云南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR分析

1、作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2010, 36(3: 391400/zwxb/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw本研究由国家科技基础条件平台建设计划项目(2005DKA21002和浙江省重点科技计划项目(2006C22070资助。*通讯作者(Corresponding author: 成浩, E-mail: chenghao第一作者联系方式: E-mail: liusuntaoReceived(收稿日期: 2009-09-08; Accepted(接受日期: 2009-12-

2、08.DOI: 10.3724/SP.J.1006.2010.00391云南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR 分析刘本英1, 2 李友勇2 唐一春2 王丽鸳1 成 浩1,* 王平盛21中国农业科学院茶叶研究所茶树资源与改良研究中心 / 国家茶树改良中心, 浙江杭州310008; 2云南省农业科学院茶叶研究所, 云南勐海666201摘 要: 以8个种群134份云南茶树资源为材料, 应用ISSR 标记方法, 进行了遗传多样性与亲缘关系分析。结果表明, 18个多态性ISSR 引物对全部试验材料进行PCR 扩增, 共获得475条稳定的谱带, 其中多态性谱带470条(占98.9%, 说明遗传多样性

3、丰富。应用Nei-Li 相似系数法估算了134个材料间的相似系数为0.4450.819, 平均为0.512, 说明茶树资源间的遗传基础较宽。对134份茶树资源的分子系统聚类分析(UPGMA将资源分为3大组, 聚类结果与地理距离没有明显的相关性; 主成分分析(PCA表明主成分分析的结果与系统聚类基本一致, 但是主成分分析更加直观清晰地显示各个材料间的亲缘关系。大厂茶等8个种群间的遗传相似系数介于0.8500.987间, 平均为0.92, 表明不同种群间的遗传差异较小。关键词: 云南; 茶树资源; ISSR; 遗传多样性; 亲缘关系Genetic Diversity and Relationshi

4、p of Tea Germplasm in Yunnan Revealed by ISSR AnalysisLIU Ben-Ying 1,2, LI You-Yong 2, TANG Yi-Chun 2, WANG Li-Yuan 1, CHENG Hao 1,*, and WANG Ping-Sheng 21Research Center for Tea Germplasm and Improvement, Tea Research Institute, Chinese Academy of Agricultural Sciences / National Center for TeaImp

5、rovement, Hangzhou 310008, China; 2 Tea Research Institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Menghai 666201, ChinaAbstract: Tea is an important beverage crop in the world. Yunnan region in China is the origin center of tea plants. Our knowl-edge on genetic diversity and relationship of tea g

6、ermplasm in Yunnan province is critical to guide tea breeding. In order to pro-vide theoretical information for using tea germplasm in tea breeding, we investigated the relationship and genetic diversity of the tea germplasm in Yunnan province. Eight species, including 134 tea varieties were used to

7、 detect the genetic variation by in-ter-simple sequence repeats (ISSR analysis. The result showed that 475 DNA fragments among all 134 tea accessions were am-plified, using 18 reliable ISSR primers, among which 470 DNA bands were polymorphic (PPB=98.9%. This indicated that a great amount of genetic

8、polymorphism exists among tea germplasm tested. The genetic similarity (GS among the tested geno-types ranged from 0.445 to 0.819, with an average of 0.512, indicating a wide gene pool among tea varieties in Yunnan. The clus-ter analysis presented that these resources were divided into three main gr

9、oups using the unweighted pair-group method with arithmetic average (UPGMA based on ISSR molecular marker data, but the dendrogram did not indicate clear division among tested varieties based on their geographical origin. Principal Component analysis (PCA for ISSR data showed that PCA sup-ported UPG

10、MA clustering result, but showed more explicit relationships among the test accessions with different lays, orienta-tions and positions. The GS among eight populations ranged from 0.850 to 0.987, with an average of 0.92, indicating that there existed a small variation of genetic diversity among diff

11、erent population. The findings of this research would be favorable for the further practice, such as tea breeding, the molecular genetic linkage mapping and the DNA fingerprint building of tea germplasm. Keywords: Yunnan; Tea germplasm; ISSR; Genetic diversity; Genetic relationship云南是世界茶树的起源中心, 具有得天

