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基于SSR分子標(biāo)記的棗品種鑒定及DNA分子身份證構(gòu)建

2024-01-01 00:00:00包文慧包杭蓋武陽(yáng)路東曄張玉平白玉娥潘青華
關(guān)鍵詞:遺傳多樣性

摘 要:【目的】利用熒光SSR分子標(biāo)記對(duì)北京棗主栽品種的親緣關(guān)系及遺傳多樣性分析并構(gòu)建棗品種DNA分子身份證,為棗新品種選育、生產(chǎn)利用奠定基礎(chǔ)。【方法】收集103個(gè)棗品種材料,篩選SSR熒光標(biāo)記引物,采用多重?zé)晒饷?xì)管電泳檢測(cè)技術(shù)分析擴(kuò)增條帶分子量和等位基因,獲得相應(yīng)的擴(kuò)增帶型,從而對(duì)每個(gè)棗種質(zhì)材料進(jìn)行標(biāo)記并構(gòu)建供試樣品的DNA分子身份證。【結(jié)果】基于SSR分子標(biāo)記技術(shù),篩選出19對(duì)SSR引物用于103個(gè)棗品種遺傳多樣性分析,并篩選了7對(duì)核心基因組合構(gòu)建DNA分子身份證。結(jié)果表明:19對(duì)引物對(duì)103個(gè)棗品種樣品經(jīng)SSR-PCR擴(kuò)增后共檢測(cè)到了156個(gè)等位標(biāo)記點(diǎn),每對(duì)引物平均8.211個(gè),有效等位基因(Ne)變化范圍為1.263~12.568,平均為3.467;Shannon’s信息指數(shù)(I)分布范圍0.547~2.664,平均為1.351;多態(tài)信息含量PIC值變幅在0.32~0.917,平均值為0.603,觀測(cè)雜合度(Ho)和期望雜合度(He)范圍分別為0.208~0.920和0.133~0.990,Ho和He的平均值為0.639和0.637,顯示出有較高的雜合度;遺傳相似系數(shù)為0.85~0.98,且在相似系數(shù)為0.85處時(shí)被分為兩大類(lèi)。【結(jié)論】北京地區(qū)京棗31和京棗311、馬牙棗和牙棗等栽培品種的遺傳背景較狹窄,遺傳相似度較高,不同品系間基因交流較少;京棗60、朗家園棗、北京蜂蜜罐、北京泡泡棗、京棗28等棗的親緣關(guān)系較遠(yuǎn),遺傳多樣性豐富。本研究結(jié)果為棗品種鑒定和培育新品種提供了重要依據(jù)。

關(guān)鍵詞:棗;SSR分子標(biāo)記;遺傳多樣性;DNA分子身份證

中圖分類(lèi)號(hào):S727.3;S665.1 文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A 文章編號(hào):1673-923X(2024)06-0175-11

基金項(xiàng)目:內(nèi)蒙古自治區(qū)科技重大專(zhuān)項(xiàng)(2021ZD0041);北京市農(nóng)林科學(xué)院創(chuàng)新能力建設(shè)專(zhuān)項(xiàng)(KJCX20240102,KJCX20230118)。

Jujube variety identification based on SSR molecular markers and construction of DNA molecular identity card

BAO Wenhui1,2, BAO Hanggai1,2, WU Yang1-5, LU Dongye1-5, ZHANG Yuping1-5, BAI Yu’e2, PAN Qinghua1-5

(1. Institute of Forestry and Pomology, Beijing Academy of Agriculture and Forestry Sciences, Beijing 100093, China; 2. Forestry Institute, Inner Mongolia Agricultural University, Hohhot 010019, Inner Mongolia, China; 3. Key Laboratory of Biology and Genetic Improvement of Horticultural Crops (North China), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100093, China; 4. Beijing Engineering Research Center for Deciduous Fruit Trees, Beijing 100093, China; 5. Key Laboratory of Urban Agriculture(North China), Ministry of Agriculture and Rural Affairs, Beijing 100093, China)

Abstract:【Objective】The genetic relationship and genetic diversity of the main cultivars of Beijing jujube were analyzed by fluorescent SSR molecular markers, and the DNA molecular identity card of jujube varieties was constructed, which laid a foundation for the breeding, production and utilization of new jujube varieties.【Method】A total of 103 jujube germplasm materials were collected, and the SSR fluorescent marker primers were screened. The molecular weight and alleles of the amplified bands were analyzed by multiple fluorescence capillary electrophoresis, and the corresponding amplified bands were obtained. Each jujube germplasm material was marked and the DNA molecular identity of the test samples was constructed.【Result】Based on SSR molecular marker technology, 19 pairs of SSR primers were screened for genetic diversity analysis of 103 jujube varieties, and 7 pairs of core gene combinations were screened to construct DNA molecular identity cards. The results showed that a total of 156 alleles were detected in 103 jujube cultivars by 19 pairs of primers after SSR-PCR amplification, with an average of 8.211 alleles per pair of primers. The effective alleles(Ne) ranged from 1.263 to 12.568, with an average of 3.467. Shannon’s information index (I) ranged from 0.547 to 2.664, with an average of 1.351. The polymorphism information content (PIC) ranged from 0.32 to 0.917, with an average value of 0.603. The observed heterozygosity (Ho) and expected heterozygosity (He) ranged from 0.208 to 0.920 and 0.133 to 0.990, respectively. The average values of Ho and He were 0.639 and 0.637, showing a high heterozygosity. The genetic similarity coefficient was 0.85-0.98, and it was divided into two categories when the similarity coefficient was 0.85.【Conclusion】In summary, the genetic background of Jingzao 31, Jingzao 311, Mayazao and Yazao in Beijing is relatively narrow, the genetic similarity is high, and the gene exchange between different strains is less. The genetic relationship of Jingzao 60, Langjiayuanzao, Beijing Fengmiguan, Beijing paopaozao, Jingzao 28 and other jujubes is far away, and the genetic diversity is rich. The results provided an important basis for the identification of jujube varieties and the cultivation of new varieties.

