[狗牙根居群遗传分化的RAPD扩增片段频率分析]狗牙根

狗牙根居群遗传分化的RAPD扩增片段频率分析狗牙根 摘要：狗牙根（ ）不同居群由南向北外部性状具有广泛的变异性，为明确其分化的分子基础，以收集到的份狗牙根为材料，用个随机引物（ bp）共扩增出8个多态性片段，平均每个引物9个多态位点，在个居群中共检测到了个特异性片段；种类型有的多态性片段明显不同；相似生境或同一地域的居群在一些位点上表现出相似或相同的变化。 关键词：狗牙根（ ）；遗传分化； ：0439114（11）132706-04 IANG ， ， ， ， （Agriculture Department of ， u ， ，； ， ，； ， ， ） ： b（ ） ， 314 b （10nt） 7 S were represented ： ； ； 植物种群随地理距离的遗传分化，在形态、等位酶和等不同水平上已被许多研究者发现。最近许多研究发现，在植物种群中，遗传分化也在较小的地理范围内发生，。 狗牙根（ ）是暖季型多年生草皮型草种，属世界广布种。生长于不同地理居群的狗牙根，在不同的土壤、水分、温度等生态因子的作用下，经过长期的适应和进化过程，在生长范围和习性上有极大的多样性，居群间产生了不同程度的分化，。 本项研究以收集到的份狗牙根，包括国内不同地方野生和坪用型及国外引进商业品种种质资源（居群）为材料，通过技术分析居群间引物扩增片段频率的变化规律及遗传变异性，并结合叶片形态特征，依据聚类分析划分的种类型找出同一类型或相似生境的特异性条带，为狗牙根的分类研究提供分子水平的参考，并为开展狗牙根分子育种研究奠定基础。 材料和方法 植物材料 供试的个狗牙根居群地及编号列于表。其中SS号、SS号为中国普通野生型品种，SS号为坪用型品种。 分子标记 植物基因组的提取从种质圃中的个狗牙根居群中，每个居群随机选取个单株，混和剪取新鲜幼嫩叶片 ，用冰壶带回实验室流水冲洗干净，去离子水冲洗遍，吸水纸吸干水分后用改良的方法提取总。 的扩增与检测扩增在 仪上进行，反应体系为 ，扩增产物在凝胶成像系统中拍照，保存图片。 引物筛选筛选了公司生产的个 的随机引物，选择扩增条带丰富、重复性好的个引物进行试验，所使用的引物序列见表。 数据分析首先用个不同生态点的野生狗牙根和一个坪用型狗牙根为材料，筛选合适的引物。在选用的个引物中，最后选取了个对所有供试的份材料具有多态性且扩增效果重复性好的引物进行分析，收集 范围内的数据。记录时只记录那些谱带清晰并在重复试验中稳定出现的带，不分强弱，并设对照。每个样品的扩增条带按有或无记录，存在时赋值为，否则赋值为。统计多态性位点，计算多态位点比率，并找出同一类型或相似生境的特异性条带，结合叶片形态特征进行分析。 结果与分析 不同引物扩增片段频率的变化及多态性 个引物共扩增出30个位点，其中单态位点个，多态位点8个，总计6的位点是多态的，各引物检测到的多态位点数在之间，平均每个引物可检测出9个多态位点。个引物扩增的多态位点比率都在以上，其中个引物的扩增位点全部为多态（表）。由于位点是一种显性标记，通常一条带代表基因组一个位点的产物，这就意味着对狗牙根基因组的30个位点进行了检测。引物OPN2和OPN10的扩增结果见图1。 各居群扩增片段频率的变化 随机扩增后，有一些位点的扩增片段频率在居群间表现出规律性的变化。在个单态位点上，狗牙根个居群在图谱上有共同的扩增片段，分别是， ，各居群在这个位点上的扩增频率均为。在统计的个多态位点中，有些是狗牙根不同居群或类型中特有的扩增片段，其扩增片段频率均为以上，其中一些代表性的差异扩增片段结果列于图24。 