12、独厚的气候条件, 孕育了丰富的茶树资源。目前, 世界上已发现的包括秃茶组在内的茶组植物有4个系, 47个种, 4个变种, 而在云南茶组植物中分布有31个种, 2个变种, 其中独有种24个, 变种1个, 占世界茶种的80%以上1。其中一些珍稀资源具有重要的学术392作物学报第36卷研究价值和利用潜力, 在茶树品种改良中具有重要的作用。分子标记在茶树遗传育种上具有重要的应用价值, 并已取得了可喜的进展。ISSR (inter-simple sequence repeat是由Zietkiewicz等2创建的一种新型DNA分子标记。它的生物学基础是植物基因组中存在的SSR。ISSR标记主要优点是无需知

13、道DNA 序列信息; 显性标记; 重复性好, 克服了RAPD不稳定缺陷; 多态性丰富。由于真核生物中SSR分布普遍, 且进化变异速度特别快, 因而利用加锚SSR 寡聚核苷酸为引物, 对SSR之间的DNA序列进行扩增, 能够检测基因组中许多位点的差异3-5。ISSR 标记在植物遗传育种研究中已经被广泛应用6-11。目前, ISSR技术在茶树资源上也开展了相关应用研究12-14, 但主要集中在无性系栽培品种的鉴定和遗传关系分析上, 有关云南大叶种茶树资源的研究还少见报道。本研究运用ISSR技术在分子水平上探讨云南茶树资源的遗传多样性及其亲缘关系, 旨在为茶树育种、杂交亲本的选择及证明云南是茶树的起

14、源和演化中心提供一定的理论参考。1材料与方法1.1试验材料从云南省农业科学院茶叶研究所的国家种质云南勐海茶树分圃选取134份茶树种质资源(表1, 其中部分原产地为云南省外地区, 但经国家种质云南勐海茶树分圃近30年移植保存, 这些省外材料在农艺性状、品质特性等方面与原产地的材料产生较大差异, 具有与原产地材料所不具备的独特特征。2008年6月采集样品鲜嫩一芽一叶, 迅速以20冷冻处理并将其保存在80冰箱中备用。表1 134份茶树资源的名称及来源Table 1 Name and origin of 134 tea accessions used in this study编号No.种质名称Acc

15、ession name来源Origin类型Type编号No.种质名称Accession name来源Origin类型Type1 海南大叶茶1Hainandayecha 1Hainan, ChinaTraditionalcultivar68石佛山大茶树ShifushandachashuYunnan,ChinaWild2 鲁大村大茶树LudacundachashuYunnan, China Wild 69曼庄大叶ManzhuangdayeYunnan,ChinaTraditionalcultivar3 曼面柳叶茶ManmianliuyechaYunnan, ChinaTraditionalcult

16、ivar70曼短拉大叶ManduanladayeYunnan,ChinaTraditionalcultivar4 香竹箐野茶XiangzhuqingyechaYunnan, China Wild 71曼斐大叶ManfeidayeYunnan,ChinaTraditionalcultivar5 磨房茶MofangchaYunnan, China Wild 72吉良白芽茶JiliangbaiyachaYunnan,ChinaTraditionalcultivar6 羊岔街野茶(1Yangchajieyecha (1Yunnan, China Wild 73珠街茶ZhujiechaYunnan,Ch

17、inaTraditionalcultivar7 大折浪大叶茶DazheliangdayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar74蛮芝茶ManzhichaYunnan,ChinaTraditionalcultivar8 箐口大树茶QingkoudashuchaYunnan, China Wild 75倚帮绿芽茶YibanglüyachaYunnan,ChinaTraditionalcultivar9 勐科大叶MengkedayeYunnan, ChinaTraditionalcultivar76香竹箐大叶XiangzhuqingdayeYunnan,C

18、hinaTraditionalcultivar10 勐库大黑茶MengkudaheichaYunnan, ChinaTraditionalcultivar77倚帮红梗白芽茶YibanghonggengbaiyachaYunnan,ChinaTraditionalcultivar11 倚帮红芽茶YibanghongyachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar78勐库小叶茶MengkuxiaoyechaYunnan,ChinaTraditionalcultivar12 九龙大叶茶JiulongdayechaYunnan, ChinaTraditionalcultiva