Keywords: jujube; SSR molecular markers; genetic diversity; DNA molecular identity card

棗Ziziphus jujuba Mill.是鼠李科Rhamnaceae棗屬Ziziphus植物。棗資源豐富,抗逆性極強(qiáng),是重要的生態(tài)、經(jīng)濟(jì)和藥用植物樹(shù)種[1]。隨著棗樹(shù)的遷移、分離、突變、自然選擇和人工選擇等原因,導(dǎo)致品種或類(lèi)型的命名混亂,造成同物異名和同名異物現(xiàn)象,給棗生產(chǎn)和育種帶來(lái)極大的障礙。因此,有必要利用分子生物學(xué)手段對(duì)棗品種進(jìn)行遺傳多樣性和親緣關(guān)系分析,同時(shí)也為品種選育、資源保存和純度鑒定提供依據(jù)[2]。

目前,國(guó)內(nèi)學(xué)者采用ISSR[3-4]、RAPD[5-6]、AFLP [7-8]、SRAP[9-10]、SSR[11-13]等DNA分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)果樹(shù)[14-15]、花卉[16-17]等進(jìn)行遺傳多樣性和親緣關(guān)系分析。利用分子標(biāo)記技術(shù)構(gòu)建DNA分子身份證,能夠從遺傳本質(zhì)層面對(duì)種質(zhì)資源識(shí)別和鑒定,且因SSR分子標(biāo)記技術(shù)具有多態(tài)性高、共顯性強(qiáng)、多等位基因變異等優(yōu)點(diǎn)被廣泛用于遺傳育種鑒定研究中,如櫻花[16]、百合[17]、板栗[14]和棗[1,13]等多種植物的品種識(shí)別和鑒定。DNA分子身份證將DNA指紋轉(zhuǎn)化為數(shù)字化形式,并利用在線(xiàn)條形碼和二維碼生成器生成專(zhuān)屬的條形碼和二維碼,通過(guò)掃碼器進(jìn)行掃描可以便捷快速地獲取品種信息,達(dá)到在品種檢索時(shí)更加簡(jiǎn)便直觀的目的[18]。

本研究結(jié)合文獻(xiàn)及全基因組測(cè)序數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)的 SSR 標(biāo)記,對(duì)北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所棗資源圃的103個(gè)棗資源的遺傳多樣性和品種鑒別,研究并構(gòu)建棗品種DNA分子身份證,可為全面研究棗資源多樣性和品種鑒別提供參考依據(jù)。

1 材料與方法

1.1 試驗(yàn)材料

供試的103個(gè)棗品種材料來(lái)自北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所棗資源圃(A:北京市農(nóng)林科學(xué)院林業(yè)果樹(shù)研究所棗種質(zhì)資源圃;B:河北省滄縣國(guó)家棗樹(shù)良種基地),采集嫩葉,用冰盒帶回實(shí)驗(yàn)室置于-20 ℃冰箱保存?zhèn)溆?,詳?xì)信息如表1所示。

1.2 試驗(yàn)方法

1.2.1 棗基因組DNA提取及檢測(cè)

利用TIANGEN公司的植物基因組DNA提取試劑盒對(duì)棗葉片進(jìn)行基因組DNA提取,通過(guò)1% 瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)樣品DNA的質(zhì)量[1],利用NanoDrop 2000超微量分光光度計(jì)(ThermoScientific)檢測(cè)濃度值并將所提取的基因組DNA濃度稀釋至 50 ng/μL,-20 ℃下保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 引物篩選及PCR擴(kuò)增

選擇相關(guān)文獻(xiàn)[19-22]已報(bào)道的引物90對(duì)及本課題組自有的引物33對(duì)(轉(zhuǎn)錄組數(shù)據(jù)已上傳NCBI數(shù)據(jù)庫(kù),登錄號(hào)為PRJNA835207),共計(jì)123對(duì)引物用于多態(tài)性引物篩選。PCR擴(kuò)增反應(yīng)體系為20 μL,其中包括DNA(50 ng/μL)2 μL,10×buffer 3.2 μL,dNTP 1.6 μL,上游引物 0.2 μL,下游引物 0.8 μL,2×Taq Master Mix 0.2 μL,M13引物0.8 μL,ddH2O 11.2 μL。PCR反應(yīng)程序如下:94 ℃,5 min;94 ℃,30 s;52~60 ℃,30 s;72 ℃,30 s;共35個(gè)循環(huán);72 ℃,10 min,4 ℃保存。得到PCR產(chǎn)物后,在2%的瓊脂糖凝膠電泳下進(jìn)行電泳檢測(cè)[23-24]。

