(kuò)增條帶最少的引物是UBC873，只擴(kuò)增出8條。以引物UBC835為例，其對(duì)72個(gè)樣本和5個(gè)對(duì)照的ISSR-PCR的電泳結(jié)果如圖1所示。

SRAP引物組合經(jīng)過篩選，共獲得16個(gè)條帶清晰、多態(tài)性高且重復(fù)性好的引物組合，引物組合基本信息見表3。16個(gè)SRAP引物組合共擴(kuò)增出196個(gè)條帶，多態(tài)性條帶有193條，PPB為98.47%。16條引物組合平均擴(kuò)增條帶數(shù)為12.25條，平均多態(tài)性條帶數(shù)為12.06條，PPB最低的引物組合是Me7/Em6和Me10/Em3，為92.86%，所有引物均表現(xiàn)出極高的多態(tài)性。擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)最多的引物組合是Me5/Em8，擴(kuò)出了17條條帶；其次是引物組合Me2/Em15，擴(kuò)增出16條條帶；擴(kuò)增條帶最少的引物組合是Me1/Em15，只擴(kuò)增出6條。以引物組合Me10/Em3為例，其對(duì)72個(gè)樣本和和5個(gè)對(duì)照的SRAP-PCR的電泳結(jié)果如圖2所示。

綜合ISSR和SRAP分析結(jié)果可知，兩個(gè)標(biāo)記共擴(kuò)增出320個(gè)條帶，多態(tài)性條帶有315條，PPB為98.44%，平均擴(kuò)增條帶數(shù)為11.43條，平均多態(tài)性條帶數(shù)為11.25條。

表2 ISSR引物信息及擴(kuò)增結(jié)果

注：M為Marker，1～72代表72份三江縣茶樹種質(zhì)資源，73～77代表CK1～CK5

2.2 遺傳多樣性分析

將所選的72份三江地方茶樹種質(zhì)資源使用Popgene 1.32軟件計(jì)算等位基因數(shù)量（Na）、有效等位基因數(shù)（Ne）、Nei's基因多樣性指數(shù)（H）、Shannon信息指數(shù)（I）等相關(guān)系數(shù)，結(jié)果如表4所示。

ISSR引物檢測(cè)到的平均Na為1.99，Ne為1.47，H為0.29，I為0.44；SRAP引物組合檢測(cè)到的平均Na為1.99，Ne為1.49，H為0.30，I為0.46，兩種標(biāo)記的結(jié)果趨于一致。72份三江地方茶樹種質(zhì)資源的平均Na為1.99，Ne為1.48，H為0.30，I為0.45。

2.3 遺傳分化與遺傳結(jié)構(gòu)分析

將參試的77份茶樹種質(zhì)資源按照種源地劃為3個(gè)群體（廣西、浙江和福建），計(jì)算群體內(nèi)多樣性（Hs）、總基因多樣性（Ht）和基因流（Nm）等遺傳參數(shù)。結(jié)果表明（表4），ISSR引物檢測(cè)的Ht和Hs分別為0.30和0.28；SRAP引物檢測(cè)的Ht和Hs分別為0.31和0.29，兩種標(biāo)記所得到的結(jié)果趨于一致。

表3 SRAP引物信息及擴(kuò)增結(jié)果

注：M為Marker，1～72代表72份三江縣茶樹種質(zhì)資源，73～77代表CK1～CK5

結(jié)合ISSR標(biāo)記和SRAP標(biāo)記結(jié)果，77份茶樹種質(zhì)資源的Ht為0.31，Hs為0.29；種群間分化系數(shù)（Gst）為0.056，則相應(yīng)的種群內(nèi)的Gst為0.944，基因流系數(shù)為8.64。通過ISSR和SRAP標(biāo)記結(jié)果，單獨(dú)對(duì)2個(gè)對(duì)照群體（浙江群體與福建群體）進(jìn)行遺傳結(jié)構(gòu)分析，種群間Gst為0.251，Nm為1.49。

72份三江地方茶樹種質(zhì)資源與5個(gè)引進(jìn)品種的遺傳結(jié)構(gòu)存在差異（圖3）?；讦推測(cè)最佳亞群體數(shù)，K的最大值出現(xiàn)在K＝4，ΔK=37.65。當(dāng)假設(shè)供試茶樹種質(zhì)資源存在4個(gè)亞群體（K=4）時(shí)，根據(jù)Q矩陣排列結(jié)果，GY02與5個(gè)引進(jìn)品種聚為1個(gè)亞群，其余茶樹種質(zhì)資源則分為另外3個(gè)亞群。

