浙江省楓香天然群體的遺傳多樣性分析.pdf

1、楓香（Liquidambar formosana Hance.）系金縷梅科（Hamamelidaceae）楓香屬落葉喬木，分布于秦嶺淮河以南地區(qū)，跨北熱帶和南、中、北亞熱帶等4個(gè)氣候帶，是我國重要的鄉(xiāng)土闊葉速生樹種，集觀賞、藥用和材用等多種價(jià)值于一身。近年來對(duì)楓香的研究主要集中在無性繁殖技術(shù)、人工林和混交林技術(shù)、葉片的葉色分析、種子生物學(xué)特性、楓香樹林的生理生化研究及園林應(yīng)用等方面，而對(duì)其分子水平的遺傳多樣性研究較少，本研究將SRAP這

2、種新的DNA分子標(biāo)記運(yùn)用到楓香的遺傳多樣性研究上，以期為楓香不同居群的遺傳多樣性分析、種質(zhì)鑒定、遺傳連鎖圖譜構(gòu)建和分子育種等領(lǐng)域研究提供參考
　　本試驗(yàn)以浙江省7個(gè)楓香群體（杭州市淳安縣、杭州市桐廬縣、麗水市蓮都區(qū)、溫州市文成縣、衢州市開化縣、臺(tái)州市天臺(tái)縣、舟山市定海區(qū)）的葉片為材料，通過對(duì)不同的DNA提取方法對(duì)比，探討最優(yōu)的楓香基因組DNA提取方法;同時(shí)對(duì)楓香基因組SRAP技術(shù)體系進(jìn)行優(yōu)化，并將該體系應(yīng)用于SRAP擴(kuò)增分析中，研

3、究各群體間的遺傳多樣性。本試驗(yàn)具體研究結(jié)論如下:
　　1.楓香基因組DNA提取方法優(yōu)化
　　本試驗(yàn)采用改良CTAB法和試劑盒法(Bioteke公司研發(fā)的)兩種方法對(duì)楓香葉片DNA提取結(jié)果進(jìn)行對(duì)比，發(fā)現(xiàn)兩種方法提取的楓香嫩葉DNA在含量和純度上相差不大，均能滿足后續(xù)PCR擴(kuò)增要求。而對(duì)于老葉，改良CTAB法提取老葉基因組DNA的產(chǎn)率和純度均較試劑盒法高。后者不僅含量較低，且含有其他雜質(zhì)，DNA降解較嚴(yán)重，將對(duì)下游PCR反應(yīng)和其

4、他DNA分子操作產(chǎn)生不利影響。使用改良CTAB提取法有效地解決了楓香樹基因組DNA提取中的褐變和多酚、多糖和蛋白質(zhì)等次生物質(zhì)干擾等問題。從檢測(cè)所得純度可知該DNA模板完全可以用于SRAP分析;另外，該方法還具有成本低、操作簡(jiǎn)單、省時(shí)等特點(diǎn)。
　　2.楓香基因組DNA的SRAP-PCR擴(kuò)增體系優(yōu)化
　　采用L16(45)正交實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)，對(duì)影響SRAP-PCR反應(yīng)體系的Mg2+、dNTPs、引物濃度及Taq DNA聚合酶和模板DN

5、A用量等5個(gè)因素進(jìn)行了優(yōu)化，確立楓香樹SRAP-PCR最佳反應(yīng)體系為:總體積20ul，含1×PCR Buffer、1.5 mmol·L-1 Mg2+、0.16 mmol·L-1 dNTPs、0.5umol·L-1引物、0.9 UTaq DNA聚合酶和40 ng模板DNA。SRAP-PCR擴(kuò)增程序?yàn)?95℃預(yù)變性5 min，94℃變性30 sec，35℃退火1 min，72℃延伸2 min，5次循環(huán);94℃變性30 sec，50℃退火30

6、 sec，72℃延伸1 min，30次循環(huán);72℃延伸10 min，4℃保存。結(jié)果顯示隨機(jī)選擇的引物對(duì)隨機(jī)選擇的基因組DNA均可擴(kuò)增出多態(tài)性豐富且條帶清晰的DNA片段。說明該SRAP-PCR反應(yīng)體系穩(wěn)定可靠，適用于楓香樹基因組DNA的SRAP-PCR擴(kuò)增反應(yīng)。
　　3.楓香樹群體的遺傳多樣性
　　應(yīng)用SRAP分子標(biāo)記的16對(duì)引物組合對(duì)采自浙江省7個(gè)楓香樹群體的120個(gè)個(gè)體樣品進(jìn)行SRAP-PCR分析，共擴(kuò)增902個(gè)條帶，其中

7、多態(tài)性條帶897個(gè)，楓香樹物種水平上的多態(tài)性條帶百分率為82.18％，shannon表型多樣性指數(shù)為0.4935。在群體水平上，多態(tài)性條帶百分率變化范圍為54.29％～74.29％，其均值為66.74％; shannon表型多樣性指數(shù)的變化范圍為0.3199～0.3928，其均值為0.3674。楓香天然群體內(nèi)和群體間都存在著顯著的遺傳變異(P＜0.001)，群體間的遺傳變異占總變異的15.04％，群體內(nèi)的遺傳變異占總變異的84.96％。

8、
　　4.楓香樹天然群體的遺傳距離
　　由Nei'指數(shù)計(jì)算楓香樹群體的遺傳相似度和遺傳距離，結(jié)果表明群體的遺傳相似度在0.8999～0.9685之間變化。遺傳距離在0.1055～0.0320。其中淳安群體與桐廬群體的遺傳距離最小為0.0320，而淳安群體和文成群體的遺傳距離最大為0.1055。
　　5楓香樹天然群體的聚類圖
　　根據(jù)楓香樹種群間的遺傳距離，利用UPGMA聚類方法對(duì)7個(gè)楓香群體進(jìn)行聚類分析，得出反映