1.2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)與分析

將103個(gè)棗品種資源的擴(kuò)增結(jié)果建立“0~1”數(shù)字庫(kù),并用Excel 2019軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)整理并保存。使用Popgen 32軟件[10]和GenAlex[13]插件計(jì)算等位基因數(shù)(Na)、有效等位基因數(shù)(Ne)、觀察雜合度(Ho)、期望雜合度(He)和Shannon’s指數(shù)(Ⅰ)、多態(tài)性信息含量(PIC),并利用NTSYS-pc 2.20軟件[19]計(jì)算各個(gè)樣品間的遺傳距離(Nei’s),利用非加權(quán)組平均法(UPGMA)構(gòu)建親緣關(guān)系圖[3,5,9]。并依據(jù)引物對(duì)103個(gè)棗品種擴(kuò)增得到各樣品的指紋數(shù)據(jù),將指紋數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為數(shù)字編碼,即DNA分子身份證。轉(zhuǎn)換方法如下:將每對(duì)引物在某一樣品上擴(kuò)增出的每一種帶型用“0,1”編碼表示,即在同引物有條帶的位置標(biāo)記“1”,無(wú)帶用“0”表示。最終將每個(gè)樣品在每對(duì)引物上的擴(kuò)增帶型數(shù)據(jù)串聯(lián)起來(lái),建立品種數(shù)字化的DNA分子身份證,并利用在線(xiàn)條形碼生成器(https://qr-batch.com/barcode.php)和二維碼在線(xiàn)生成技術(shù)(https://cli.im/)將對(duì)應(yīng)字符串生成直觀的條形碼和可掃描的二維碼DNA分子身份證[18-19,25]。

2 結(jié)果與分析

2.1 棗基因組DNA提取及電泳檢測(cè)結(jié)果

對(duì)隨機(jī)抽取的12個(gè)棗品種所提取的棗基因組DNA進(jìn)行瓊脂糖凝膠電泳和超微量分光光度計(jì)檢測(cè),結(jié)果顯示,所有棗DNA的OD260/280值在 1.8~2.0,電泳結(jié)果顯示DNA條帶清晰且單一,表明DNA質(zhì)量較好,可用于后續(xù)試驗(yàn)[13]。

2.2 遺傳多樣性分析

利用123對(duì)引物對(duì)103個(gè)棗品種進(jìn)行擴(kuò)增。利用2% 非變性聚丙烯酰胺凝膠電泳篩選多態(tài)性高和質(zhì)量好的SSR引物用于后續(xù)分析[21]。從中篩選出雜帶少、主帶明顯、背景清晰、擴(kuò)增條帶多、多態(tài)性好、條帶差異明顯的19對(duì)引物(表2),圖1為部分棗樣品DNA質(zhì)量電泳圖,圖2為引物L(fēng)138對(duì)隨機(jī)抽取的部分棗品種質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果,圖3為選取代表性SSR引物L(fēng)3417的擴(kuò)增結(jié)果,說(shuō)明該引物穩(wěn)定性較好。19對(duì)引物對(duì)103個(gè)棗品種樣品經(jīng)SSR-PCR擴(kuò)增后共檢測(cè)到了156個(gè)等位標(biāo)記點(diǎn),每對(duì)引物的平均標(biāo)記點(diǎn)為8.211個(gè),有效等位基因(Ne)變化范圍為1.263~12.568,平均為3.467;Shannon’s信息指數(shù)(I)分布范圍0.547~2.664,平均值為1.351;多態(tài)信息含量PIC值變幅在0.320~0.917,平均值為0.603(表3)。結(jié)果表明供試棗品種間遺傳多樣性豐富,選用的19個(gè)SSR引物在參試棗品種間多態(tài)性較高。

2.3 棗品種聚類(lèi)分析

采用NTSYS-pc 2.20軟件中UPGMA聚類(lèi)法對(duì)103個(gè)棗供試品種進(jìn)行聚類(lèi)分析(圖4),并計(jì)算其相互之間的相似系數(shù),相似系數(shù)在0.85~0.98之間。當(dāng)在相似系數(shù)為0.98時(shí),7對(duì)SSR引物可以將103個(gè)棗品種在聚類(lèi)圖上完全區(qū)分開(kāi),使每一個(gè)品種均可得到專(zhuān)一性鑒別,表明在分子水平上棗材料間的遺傳多樣性較為豐富。