2.4 聚類與遺傳距離分析

分別利用ISSR標(biāo)記、SRAP標(biāo)記、以及ISSR+SRAP標(biāo)記的基因型數(shù)據(jù)對(duì)77份茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行非加權(quán)組平均法（UPGMA）聚類。基于ISSR標(biāo)記的UPGMA樹狀圖顯示（圖4），樣本間遺傳相似系數(shù)為0.726～0.960，變幅為0.234。在遺傳相似系數(shù)為0.750時(shí)，可將全部樣本劃分為4個(gè)亞群。第1亞群包括除了GY02和LK12之外的70份三江茶樹種質(zhì)資源，第2亞群為LK12，第3亞群為GY02，第4亞群為5個(gè)引進(jìn)品種。樣本間的遺傳距離為0.041?2 ～0.777?2，其中LK12和黃金芽的遺傳距離最遠(yuǎn)，遺傳距離最近的是GJ02和GJ03。

基于SRAP標(biāo)記的UPGMA樹狀圖顯示（圖5），樣本間遺傳相似系數(shù)為0.515～0.882，變幅為0.367。其中，在遺傳相似系數(shù)為0.535時(shí)，可將全部樣本劃分為3個(gè)亞群。第1亞群包括除GY02之外的71份三江茶樹種質(zhì)資源；第2亞群包含GY02、嘉茗1號(hào)、福云6號(hào)、福鼎大毫茶和梅占；第3亞群為黃金芽。樣本間的遺傳距離為0.125～0.663，其中LK06和福鼎大毫茶的遺傳距離最遠(yuǎn)，遺傳距離最近的是GJ02和GJ03。

基于ISSR+SRAP標(biāo)記的UPGMA樹狀圖顯示（圖6），樣本間遺傳相似系數(shù)為0.534～0.913，變幅為0.379。其中，在遺傳相似系數(shù)為0.572時(shí)，可將全部樣本分為3簇。第1簇包括71個(gè)三江茶樹種質(zhì)資源，第2簇為GY02，第3簇為5個(gè)引進(jìn)茶樹品種。樣本間的遺傳距離為0.091?6～0.626?7，其中遺傳距離最遠(yuǎn)的為LK06和福云6號(hào)，遺傳距離最近的是GJ02和GJ03。

使用Genalex加載宏將兩種標(biāo)記結(jié)果進(jìn)行PCoA分析（圖7），兩個(gè)PCoA軸可以分別解釋12.65%和8.28%的遺傳變異。將主坐標(biāo)分析圖分成Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ 4個(gè)區(qū)域。三江茶樹種質(zhì)資源主要分布在Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ區(qū)，小部分分布于Ⅱ區(qū)且大部分散點(diǎn)較為集中，而5個(gè)參照品種均分布于Ⅳ區(qū)，且與三江的種質(zhì)資源距離較遠(yuǎn)。雙標(biāo)記的PCoA結(jié)果與UPGMA聚類結(jié)果基本一致。

表4 遺傳多樣性與遺傳分化系數(shù)