19、r79古林箐茶GulinqingchaYunnan,ChinaTraditionalcultivar13 龙脊茶LongjichaGuangxi, ChinaBreedingline80桐庐茶TongluchaYunnan,ChinaTraditionalcultivar14 牛洪茶NiuhongchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar81帮东大茶树BangdongdachashuYunnan,ChinaWild15 难望茶NanwangchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar82乐昌白毛茶LechangbaimaochaGuangd

20、ong,ChinaImprovedcultivar16 腰街大山茶YaojiedashanchaYunnan, China Wild 83易武红芽茶YiwuhongyachaYunnan,ChinaTraditionalcultivar17竜瓦茶WalongchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar84等嘎大黑茶(1Denggadaheicha (1Yunnan,ChinaTraditionalcultivar18 双柏真茶ShuangbaizhenchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar85竜果兴大叶茶Guoxinglongdayec

21、haYunnan,ChinaTraditionalcultivar第3期刘本英等: 云南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR分析393(续表1编号No.种质名称Accession name来源Origin类型Type编号No.种质名称Accession name来源Origin类型Type19 洛捷红芽茶LuojiehongyachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar86广平大叶茶GuangpingdayechaYunnan,ChinaTraditionalcultivar20 勐宋大叶茶MengsongdayechaYunnan, ChinaTradition

22、alcultivar87猪街软茶ZhujieruanchaYunnan,ChinaTraditionalcultivar21 文山小街茶WenshanxiaojiechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar88勐海五里大叶MenghaiwulidayeYunnan,ChinaTraditionalcultivar22 牛寨老林茶NiuzhailaolinchaYunnan, China Wild 89竜果兴茶GuoxinglongchaYunnan,ChinaTraditionalcultivar23 大河边绿梗白芽茶Dahebianlügengbaiya

23、-chaYunnan, ChinaTraditionalcultivar90蚂蚁茶MayichaYunnan,ChinaTraditionalcultivar24 西舍路白芽茶XishelubaiyachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar91龙陵龙山小叶茶Longlinlong-shanxiaoyechaYunnan,ChinaTraditionalcultivar25 吉良大叶茶JiliangdayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar92油松岭大叶茶YousonglingdayechaYunnan,ChinaTraditio

24、nalcultivar26 龙口茶LongkouchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar93昌选1号Changxuan 1Yunnan,ChinaBreedingline27 康平大叶茶KangpingdayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar94金厂大树茶JinchangdashuchaYunnan,ChinaWild28 勐海丫口大绿芽MenghaiyakoudalüyaYunnan, China Wild 95雅口大叶茶YakoudayechaYunnan,ChinaTraditionalcultivar29 香

25、竹箐大山茶XiangzhuqingdashanchaYunnan, China Wild 96新华苦茶XinhuakuchaYunnan,ChinaWild30 勐海小田坝茶MenghaixiaotianbachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar97勐统茶MengtongchaYunnan,ChinaTraditionalcultivar31 金平大叶茶JinpingdayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar98元江大叶糯YuanjiangdayenuoYunnan,ChinaTraditionalcultivar32 片古岗

26、茶PiangugangchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar99拉巴大叶茶LabadayechaYunnan,ChinaTraditionalcultivar33 加禾大叶茶JiahedayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar100曼娥茶Man echaYunnan,ChinaTraditionalcultivar34 常绿1号Changlü 1Yunnan, ChinaTraditionalcultivar101黑条子茶HeitiaozichaYunnan,ChinaWild35 越南大叶茶1号Vietnam Da

27、yecha 1VietnamIntroducedcultivar102牛寨大茶树NiuzhaidachashuYunnan,ChinaWild36 南华马街大叶茶NanhuamajiedayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar103黄泥河野茶HuangniheyechaYunnan,ChinaWild37 青龙大树茶QinglongdashuchaYunnan, China Wild 104达诺茶DanuochaYunnan,ChinaWild38 易门茶YimenchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar105隔界大叶Gejie