由圖4可以看出,在0.85處分為兩大類(lèi),第Ⅰ大類(lèi)在相似系數(shù)0.875處又可分成3個(gè)亞類(lèi),第Ⅰ亞類(lèi)包括尜尜棗、月光棗、大荔水棗、水棗、悠悠棗、馬牙棗、牙棗、長(zhǎng)辛店白棗、辣椒棗、朗家園棗、北京笨棗、金絲小棗、民勤小棗、瓜紋棗14個(gè)品種,大荔水棗和水棗間親緣關(guān)系較近;馬牙棗和牙棗相似系數(shù)極高;朗家園棗和北京笨棗遺傳距離較近;金絲小棗、民勤小棗和瓜紋棗中,金絲小棗和民勤小棗被單獨(dú)聚成一個(gè)小類(lèi)群,存在一定的親緣關(guān)系。第Ⅱ亞類(lèi)有滄州金絲小棗、滄縣金絲小棗、金絲無(wú)核小棗、樂(lè)陵無(wú)核小棗、懷柔大脆、蜂蜜罐、北京蜂蜜罐、承德脆和紅螺脆9個(gè)品種,滄州小棗和滄縣金絲小棗遺傳系數(shù)最高;金絲無(wú)核小棗和樂(lè)陵無(wú)核小棗有著較近的親緣關(guān)系;蜂蜜罐和北京蜂蜜罐在遺傳相似系數(shù)為0.95處有兩個(gè)分支,說(shuō)明其有著較近的親緣關(guān)系。第Ⅲ亞類(lèi)有胎里紅、三變紅、哈密大棗、蟠棗、梨棗和臨猗梨棗6個(gè)品種,胎里紅和三變紅在遺傳相似系數(shù)為0.935處被分成兩個(gè)分支,說(shuō)明存在一定的親緣關(guān)系;梨棗和臨猗梨棗有著較近的親緣關(guān)系。第Ⅱ大類(lèi)在相似系數(shù)0.89處又可分成7個(gè)亞類(lèi),第Ⅰ亞類(lèi)包括了溆浦雞蛋棗、湖南雞蛋棗、滄州雞蛋棗、京棗39號(hào)、早脆王棗、7月鮮、京棗60、嘎嘣脆、贊皇福棗、京棗28、贊皇大棗、大荔龍棗、河南龍棗和龍棗14個(gè)品種。其中,溆浦雞蛋棗和湖南雞蛋棗相似系數(shù)為0.98,表明二者有很近的親緣關(guān)系,而溆浦雞蛋棗和湖南雞蛋棗、滄州雞蛋棗、京棗39號(hào)、早脆王棗、7月鮮、京棗60、嘎嘣脆聚成一個(gè)小類(lèi)群;贊皇大棗是目前唯一一個(gè)自然三倍體品種,因此被單獨(dú)分出一支;大荔龍棗、河南龍棗和龍棗存在較近的親緣關(guān)系。第Ⅱ亞類(lèi)只有2個(gè)品種,分別為滄縣雞心棗和雞心棗,存在親緣關(guān)系。第Ⅲ亞類(lèi)有北京葫蘆棗、平安葫蘆棗、葫蘆棗、磨盤(pán)棗、壺瓶棗、駿棗、金昌一號(hào)、延川狗頭棗、聊城圓鈴棗、北京泡泡棗、灰棗、大名冬棗、冬棗、成武冬棗、薛城冬棗、月壇棗、腰子棗和芒果冬棗18個(gè)棗品種。其中,北京葫蘆棗、平安葫蘆棗、葫蘆棗依據(jù)表型分析三者存在較近的親緣關(guān)系,延川狗頭棗、聊城圓鈴棗存在親緣關(guān)系,而大名冬棗、冬棗、薛城冬棗、月壇棗、腰子棗、芒果冬棗在一定程度上存在親緣關(guān)系。第Ⅳ亞類(lèi)有牛奶脆棗、蘋(píng)果棗、麻棗、京棗311、京棗31和玉脆6個(gè)品種,其中京棗311是京棗31實(shí)生后代選育出來(lái)的,相似系數(shù)為0.98,存在親緣關(guān)系。第Ⅴ亞類(lèi)有閻良相棗、中陽(yáng)木棗、柿蒂棗、太谷鈴鈴棗、茶壺棗、蛤蟆棗、大葉無(wú)核棗和小果算盤(pán)棗8個(gè)棗品種,主要由山西引進(jìn)的棗品種,親緣關(guān)系較近;第Ⅵ亞類(lèi)有團(tuán)棗、晉棗、刺酸棗、平谷老虎眼、大果算盤(pán)棗、藥棗、板棗、婆棗、棗強(qiáng)婆棗、運(yùn)城婆婆棗和婆婆棗11個(gè)品種,其中板棗、藥棗、團(tuán)棗、晉棗原產(chǎn)于山西,有著較近的遺傳背景,而婆棗和棗強(qiáng)婆棗有很近的遺傳距離,運(yùn)城婆婆棗和婆婆棗有極高的相似度,故被聚集到一起。第Ⅶ亞類(lèi)包括了查子溝村圓棗、京棗18、扁核酸、京華1號(hào)、京華2號(hào)、扁圓酸棗、京玉1號(hào)、酸棗、京玉3號(hào)、京玉2號(hào)、京玉6號(hào)、京玉4號(hào)、京華4號(hào)、京華3號(hào)和京玉5號(hào)15個(gè)品種,在這15個(gè)品種中,多為改變?nèi)斯ぴ谒釛椀幕A(chǔ)上培育出的棗品種,所以有較近的親緣關(guān)系。

