利用EST-SSR標記研究橡膠樹栽培種質的遺傳多樣性與遺傳分析.pdf

1、SSR標記是理想的用于植物種質資源遺傳多樣性分析的DNA分子標記,本文利用公用數(shù)據(jù)庫開發(fā)了40對EST-SSR多態(tài)性引物。利用其中的25個標記,對中國熱帶農業(yè)科學院橡膠種質圃內保存的289份巴西橡膠栽培種質的遺傳多樣性進行研究,并初步探尋這些種質組成的遺傳結構特性,還構建了巴西橡膠樹栽培種質的核心種質庫,結果如下:
　　 1、從NCBI數(shù)據(jù)庫中搜索得到巴西橡膠樹EST序列11809條(截止2007年5月10日)。在3923條非冗

2、余序列中檢索到358個SSRs,即巴西橡膠樹SSRs出現(xiàn)的頻率為9.1％,表明在橡膠樹ESTs中SSRs較為豐富;二核苷酸重復單元占主導地位(57.7％),二核苷酸重復、三核苷酸重復和六核苷酸重復這三種類型的重復最為豐富,共占總SSRs的96.37％;GA/CT、CT/GA、AG/TC和TC/AG在二核苷酸重復中出現(xiàn)的頻率分別為24.8％、23.8％、19.9％和18.9％,是二核苷酸重復中含量豐富的位點。
　　 2、設計了15

3、8對EST-SSR引物,對48份橡膠樹栽培種及近緣種進行擴增后得到60對特異擴增引物,其中40對為多態(tài)性引物。用25對多態(tài)性引物對289份橡膠樹栽培種質進行擴增,能夠檢測到豐富的稀有等位變異。平均多態(tài)信息含量(PIC)、平均期望雜合度(He)和遺傳多樣性指數(shù)(H)的值分別為0.3665、0.4106、0.4098,體現(xiàn)了橡膠樹栽培種質整體水平為中度的遺傳多樣性,同時表明利用EST-SSRs來評價橡膠樹遺傳多樣性是有效和可行的。
　

4、　 3、橡膠樹栽培種質個體聚類無典型地域性的特點;具有相同親本組合的后代,有的聚在一起,而大部分并非聚在一起,呈分散狀,分布在系統(tǒng)樹的各個分支;群體遺傳一致(GI)平均值為0.9103,種質個體間的遺傳距離(GD)范圍從0到1.1632,均表明種質間的遺傳一致度高,親緣關系近,遺傳背景狹窄。
　　 4、檢測各群體的25個EST-SSR位點,中國群體有16個、馬來西亞群體有12個位點偏離Hardy-Weinberg平衡,印度尼西

5、亞、斯里蘭卡、泰國和巴西這四個群體只有極少數(shù)位點偏離Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),印度、X和越南因材料份數(shù)少,位點只有單態(tài)和Hardy-Weinberg平衡兩種狀態(tài)。這與各群體目前所處的狀況及材料份數(shù)有關。非隨機交配、采樣個體間有較近的親緣關系和選擇,尤其是基因流對群體內位點的Hardy-Winbery平衡和遺傳結構起作用。
　　 5、300個EST-SSR兩兩位點組合中有20個(6.67％)個呈顯著的連鎖不平衡狀態(tài),其

6、中有5個(1.67％)呈極顯著的連鎖不平衡狀態(tài),位點20、位點5和位點15這三個位點兩兩間極顯著地處于連鎖不平衡,可能是這三個位點的物理距離比較近,也可能為一個連鎖群,有待深入研究。所得的結果說明兩個位點在特定的群體中是否處于連鎖不平衡狀態(tài),可以大致體現(xiàn)總群體的連鎖不平衡狀況,也可以為后續(xù)的研究如關聯(lián)分析等提供參考。
　　 6、群體間基因分化系數(shù)(Fst)值0.0541,基因分化系數(shù)(Gst)值0.025,AMOVA分析發(fā)現(xiàn)2.

7、67％的遺傳變異存在于群體間。三種遺傳分化分析結果均表明,橡膠樹栽培種質群體之間的分化水平低,大部分的遺傳變異存在于群體內部。群體間平均基因流(Nm)為4.463,大而通暢的基因流是橡膠樹群體間遺傳分化水平很低的主要原因,人為選擇作用和繁育系統(tǒng)是群體間遺傳分化水平低的重要因素,而生境異質性則是引起群體發(fā)生輕微遺傳分化的原因。
　　 7、GENECLASS、BAPS和STRUCTURE的分群結果表明,總群體內的分化水平低,橡膠樹種

8、質總群體中無獨立的群體,各個群體是混合的,來自不同國家的橡膠樹栽培品種各自具有相對一致、缺乏相對獨立的遺傳基礎。這三個軟件的應用,一方面為揭示橡膠樹群體真實的遺傳結構和群體間親緣關系提供新的佐證,另一方面將傳統(tǒng)的群體遺傳學和遺傳多樣性研究從群體水平深入到個體水平,同時也可以為橡膠選育種過程中親本組合的選擇提供參考依據(jù)。
　　 8、構建了由27份典型種質組成的核心種質。核心種質的等位變異及稀有等位基因數(shù)達到原本總體種質的100％。