28、dayeYunnan,ChinaWild39 兔街白芽口茶TujiebaiyachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar106马安大茶(1Ma andacha (1Yunnan,ChinaWild40 星源本山茶XingyuanbenshanchaYunnan, China Wild 107水泄大树茶ShuixiedashuchaYunnan,ChinaWild41 元江野茶YuanjiangyechaYunnan, China Wild 108弄岛野茶1号Nongdaoyecha 1Yunnan,ChinaWild42 小新寨茶XiaoxinzhaichaYunn

29、an, ChinaTraditionalcultivar109忙丙大山茶2号Mangbindashancha 2Yunnan,ChinaWild43 右文岗绿芽大叶YouwenganglüyadayeYunnan, ChinaTraditionalcultivar110等嘎大黑茶-2Denggadaheicha-2Yunnan,ChinaWild44 曼松茶MansongchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar111兔街茶TujiechaYunnan,ChinaWild45 勐拉大叶MengladayeBurmaIntroducedcultivar112

30、右甸宝红茶YoudianbaohongchaYunnan,ChinaWild46 倚帮小叶茶YibangxiaoyechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar113龙山大山茶LongshandashanchaYunnan,ChinaWild47 毛肋茶MaoleichaVietnamIntroducedcultivar114上云宝红茶ShangyunbaohongchaYunnan,ChinaWild394作物学报第36卷(续表1编号No.种质名称Accession name来源Origin类型Type编号No.种质名称Accession name来源Origin类

31、型Type48 冰岛黑大叶茶1号Bingdaoheidayecha 1Yunnan, ChinaTraditionalcultivar115漭水宝红茶Mangshuibaohong-chaYunnan,ChinaWild49 团田大叶茶2Tuantiandayecha 2Yunnan, ChinaTraditionalcultivar116巴达大茶树BadadachashuYunnan,ChinaWild50 清水4号Qingshui 4Yunnan, ChinaBreedingline117大平大叶茶DapingdayechaYunnan,ChinaWild51 海南大叶茶2Hainanda

32、yecha 2Hainan, ChinaTraditionalcultivar118八寨涩茶BazhaisechaYunnan,ChinaWild52 文家塘大叶茶2Wenjiatangdayecha 2Yunnan, ChinaTraditionalcultivar119荷花村山茶HehuacunshanchaYunnan,ChinaWild53 河头荒野茶HetouhuangyechaYunnan, China Wild120勐宋大茶树MengsongdachashuYunnan,ChinaWild54 平达大叶茶PingdadayechaYunnan, ChinaTraditionalc

33、ultivar121狗街箐茶GoujieqingchaYunnan,ChinaWild55 加禾白芽茶JiahebaiyachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar122铜厂苦茶TongchangkuchaYunnan,ChinaWild56 者后大叶ZhehoudayeYunnan, ChinaTraditionalcultivar123岔河大茶ChahedachaYunnan,ChinaWild57 冰岛长叶茶BingdaochangyechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar124高良野茶GaoliangyechaYunnan,C

34、hinaWild58 东回大叶茶DonghuidayechaYunnan, ChinaTraditionalcultivar125大厂大山茶DachangdashanchaYunnan,ChinaWild59 梁河勐养丛茶LianghemengyangcongchaYunnan, ChinaTraditionalcultivar126糯良群体NuoliangquntiYunnan,ChinaWild60竜者峨毛茶ZhelongemaochaYunnan, China Others 127勐稳野茶MengwenyechaYunnan,ChinaWild61 盛村野茶ShengcunyechaYu

35、nnan, China Wild 128江东荒野茶Jiangdonghuan-gyechaYunnan,ChinaWild62 勐拉红梗白芽MenglahonggengbaiyaBurmaIntroducedcultivar129涌宝勐稿茶YongbaomenggaochaYunnan,ChinaWild63 倚帮大叶绿芽茶YibangdayelüyachaYunnan, ChinaTraditionalcultivar130凤山大山茶FengshandashanchaYunnan,ChinaWild64 越南大叶茶2号Vietnam Dayecha 2VietnamIntroduc