2.4 DNA分子身份證構(gòu)建

在19對(duì)多態(tài)性較好的引物中篩選出7對(duì)核心引物(L17、L146、L93、L144、L0138、L3417、L0287)可以將103個(gè)棗品種完全區(qū)分開(kāi),用于DNA分子身份證構(gòu)建。本研究依據(jù)設(shè)計(jì)的DNA分子身份證代碼構(gòu)建方法,為103個(gè)供試材料建立能夠相互區(qū)別于其他供試材料的DNA分子身份證代碼(https://gitee.com/KaiShiMeWanXiaoDian_admin/ baowenhui/raw/master/table4.docx),為我國(guó)棗優(yōu)良品種的推廣應(yīng)用提供科學(xué)依據(jù)。

3 討 論

3.1 103個(gè)棗品種遺傳多樣性分析

本研究采用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)北京市棗主栽品種進(jìn)行了遺傳多樣性分析和DNA分子身份證構(gòu)建。武國(guó)平[23]利用20對(duì)多態(tài)性高的SSR引物分析了37個(gè)山西主要栽培棗樹(shù)品種的遺傳多樣性,共檢測(cè)到375個(gè)等位基因變異,位點(diǎn)多態(tài)性信息含量PIC變化范圍為0.72~0.97,平均為0.91,結(jié)果表明山西棗主要栽培品種存在同質(zhì)化現(xiàn)象;喇菲菲等[24]利用11對(duì)SSR引物對(duì)84個(gè)棗品種進(jìn)行分析,共檢測(cè)到37個(gè)多態(tài)性位點(diǎn),PIC值變幅為0.19~0.67,平均為0.48。依照棗原產(chǎn)地將其分為4類(lèi),遺傳一致度為0.93~0.99,結(jié)果表明雖然棗樹(shù)品種地區(qū)內(nèi)部基因交流頻繁,遺傳分化程度低;麻麗穎等[1]利用12對(duì)SSR引物對(duì)36個(gè)棗品種進(jìn)行分析,共檢測(cè)到99個(gè)多態(tài)位點(diǎn),每對(duì)引物的多態(tài)位點(diǎn)數(shù)達(dá)到8.25,PIC值變幅為0.62~0.85,平均為0.75,遺傳相似系數(shù)在0.67~0.94之間,結(jié)果表明不同采集地的棗品種并沒(méi)有聚到一起,遺傳多樣性較為豐富。本研究從123對(duì)SSR標(biāo)記中篩選到的19對(duì)SSR標(biāo)記適宜于對(duì)栽培棗樹(shù)品種的遺傳多樣性分析,共擴(kuò)增出156個(gè)等位標(biāo)記點(diǎn),每對(duì)引物平均8.211個(gè),有效等位基因(Ne)變化范圍為1.263~12.568,平均為3.467;Shannon’s信息指數(shù)(I)分布范圍0.547~2.664,平均為1.351;多態(tài)信息含量PIC值變幅在0.320~0.917,平均值為0.603,結(jié)果表明北京棗主栽品種遺傳多樣性較為豐富,且部分棗遺傳相似度較高,表明其遺傳分化程度較低,而根據(jù)雜合度數(shù)據(jù)顯示出,存在較高的雜合度,且高的I和PIC值代表供試的103個(gè)棗品種具有較高的遺傳多樣性。

3.2 103個(gè)棗品種聚類(lèi)分析

在本研究中,胎里紅與三變紅棗之間,河南龍棗、大荔龍棗,柿蒂棗、茶壺棗與大葉無(wú)核棗間遺傳系數(shù)相差較小,均與李莉等[9]的研究結(jié)果一致;婆棗、棗強(qiáng)婆棗、運(yùn)城婆婆棗與團(tuán)棗、晉棗,冬棗、成武冬棗與薛城冬棗遺傳距離較近,這一結(jié)果與白瑞霞[7]的研究結(jié)果一致;駿棗與壺瓶棗遺傳距離高度相似,這一結(jié)果與武國(guó)平[23]研究結(jié)果一致。

聚類(lèi)結(jié)果表明,一些棗品種名稱(chēng)不同,但根據(jù)其遺傳背景和遺傳相似系數(shù)猜測(cè),壺瓶棗和駿棗;溆浦雞蛋棗和湖南雞蛋棗;京棗311和京棗31;棗強(qiáng)婆棗和運(yùn)城婆婆棗;這些棗可能由于棗樹(shù)栽培品種存在遺傳背景相似,實(shí)生后代選育及人工輔助育種等原因,使得有較近的親緣關(guān)系。而胎里紅棗和京棗18遺傳系數(shù)為0.47,說(shuō)明二者存在一定的遺傳差異,但遺傳多樣性水平不高,這也要及時(shí)鑒別區(qū)分品種,并根據(jù)育種目標(biāo),擇優(yōu)擇遠(yuǎn)的原則,對(duì)選育的棗親本進(jìn)行雜交[24]。由此可知,供試材料來(lái)源不同,所用引物不同,聚類(lèi)結(jié)果也可能不同,但這些結(jié)果均可為棗品種的開(kāi)發(fā)利用和品種選育提供科學(xué)依據(jù)。