注：1～72代表72份三江縣茶樹種質(zhì)資源，73～77代表CK1～CK5

圖4 ISSR標(biāo)記77份茶樹種質(zhì)資源的UPGMA聚類圖

圖5 SRAP標(biāo)記77份茶樹種質(zhì)資源的UPGMA聚類圖

圖6 ISSR+SRAP標(biāo)記77份茶樹種質(zhì)資源的UPGMA聚類圖

3 討論

對(duì)茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性評(píng)估，可以全面有效反映茶樹群體的品種現(xiàn)狀，也是品種選育和種質(zhì)創(chuàng)新的基礎(chǔ)。本研究中使用12個(gè)ISSR引物和16個(gè)SRAP引物組合標(biāo)記對(duì)72個(gè)三江茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行遺傳多樣性分析，共檢測(cè)到320個(gè)等位基因條帶，其中多態(tài)性條帶315個(gè)，PPB平均值達(dá)到了98.44%，ISSR與SRAP標(biāo)記的Na平均值均為1.99。劉彤等[19]利用ISSR分子標(biāo)記分析了柳州九萬山93份茶樹種質(zhì)資源，結(jié)果顯示，112個(gè)等位基因條帶平均多態(tài)比例為93.8%；鄭丹琳等[20]利用ISSR分子標(biāo)記對(duì)柳州汪洞鄉(xiāng)87份種質(zhì)資源進(jìn)行分析，10條引物共擴(kuò)增出67條譜帶，多態(tài)比例達(dá)95.5%。前人的研究和本研究的結(jié)果相似，標(biāo)記的引物均顯示極高的多態(tài)性比例，說明柳北區(qū)域融水——三江地區(qū)茶樹種質(zhì)資源在分子水平上遺傳多樣性水平高。同時(shí)也驗(yàn)證了本研究中篩選出的ISSR引物和SRAP引物組合對(duì)試驗(yàn)材料的遺傳多樣性檢測(cè)效率高，可有效揭示茶樹群體的遺傳多樣性。從擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)來看，SRAP的檢測(cè)效率略高于ISSR的檢測(cè)效率。

雙標(biāo)記結(jié)果分析顯示，Nei's基因多樣性指數(shù)（H）和香農(nóng)信息指數(shù)（I）的平均值分別為0.30和0.45；與寧靜等[21]基于ISSR分子標(biāo)記對(duì)湖南黃金茶群體遺傳多樣性分析結(jié)果（H=0.30，I=0.45）相似，略低于李丹等[22]基于ISSR分子標(biāo)記對(duì)江華苦茶群體進(jìn)行遺傳多樣性分析結(jié)果（H=0.38，I=0.56），但高于陳濤林等[23]基于ISSR分子標(biāo)記對(duì)汝城白毛茶群體的分析結(jié)果（H=0.26，I=0.40）。與其他研究對(duì)比，三江茶樹種群遺傳多樣性處于較高的水平。

綜合本研究ISSR和SRAP數(shù)據(jù)，3個(gè)茶樹種群間的變異為5.6%，而種群內(nèi)的變異系數(shù)為94.4%，Nm指基因在群體間或群體內(nèi)的運(yùn)動(dòng)[24]，普遍認(rèn)為，當(dāng)Nm＜1時(shí)，造成遺傳分化的主要原因是遺傳漂變；當(dāng)Nm＞1，基因流阻礙了基因漂變，進(jìn)而出現(xiàn)遺傳分化[25]。本研究中，雙標(biāo)記的Nm為8.64，群體間的Nm系數(shù)均大于1，說明本研究所標(biāo)記的種群間遺傳分化遠(yuǎn)高于種群內(nèi)遺傳分化，與Yao等[26]對(duì)全國450份茶樹核心種質(zhì)資源遺傳結(jié)構(gòu)和分化研究結(jié)果相似。茶樹進(jìn)化過程中，由于自然或人工選擇、隨機(jī)漂變等原因，茶樹群體會(huì)出現(xiàn)遺傳分化[27]，并且茶樹雌雄同株、風(fēng)媒異花授粉的植物學(xué)特性[28]，使得所選的種群遺傳變異的大多數(shù)來自種群內(nèi)部。各群體之間的生境異質(zhì)性較大，環(huán)境效應(yīng)增強(qiáng)了三江茶樹群體與對(duì)照茶樹種質(zhì)群體間的遺傳分化水平，而在三江茶樹種群內(nèi)近交，使等位基因均質(zhì)化，頻繁的基因交流也阻止了遺傳分化的發(fā)生。本研究所有樣品均采自三江地區(qū)，但引進(jìn)品種在該地栽培年限較短，基因有效交流頻率在自然條件下較低，出現(xiàn)本地種源與外來品種在基因水平上分化較為明顯的結(jié)果。

聚類分析結(jié)果表明，當(dāng)77份茶樹種質(zhì)資源分為兩個(gè)亞群時(shí)，第一個(gè)亞群為除GY02之外的所有三江茶樹資源，而GY02與5個(gè)參照茶樹種則聚為另一個(gè)亞群。在Structure遺傳結(jié)構(gòu)分析圖中，假設(shè)所選的種質(zhì)資源分為4個(gè)亞群，GY02與5個(gè)參照品種聚為一類。說明GY02與三江地方茶樹種質(zhì)資源在分子水平上差異較為明顯。根據(jù)初步形態(tài)學(xué)標(biāo)記的結(jié)果顯示，三江茶樹群體的芽頭茸毛總體呈現(xiàn)出無茸毛或少茸毛特點(diǎn)，而GY02芽頭茸毛密，春季的生長勢(shì)強(qiáng)，在茶樹群體種中有較高辨識(shí)度，多項(xiàng)形態(tài)學(xué)指標(biāo)與三江群體種存在特異性。3個(gè)聚類結(jié)果均顯示，GJ02和GJ03的遺傳一致性最高，且遺傳距離系數(shù)最小，說明GJ02和GJ03親緣關(guān)系較為接近。