36、edcultivar131陇川野茶LongchuanyechaYunnan,ChinaWild65 大坝大树茶DabadashuchaYunnan, China Wild 132景谷群体JingguquntiYunnan,ChinaWild66 广东大叶茶GuangdongdayechaGuangdong,ChinaTraditionalcultivar133十里茶ShilichaYunnan,ChinaWild67 景谷红芽直立茶JingguhongyazhilichaYunnan, ChinaTraditionalcultivar134忙丙大山茶1号Mangbindashancha 1Yu

37、nnan,ChinaWild1.2基因组DNA的提取参照刘本英等15的方法。1.3 ISSR引物退火温度及多态性筛选源于加拿大哥伦比亚大学(University of British Columbia Biotechnology, UBC报道的植物通用ISSR引物和相关文献引物16, 由上海生工生物工程技术服务公司合成, 共36对。参考不同引物的T m 值, 采用梯度PCR确定相应的退火温度, 以黑条子茶为模板, 分别在5060之间设置每1为一梯度温度, 通过6%聚丙烯酰胺凝胶检测, 以扩增带型清楚, 杂带比较少的温度作为该引物的退火温度。对能扩增出目的条带的引物, 选择多态性高、重现性好的作

38、为以后全部资源扩增的核心引物。1.4 ISSR-PCR分析参照已有的ISSR-PCR体系15, 采用PTC-200型PCR仪。10 L反应体系含40 ng L1模板DNA 1.0 L、10 mol L1引物0.4 L、10×PCR反应缓冲液1.0 L、25 mmol L1 Mg2+ 0.8 L、10 nmol L1 dNTP 0.2 L, 5 U Taq DNA聚合酶(Promega 0.1 L、ddH2O 6.5 L。PCR扩增程序为94 5 min; 941 min, 5260(不同引物有其特异退火温度 30 s, 72 2 min, 39个循环; 72 7 min。4保存。IS

39、SR-PCR产物在1×TBE缓冲液中, 用6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测, 电压设定为150 V, 电泳4 h。第3期刘本英等: 云南茶树资源遗传多样性与亲缘关系的ISSR分析395银染显色, Bio-Rad凝胶成像仪拍照记录。所有实验重复2次以上。1.5数据处理与分析将在重复扩增中清晰、重复性好、分辨率高的条带用于分析, 每条多态性带可视为一个等位基因, 利用人工方法统计读带, 将电泳图上清晰的条带赋值为1, 同一位置无带或不易分辨的弱带赋值为0, 建立原始数据矩阵。采用Nei公式17计算各个材料间的遗传相似系数(GS ij和遗传距离(GD ij, GS ij=2a/2a+b+c, G

40、D ij=1GS ij, 其中a为第i个材料和第j个材料共有的条带数, b和c分别为第i个材料和第j个材料各自的特有条带数。遗传多样性指数PIC=1 P i2, 式中P i表示第i个等位位点出现的频率18。根据Jacard系数计算种质资源间相似系数, 按SAHN邻接法(neighbor-joining method, NJ对供试种质资源进行UPGMA (unweighted pair group method using arithmetic averages遗传相似性聚类, 并绘制树状聚类图19。用Popgene_32软件分析20等位基因数、杂合度观测值H o、杂合度期望值H e、遗传距离、

41、遗传一致度、Shannon指数估计值及组间进化树。用软件NTSYS-pc_2.1分析21相似系数、主成分分析、UPGMA聚类。2结果与分析2.1 ISSR标记的退火温度及多态性筛选为了节省人力、财力和减少盲目性, 从所有供试材料中随机选取4份供试材料的汇合模板DNA 分别进行扩增。结果在36个引物中筛选出20个具有差异和多态性的引物。将这20个引物分别对全部供试材料进行扩增, 最终筛选出扩增效果良好的引物共18个(表2, 占所有合成引物的50%。用这18个引物对134份材料基因组DNA进行PCR 扩增表明, 扩增出的多态性位点数目从22 (ISSR4至33 (UBC835不等, 扩增产物片段大