3.3 DNA分子身份證構(gòu)建

植物品種DNA分子身份證構(gòu)建已經(jīng)在桃[26]、梨[27]、獼猴桃[28]、櫻桃[29]等經(jīng)濟(jì)樹(shù)種中廣泛應(yīng)用,棗種質(zhì)資源DNA分子身份證近幾年也剛剛起步。麻麗穎等[1]利用12對(duì)SSR引物對(duì)36個(gè)棗品種進(jìn)行了聚類(lèi)分析及DNA分子身份證構(gòu)建;李慧[19]利用23對(duì)SSR引物對(duì)263個(gè)棗種質(zhì)、5個(gè)酸棗種質(zhì)和2個(gè)毛葉棗進(jìn)行了DNA分子身份證構(gòu)建及遺傳多樣性分析;張春梅[30]通過(guò)9對(duì)SSR引物研究了陜西黃河沿岸酸棗遺傳多樣性并構(gòu)建了43個(gè)酸棗古樹(shù)的DNA分子身份證。本研究利用7對(duì)SSR引物組合構(gòu)建了103個(gè)棗品種的字符串、條形碼和二維碼共3種DNA分子身份證,對(duì)于棗品種的識(shí)別和鑒定具有十分重要的參考價(jià)值,有利于提高種質(zhì)流通管理的安全性和便捷性,還可為棗品種的擇優(yōu)選育、改良引進(jìn)等提供依據(jù)[25]。

在本研究中僅采用了SSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)棗的親緣關(guān)系及遺傳多樣性進(jìn)行研究,未深入闡明棗品種之間遺傳變異作用機(jī)理[31],以及環(huán)境對(duì)棗品種生長(zhǎng)變異的影響,后續(xù)的研究中將對(duì)棗基因家族進(jìn)行功能確定并進(jìn)行長(zhǎng)期觀察檢測(cè)[32],深入闡明棗品種間的親緣關(guān)系及基因突變等作用機(jī)理。

4 結(jié) 論

本課題組通過(guò)對(duì)棗不同時(shí)期的果實(shí)形態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)錄組測(cè)序,得到的引物中篩選出19對(duì)多態(tài)性好、條帶清晰的SSR引物,能有效地用于棗親緣關(guān)系和遺傳多樣性分析,且多態(tài)性較好的引物更有利于構(gòu)建DNA分子身份證。經(jīng)SSR-PCR擴(kuò)增后檢測(cè)結(jié)果表明,103個(gè)棗品種遺傳多樣性豐富。通過(guò)聚類(lèi)分析得知,馬牙棗和牙棗、壺瓶棗和駿棗、婆棗和棗強(qiáng)婆棗、京棗311和京棗31、滄縣雞心棗和雞心棗、婆婆棗和運(yùn)城婆婆棗、溆浦雞蛋棗和湖南雞蛋棗、滄州金絲小棗和滄縣金絲小棗間的親緣關(guān)系最近,遺傳相似系數(shù)趨近于1,表明北京地區(qū)棗存在一定的親緣關(guān)系,遺傳多樣性豐富。了解品種間的遺傳背景是培育新品種的基礎(chǔ),因此,在選配親本時(shí)要選擇親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的品種,基因差異較大,則后代遺傳變異的可能性大幅度增加[33],為加強(qiáng)棗樹(shù)資源收集和評(píng)價(jià),為我國(guó)棗品種鑒定、親本選配、培育優(yōu)良的新品種、遺傳圖譜構(gòu)建等方面的深入研究提供準(zhǔn)確有效的理論依據(jù)。

參考文獻(xiàn):

[1] 麻麗穎,孔德倉(cāng),劉華波,等.36個(gè)棗品種SSR指紋圖譜的構(gòu)建[J].園藝學(xué)報(bào),2012,39(4):647-654. MA L Y, KONG D C, LIU H B, et al. Construction of SSR fingerprint on 36 Chinese jujube cultivars[J]. Acta Horticulturae Sinica,2012,39(4):647-654.

[2] 龐丁瑋,武素然,張軍,等.基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的黑棗EST-SSR引物開(kāi)發(fā)與鑒定分析[J].分子植物育種,2021,19(1):200-208. PANG D W, WU S R, ZHANG J, et al. EST-SSR primer development and identification analysis based on transcriptome sequencing of Diospyros lotus[J]. Molecular Plant Breeding, 2021,19(1):200-208.

[3] 孫雯雯,孫俊,周軍永,等.棗ISSR反應(yīng)體系的建立及其指紋圖譜構(gòu)建[J].安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2011,38(6):940-945.. SUN W W, SUN J, ZHOU J Y, et al. Establishment of intersimple sequence repeat (ISSR) reaction system and construction of fingerprint in Ziziphus jujuba genus[J]. Journal of Anhui Agricultural University,2011,38(6):940-945.

[4] 陳佳瑛,胡會(huì)剛,謝江輝,等.利用ISSR分析21個(gè)毛葉棗種質(zhì)的親緣關(guān)系[J].熱帶作物學(xué)報(bào),2012,33(11):2018-2023. CHEN J Y, HU H G, XIE J H, et al. Genetic relations analysis of 21 Zizyphus mauritianas by ISSR markers[J]. Journal of Tropical Crops,2012,33(11):2018-2023.

[5] 趙錦,劉孟軍.棗樹(shù)品種、品系及其近緣種的RAPD分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2003,10(5):590-594. ZHAO J, LIU M J. RAPD Analysis on the cultivars, strains and related species of Chinese jujube (Ziziphus jujuba Mill.)[J]. Scientia Agricultura Sinica,2003,10(5):590-594.