本文为全文原貌 未安装PDF浏览器用户请先下载安装 原版全文 由图2可见，供试的个居群中，除了号、号、号和号居群没有检测到特异性扩增片段外，其他个居群在个不同的位点上均检测到了特异性扩增片段，占总扩增片段的394，扩增片段频率均为的居群有个，其他居群在这些位点没有扩增或扩增频率很低。有特异性标记的居群占供试居群的。这些结果表明在这些位点上居群之间存在着差异性片段。 依据叶片质地大小不同和聚类分析划分的种类型在一些位点上表现出明显的差异（图3）。型（叶片宽长）在、这个位点均有扩增片段，且扩增频率均大于，而其他个类型在这些位点扩增频率很低或没有扩增；型（叶片细长）在、这个位点均有扩增片段，且频率大于，而另个居群在这几个位点扩增频率很低或没有；型（叶片宽长中等）在、这个位点，也是扩增频率均大于，而另个居群在这个位点频率很低或没有。 生长在相似环境的居群在一些位点上也检测到了相同或相似的扩增片段（图4）。、这个位点主要存在于广东的个野生型居群，扩增频率均大于；位点只在南京的个野生型居群中存在，扩增频率均为；、这个位点主要在于山东的济南、章丘、历城、长清的个野生型居群中表达，扩增频率均为；而、这个位点只在于山东泰安和淄博的个居群表达，、这个位点只存在于江苏南京、句容、江宁的个无性系居群，而其他居群没有相应扩增或扩增频率很低。 讨论 狗牙根属种内营养器官的变异远比种内生殖器官的特征变异大。刘建秀等指出华东地区狗牙根的外部形态特征与 很相近，两者均具有粗状到纤细、灰绿到深绿、染色体从倍到倍的种源存在。由于狗牙根属是一个种类繁多、形态变异复杂，含有二倍体、三倍体、四倍体和六倍体的多年生禾草，无论是从形态学还是细胞学水平上进行的分类都是由几个形态特征或生理生化特性的基因控制，它们在整个遗传信息中所占比例很小，所以这些分类都有很大缺陷。技术通过多个不同的随机引物给出覆盖整个基因组的多态 _，且不受环境因素的影响，能直接从分子中检测出序列的变化，在水平上揭示群体的遗传变异，所以利用指纹图谱可以反映种内或种间关系、居群间关系和基因组间的关系。 本试验所用份材料分别国内多个市县的不同地区，代表了国内野生狗牙根的部分区域，另外也包括少量国外育成品种（主要是三倍体）在国内不同地区交换种植且时间较长，所以遗传性状也会发生变异。个引物在份材料之间均具有多态性，其扩增的总多态位点比率达6，揭示出中国野生狗牙根不同居群间、国外引进品种的不同居群间存在着复杂的遗传性状，具有丰富的遗传多样性。对于狗牙根基因组多态性明显偏高的特点，可以进一步证实众多研究者从生态等角度发现的狗牙根种内拥有大量可供遗传变异选择的基因型，这些丰富的遗传变异的存在，正是狗牙根能形成众多品种的分子基础。 狗牙根广泛分布于我国黄河流域及其以南地区，在亦有较广泛的分布，其种质资源非常丰富，在外部性状和抗逆性等方面差异也很大。但近年来由于人类的活动使狗牙根居群范围迅速缩小，所以很难沿着一个土壤梯度集中取样形成一个渐变群。在此项研究中，相同地域或相似生境居群亲缘关系较近，在一些位点上显现出相同或相似的变化，具有相同的特异性位点，表明相同地域或相似生境的狗牙根之间的遗传基础更接近。根据不同居群狗牙根扩增片段频率的变化又可以看出狗牙根不同居群间确实存在着差异。 _： 刘惠芬，高玉葆，王 丹，等内蒙古典型草原羊草种群遗传分化的分析生态学报，（）： 崔继哲，祖元刚，关晓铎羊草种群遗传分化的分析：扩增片段频率的变化植物研究，（）： ， （） ，（）： 郑玉红，刘建秀，陈树元 中国狗牙根（ ）优良选系的分析植物资源与环境学报，（）： 梁慧敏不同居群狗牙根分析草业学报，（）： 刘建秀，贺善安，刘永东，等 华东地区狗牙根形态分类及其坪用价值 植物资源与环境，（）： 刘建秀，郭爱桂，郭海林我国狗牙根种质资源匍匐性的研