42、小介于2002 000 bp之间, 以UBC835引物扩增的多态性位点最多(表2和图1, 18个引物共扩增出475个可统计位点, 其中具有多态性位点470个, 占扩增出的总位点数的98.9% (表2平均每个引物扩增出的多态性位点为26.1个。平均多态性指数(H和Shannon信息指数分别为0.393和0.574。从统计数据来看, 云南茶树资源间的ISSR多态性水平较高(表2和图1。表2 ISSR引物扩增结果及多态性Table 2 Amplification result and polymorphism of inter-simple sequence repeat (ISSR primers

43、 used in this study引物编号Primer code 退火温度Annealingtemp. (扩增条带数Number ofamplified bands多态性条带数Number ofpolymorphic bands多态性比例Percentage ofpolymorphic bands (%H(av. valuesI(av. valuesUBC807 57 23 23 100 0.399 0.583 UBC808 54 24 24 100 0.369 0.542 UBC810 56 28 28 100 0.433 0.623 UBC811 58 30 29 96.7 0.428

44、 0.615 UBC826 52 25 25 100 0.373 0.550 UBC834 55 30 30 100 0.415 0.600 UBC835 56 33 33 100 0.401 0.587 UBC836 54 25 25 100 0.413 0.599 UBC840 54 24 23 95.8 0.318 0.479 UBC841 54 26 25 96.2 0.410 0.596 UBC842 55 27 27 100 0.410 0.598 UBC856 52 23 22 95.7 0.349 0.528 UBC890 54 26 26 100 0.425 0.614 IS

45、SR8a 57 31 31 100 0.4030.588 ISSR5a 55 23 23 100 0.3150.470 ISSR3a 54 26 26 100 0.4270.615 ISSR2a 54 29 28 96.6 0.4020.589 ISSR4a 55 22 22 100 0.3800.559 平均Mean 54.8 26.3 26.1 98.9 0.3930.574 a: 刘本英等16。a: Liu B-Y et al. 16图1引物UBC835扩增图谱Fig. 1 Amplfication of primer UBC835泳道编号同表1中的材料编号。Code of lanes

46、are the same as the accession number in Table 1.2.2遗传多样性和聚类分析通过对供试材料的遗传距离(GD分析(数据略可知, 134个资源间的遗传距离范围在0.1660.981之间, 平均为0.465, 说明资源间的遗传基础较宽。其中, 曼娥茶(100与拉巴大叶茶(99之间的遗传距离最小, 为0.166, 表明其遗传差异最小; 铜厂苦茶(122与团田大叶茶2号(49之间的遗传距离最大, 为0.981, 表明其遗传差异最大。另外, 134个供试资源间的遗传一致度(GI范围在0.3310.847之间, 平均为0.528。曼娥茶(100与拉巴达叶茶(99

47、之间的遗传一致度最大, 为0.847, 而铜厂苦茶(122与勐统茶(97之间的遗传一致度最小, 为0.331。通过比较表明遗传距离与遗传一致度的研究结果基本一致。聚类结果表明,材料间的相似系数变幅为0.4450.819, 平均为0.512。聚类图(图2在相似系数为0.475处(虚线处可划分为3大组。第I组包 图2基于ISSR数据采用UPGMA方法构建的134个茶树资源系统关系树Fig. 2 Dendrogram of 134 tea germplasms resulting from UPGMA analysis based on Dices similarity coefficient ca

48、lculated from theISSR data样品编号顺序(右同表1。The numbers for germplasm correspond with the numbers for accession name given in Table 1.括50份资源, 组内又可以划分5个亚组(当相似系数值为0.635时; 第II组包括49份资源, 组内又可以划分4个亚组(当相似系数值为0.645时; 第III组包括34份资源, 组内又可以划分3个亚组(当相似系数值为0.680时。另外, 勐统茶(97为单独一类, 与其他资源明显区别开来。在相似系数为0.446处划分, 可以划为2大类, 第I、