[6] PILLAY M, NWAKANMA D C, TENKOUANO A. Identification of RAPD markers linked to A and B genome sequences in Musa L.[J]. Genome,2000,43(5):763-770.

[7] 白瑞霞.AFLP技術(shù)在棗種質(zhì)資源鑒別和分類(lèi)研究中的應(yīng)用[D].保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2005.BAI R X. Studies on identification and classification of Ziziphus jujuba germplasm resources using AFLP molecular markers[D]. Baoding: Hebei Agricultural University,2005.

[8] 王永康,田建保,王永勤,等.棗樹(shù)品種品系的AFLP分析[J].果樹(shù)學(xué)報(bào),2007,9(2):146-150. WANG Y K, TIAN J B, WANG Y Q, et al. AFLP analysis of jujube cultivars and strains[J]. Journal of Fruit Science,2007,9(2):146-150.

[9] 李莉,彭建營(yíng),白瑞霞.中國(guó)棗屬植物親緣關(guān)系的SRAP分析[J].中國(guó)農(nóng)業(yè)科學(xué),2009,42(5):1713-1719. LI L, PENG J Y, BAI R X. Analysis on the genetic relationships of Chinese Ziziphus with SRAP markers[J]. Scientia Agricultura Sinica,2009,42(5):1713-1719.

[10] 宋曉玉,甘德芳,楊琳,等.分子標(biāo)記技術(shù)在花椰菜品種鑒定上的應(yīng)用研究進(jìn)展[J].中國(guó)蔬菜,2022,31(12):30-37. SONG X Y, GAN D F, YANG L, et al. Research progress in applying molecular marker technology to identify cauliflower varieties[J]. China Vegetabless,2022,31(12):30-37.

[11] ESSELINK GD, NYBOM H, VOSMAN B. Assignment of allelic configuration in polyploids using the MAC-PR (microsatellite DNA allele counting-peak ratios) method[J]. Theoretical Applied Genetics,2004,109(2):402-408.

[12] 劉棟.SSR標(biāo)記技術(shù)在小麥遺傳多樣性研究中的應(yīng)用[D].秦皇島:燕山大學(xué),2009. LIU D. SSR markers in wheat genetic diversity research[D]. Qinhuangdao:Yanshan University,2009.

[13] 殷曉.基于SSR標(biāo)記的中國(guó)棗遺傳多樣性研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2013. YIN X. Genetic diversity and population structure of Chinese jujube analysed by SSR markers[D]. Yangling: Northwest A F University,2013.

[14] 聶興華,李伊然,田壽樂(lè),等.中國(guó)板栗品種(系)指紋圖譜構(gòu)建及其遺傳多樣性分析[J].園藝學(xué)報(bào),2022,49(11):2313-2324. NIE X H, LI Y R, TIAN S L, et al. Construction of DNA fingerprint map and analysis of genetic diversity for Chinese chestnut cultivars (lines)[J]. Acta Horticulturala Sinica,2022,49(11):2313-2324.

[15] 靳玲兵.基于SSR標(biāo)記的核桃不同品種指紋圖譜構(gòu)建及在親子鑒定中的應(yīng)用[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2022. JIN L B. Construction of DNA fingerprints of different walnut cultivars based on SSR markers and its application in paternity identification[D]. Yangling: Northwest A F University,2022.

[16] 孫澤碩.基于表型性狀和SSR標(biāo)記的櫻花品種遺傳多樣性分析及指紋圖譜構(gòu)建[D].鄭州:河南農(nóng)業(yè)大學(xué),2022. SUN Z S. Genetic diversity analysis and fingerprint construction of oriental cultivars of flowering cherry based on phenotypic traits and SSR makers[D]. Zhengzhou: Henan Agricultural University,2022.

[17] 徐雷鋒,葛亮,袁素霞,等.利用熒光標(biāo)記SSR構(gòu)建百合種質(zhì)資源DNA分子身份證[J].園藝學(xué)報(bào),2014,41(10):2055-2064. XU L F, GE L, YUAN S X, et al. Using the fluorescent labeled SSR markers to establish molecular identity of lily germplasms[J]. Acta Horticulturala Sinica,2014,41(10):2055-2064.

[18] 白曉倩,陳于,張仕杰,等.基于表型性狀和SSR標(biāo)記的板栗品種遺傳多樣性分析及DNA分子身份證構(gòu)建[J].植物遺傳資源學(xué)報(bào), 2022,23(4):972-984. BAI X Q, CHEN Y, ZHANG S J, et al. Genetic diversity analysis and fingerprinting of chestnut varieties based on phenotypic traits and SSR markers[J]. Journal of Plant Genetic Resources,2022,23(4):972-984.

[19] 李慧.棗種質(zhì)SSR指紋圖譜構(gòu)建及遺傳多樣性分析[D].保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2014. LI H. Construction of fingerprints and analysis of genetic diversity using SSR markers for jujube germplasms[D]. Baoding: Hebei Agricultural University,2014.

[20] FU P C, ZHANG Y Z, YA H Y, et al. Characterization of SSR genomic abundance and identification of SSR markers for population genetics in Chinese jujube (Ziziphus jujuba Mill.)[J]. PeerJ,2016,4:e1735.