ISSR聚類結(jié)果中，三江種質(zhì)資源的亞群里，LK12在更高系數(shù)的遺傳相似性比較中被劃分成單獨(dú)一組，而在SRAP聚類結(jié)果中，除GY02以外的所有三江茶樹種質(zhì)資源聚為一個(gè)亞群。推測(cè)針對(duì)基因組不同片段的不同標(biāo)記，單個(gè)標(biāo)記不能完全反映群體之間的關(guān)系。由于ISSR和SRAP標(biāo)記都是顯性標(biāo)記，因此本研究將兩個(gè)標(biāo)記結(jié)合起來進(jìn)行分析，避免單個(gè)標(biāo)記的限制。兩種分子標(biāo)記的遺傳距離結(jié)果都顯示三江地方茶樹種質(zhì)資源與外省引進(jìn)品種具有明顯的分化。

三江的茶樹種群經(jīng)過長期的自然選擇和遺傳進(jìn)化，出現(xiàn)一批適應(yīng)當(dāng)?shù)氐乩須夂虻牟铇淦贩N，說明三江茶樹種質(zhì)資源豐富，具有良好的開發(fā)前景。目前已經(jīng)從中選育了多耶樓1號(hào)和多耶樓2號(hào)兩個(gè)茶樹新品種，2022年獲得了農(nóng)業(yè)農(nóng)村部植物新品種權(quán)授權(quán)；另外還有3個(gè)品種已經(jīng)通過了植物新品種特異性、一致性和穩(wěn)定性（Distinctness，uniformity，stability，DUS）現(xiàn)場(chǎng)考察。本研究中的72份茶樹種質(zhì)資源的遺傳多樣性較為豐富，結(jié)合聚類和農(nóng)藝、品質(zhì)性狀分析結(jié)果，選用綜合性狀優(yōu)異且有一定遺傳差異的材料作為育種親本，對(duì)三江茶樹種質(zhì)遺傳改良和拓寬遺傳多樣性具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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Genetic Diversity Analysis of Tea Genetic Resources in Sanjiang, Guangxi

MENG Rongjun1, CHEN Liang2, XU Yuan1, LIN Wei3, ZHOU Qiwei3, XIE Yilin3, LAI Dingqing4*, LAI Jiaye3*

1. College of Forestry, Guangxi University, Nanning 530004, China; 2.Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences, Hangzhou 310008, China; 3. Institute of Agriculture and Animal Husbandry Development, Guangxi University, Nanning 530004, China; 4. Sanjiang County Duoyelou Tea Industry Co., Ltd., Sanjiang 545500, China

In order to clarify the genetic diversity of tea genetic resources in Sanjiang, Guangxi, two marker techniques, simple inter-repeat sequence amplification (ISSR) and correlated sequence amplification polymorphism (SRAP) were used to analyze the genetic diversity of 72 local tea genetic resources and five introduced cultivars in Sanjiang region. The results of both marker techniques show high levels of genetic diversity (H=0.30, I=0.44), high genetic differentiation between populations (Gst=0.056) and gene flow (Nm=8.64). The genetic variation observed within populations was much higher than that between populations. The cluster analysis shows that most of the tea genetic resources in Sanjiang were clustered into one group and the introduced cultivars were clustered into the other, which was consistent with the results of PCoA. This study provided evidence at the molecular level for the protection and utilization of tea germplasmin Sanjiang.

, molecular marker, genetic diversity, population structure

S571.1

A

1000-369X(2023)02-147-12

2022-12-15

2023-01-19

三江縣本地茶樹產(chǎn)業(yè)科技創(chuàng)新示范基地建設(shè)項(xiàng)目（桂科AD19245192）

蒙容君，男，碩士研究生，主要從事林木（包括茶樹）遺傳育種研究。*通信作者：752102015@qq.com；laijiayie@126.com