49、II组为一类, 除了97号资源, 所有地方品种聚在一起。第III组为另一类, 全部为野生资源。2.3主成分分析基于ISSR数据矩阵, 对134供试材料进行主成分分析, 前3个主成分解释的变异分别为13.60%、12.19%和3.60%, 合计占总变异的29.39%。以第1主成分作横坐标, 做成前3个主成分三维散点分布图(图3。位置相近者表示关系密切, 远离者表示关系疏远, 可以更加直观地揭示材料间的亲缘关系。从图可知, 通过不同层面、不同方向, 更加直观清晰地显示134个材料之间的亲疏关系, 大部分地方品种和野生资源按各自类型聚类, 说明这些聚在一起的资源间遗传关系较近。比较图2与图3表明,

50、系统聚类与主成分分析的结果基本一致, 其中UPGMA聚类的第III组和图3中类群2的野生资源全部相同; UPGMA聚类的第一组与图3中类群1的茶树资源也全部相同。比较发现, 主成分分析(图3比聚类分析(图2能更直观显示各个材料间的亲缘关系。 图3 134个材料第1、2、3主成分三维散点图Fig. 3 3D-scatterplot based on the first, second, and thirdprincipal components of 134 samples图中数字表示材料编号(同表1。The numbers for materials in the figure are cor

51、responing to the numbers of accession name given in Table 1.2.4不同种和变种种群间的亲缘关系分析对供试的134份资源按陈亮等22的茶组植物种和变种分类法分成8组, 分别为大厂茶(C. tachangensis、大理茶(C. taliensis、厚轴茶(C. crassicolumna、秃房茶(C. gymnogyna、茶C. sinensis (L. O. Kuntze、阿萨姆茶(C. sinensis var. assamica、白毛茶(C. sinensis var. pubilimba和未命名的资源(Camellia sp.。

52、每组作为一个种群, 利用ISSR原始数据在Popgen软件上获得遗传距离和相似系数矩阵(表3, 并构建群体间的系统树(图4。从相似系数分析, 茶C. sinensis (L. O. Kuntze与秃房茶(C. gymnogyna的相似系数最大, 为0.9869, 这与分类不一致, 主要原因应该是秃房茶材料太少造成结果偏差。茶C. sinensis (L. O. Kuntze与每个群体间的相似系数均比较高。大厂茶(C. tachan-gensis与白毛茶(C. sinensis var. pubilimba的相似系数最小, 为0.8500, 表明它们之间的亲缘关系较远。遗传距离的结果正好与相似系

53、数的结果相反, 茶C. sinensis (L. O. Kuntze与秃房茶(C. gymnogyna的遗传距离最小, 为0.0132, 而大厂茶(C. tachangensis与白毛茶(C. sinensis var. pubilimba的遗传距离最大, 为0.1625。图4显示(虚线处划分, 遗传背景相似的种或变种大都能聚在了一起, 如第3组中的阿萨姆茶、白毛茶和茶都属于子房3室的茶类聚在一起, 而第4组的厚轴茶和大理茶是茶组植物较为原始的种之一, 因此它们聚类在一起, 而与一般的栽培品种遗传距离较远。同时遗传基础也在一定程度上影响着聚类的结果, 遗传相似系数较大的群体往往可以聚在一起,

54、如阿萨姆茶、白毛茶都属于茶C. sinensis (L. O. Kuntze的2个不同变种, 除茶以外, 它们是世界上目前栽培范围最为广泛的茶树资源; 秃房茶与茶及其变种的相似性较高并聚类在一起, 可能原因主要是秃房茶材料太少, 只有4个, 分析结果不能完全反映其遗传变异, 从而造成聚类偏差。秃房茶主要分布在云南东北部、贵州西北部、四川和重庆南部, 广西西部也有零星生长, 历史上用大茶树枝叶生产“边销”黑茶。大厂茶区别于厚轴茶和大理茶的特点是各部位均无毛, 是茶组植物最为原始的种之一, 因此与其他种和变种的遗传距离较远而单独聚类。3讨论ISSR分子标记能灵敏地揭示两个亲缘关系十表3 8个群体间的Nei遗传距离(斜对线下方和相似系数(斜对线上方Table 3 Neis genetic distance