中國Ceratotropis亞屬分類與進化研究.pdf

1、Ceratotropis亞屬(又稱亞洲豇豆亞屬)是豆科豇豆屬的一個重要亞屬,主要分布于亞洲地區(qū)。該亞屬可分為3個組(Angulares、Ceratotropis和Aconitifoliae組),共包含21個種,主要栽培種有綠豆、小豆和飯豆等。中國Ceratotropis亞屬物種豐富,且普遍認為綠豆和小豆均起源于中國,因此對該亞屬栽培種及野生近緣種資源的收集鑒定和評價利用對育種和保護生態(tài)多樣性等均具有重要意義。但與日本、印度、泰國等其他亞

2、洲國家相比,我國對野生近緣種資源的的研究還比較落后。近年來,通過對亞洲豇豆亞屬野生資源的考察搜集發(fā)現(xiàn),我國境內(nèi)分布有大量的該亞屬野生近緣種,這是我國豇豆屬作物育種重要的基因資源。對其進行歸類和種間的遺傳背景分析,有助于其進一步遺傳研究和育種利用。本課題針對從中國11個省市收集的63份種質(zhì)和33份標準種共17個種／亞種的96份材料,根據(jù)形態(tài)學性狀、小豆SSR引物、ITS序列及RNA二級結(jié)構(gòu)的比較分析,明確了Ceratotropis亞屬的組

3、間、種間和種內(nèi)關(guān)系,為種間基因交流提供了信息；同時,分析了不同組及種的進化速率,探討了多倍體種的供體種來源,為種間遺傳演化等分析奠定了基礎(chǔ)。主要結(jié)果如下:
　　 1.基于表型的分析顯示:Ceratotropis亞屬中Angularis組和Ceratotropis組親緣關(guān)系較遠,Aconitifoliae組較特殊,混合了兩個組的形態(tài)學特征；在Ceratotropis組中,V.subramaniana較V.mungo與V.radia

4、ta的表型性狀更為相似。
　　 2.57對小豆SSR引物的分析表明:除V.aconitifolia外,80％以上的小豆SSR引物均可在其他種中有效擴增,可擴增率和擴增片段分布與種間的植物學親緣關(guān)系相一致；聚類分析顯示Ceratotropis組又可分為2個亞組,即V.radiam／V.subramaniana亞組和V.mungo亞組,其中綠豆種種內(nèi)遺傳多樣性最高；Angulares組的各個種的種內(nèi)遺傳多樣性較低；Mantel te

5、st顯示,SSR數(shù)據(jù)和形態(tài)數(shù)據(jù)對種間遺傳關(guān)系的評價顯著相關(guān)(r=0.78)；此外,分析還表明本試驗中的小豆半野生亞種為栽培種逃逸型。
　　 3.利用:MEGA4.0軟件和Mfold3.0軟件對ITS序列和ITS2間隔區(qū)RNA二級結(jié)構(gòu)的分析表明:(1)V.angularis的ITS2-RNA二級結(jié)構(gòu)可作為其他序列的結(jié)構(gòu)模型(螺旋結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)移率96.03％),且小豆引物的可轉(zhuǎn)移性最高,可推測V.angularis種進化速率最快；(2)V

6、.hirtella和V.trinervia可能是V.reflexo-pilosa的二倍體供體種；(3)Angularis組的各種間進化距離差異很小,其中V.minima,V.nakashimae,V.riukiuensis和V.umbellata親緣關(guān)系較近,可能具有共同的野生祖先:(4)結(jié)合生長習性的差異,可將綠豆野生種進一步劃分為半野生亞種和野生亞種。
　　 4.綜合形態(tài)學和分子生物學分析,鑒定出野生豇豆種,該種屬于Vign