[21] 肖京.棗基因組SSR位點(diǎn)特征分析及引物開(kāi)發(fā)[D].保定:河北農(nóng)業(yè)大學(xué),2014. XIAO J. Characterization of SSR loci in jujube genome and development of SSR primers[D]. Baoding: Hebei Agricultural University,2014.

[22] WANG S, LIU Y, MA L, et al. Isolation and characterization of microsatellite markers and analysis of genetic diversity in Chinese jujube (Ziziphus jujuba Mill.). PLoS One,2014,9(6):e99842.

[23] 武國(guó)平,馬光躍,陳紅玉,等.37個(gè)山西栽培棗樹(shù)品種(系)遺傳多樣性分析[J].山西農(nóng)業(yè)科學(xué),2021,49(1):24-28. WU G P, MA G Y, CHEN H Y, et al. Genetic diversity analysis of 37 jujube tree cultivars (lines) in Shanxi province[J]. Shanxi Agricultural Sciences,2021,49(1):24-28.

[24] 喇菲菲,王進(jìn)茂,左力輝,等.利用SSR分析84個(gè)棗品種遺傳多樣性[J].河北農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào),2015,38(3):41-45,51. LA F F, WANG J M, ZUO L H, et al. Genetic diversity analysis of 84 Chinese jujube varieties by SSR makers[J]. Journal of Hebei Agricultural University,2015,38(3):41-45,51.

[25] 王中堂.棗高密度遺傳連鎖圖譜構(gòu)建與農(nóng)藝性狀QTL定位[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2020. WANG Z T. High-density genetic map construction and QTL mapping of agronomic traits of Ziziphus jujuba Mill.[D].Yangling: Northwest A F University,2020.

[26] 李雪蓮.桃品種指紋圖譜建立及果實(shí)硬肉/溶質(zhì)性狀分子標(biāo)記研究[D].北京:北京林業(yè)大學(xué),2010. LI X L. Fingerprinting of peach varieties and identification of AFLP markers associated with crisp/melting trait of peach[D]. Beijing: Beijing Forestry University,2010.

[27] 薛華柏,趙瑞娟,王磊,等.梨品種SSR特征指紋圖譜與分子身份證構(gòu)建[J].中國(guó)南方果樹(shù),2018,47(增刊1):42-49,97. XUE H B, ZHAO R J, WANG L, et al. Construction of SSR characteristic fingerprint and molecular identity card of pear varieties[J]. South China Fruits,2018,47(Suppl.1):42-49,97.

[28] 王斯妤,鐘敏,黃春輝,等.獼猴桃屬33個(gè)核心雄性種質(zhì)SSR指紋圖譜構(gòu)建[J].分子植物育種,2018,16(5):1598-1606. WANG S Y, ZHONG M, HUANG C H, et al. Fingerprints construction of SSR markers of thirty-three core male plants in Actinidia[J]. Molecular Plant Breeding,2018,16(5):1598-1606.

[29] 從睿,張開(kāi)文,伊賢貴,等.基于SSR標(biāo)記的201個(gè)康定櫻桃種質(zhì)資源DNA指紋圖譜構(gòu)建[J].分子植物育種,2020, 18(20):6776-6784. CONG R, ZHANG K W, YI X G, et al. Construction of DNA fingerprinting with SSR markers for 201 Kangding cherry (Cerasus tatsienensis) accessions[J]. Molecular Plant Breeding,2020,18(20):6776-6784.

[30] 張春梅.酸棗SSR引物開(kāi)發(fā)及遺傳多樣性研究[D].楊凌:西北農(nóng)林科技大學(xué),2013. ZHANG C M. Development of SSR markers and studies on genetic diversity for sour jujube[D]. Yangling: Northwest A F University,2013.

[31] 歐陽(yáng)澤怡,陳雯彬,歐陽(yáng)碩龍,等.低磷脅迫對(duì)赤皮青岡幼苗葉片生理指標(biāo)的影響[J].中南林業(yè)科技大學(xué)學(xué)報(bào), 2021,41(11):69-79. OUYANG Z Y, CHEN W B, OUYANG S L, et al. Effects of low phosphorus stress on physiological characteristics of Cyclobalanopsis gilva seedling leaves[J]. Journal of Central South University of Forestry Technology,2021,41(1):69-79.

[32] 朱家瑞,李新崗,石國(guó)朝,等.鹽堿土壤冬棗根際微生物多樣性分析[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2022,40(3):36-45,64. ZHU J R, LI X G, SHI G C, et al. Rhizosphere microbial diversity of winter jujube in saline soil[J]. Non-wood Forest Research,2022,40(3):36-45,64.

[33] 高園,解元,楊自云,等.基于花期差異和ISSR-PCR分析的不同茶梅品種間親緣關(guān)系[J].經(jīng)濟(jì)林研究,2022,40(4): 209-217. GAO Y, XIE Y,YANG Z Y, et al. Genetic relationship analysis of different Camellia sasanqua cultivars based on the difference of flowering season and ISSR-PCR[J]. Non-wood Forest Research,2022,40(4):209-217.

[本文編校:吳 彬]

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