应用ISSR分子标记研究崇州枇杷茶和荥经枇杷茶种质资源遗传多样性与亲缘关系

摘要

崇州枇杷茶和荥经枇杷茶是我省重要的野生大茶树资源。为了解崇州枇杷茶与荥经枇杷茶种质资源的基本形态特征和遗传多样性与亲缘关系，本试验收集了崇州枇杷茶材料45份、荥经枇杷茶材料22份及福鼎大白茶、龙井43等8份材料，共计75份种质资源作供试材料。对67份崇州枇杷茶与荥经枇杷茶的供试材料的生物学特性进行了初步观察描述，再采用ISSR分子标记技术对全部供试材料进行了遗传多样性和亲缘关系分析，试验结果表明:
　　(1)崇州枇杷茶与荥经枇杷茶的外部形态既相似，也有一定差别。崇州枇杷茶与荥经枇杷茶的树型均以乔木和小乔木为主，含有少量灌木;叶面积较大，为大叶或特大叶，叶色呈绿色或深绿色，锯齿锐度中偏钝，深度中偏浅，密度中偏稀，叶尖以渐尖或急尖为主。茶花的萼片颜色呈绿色，萼片数为5枚左右，萼片无茸毛较多，花瓣颜色多呈白色，花瓣数7～11枚，花冠直径中偏大，子房大多数无茸毛，柱头开裂数为3～4裂，多为浅裂或中裂。枇杷茶外部形态的主要差异表现为:崇州枇杷茶萼片数为5～6枚，荥经枇杷茶萼片数为4～5枚;崇州枇杷茶花冠直径为3.18～5.85cm之间，荥经枇杷茶为3.54～5.65cm之间;花瓣质地上，崇州枇杷茶属于中偏薄，而荥经枇杷茶属于中偏厚。同时，根据对供试材料的观测，并参照张宏达分类系统分类方法进行分析，结果表明，崇州枇杷茶含有秃房茶、毛叶茶，而荥经枇杷茶则含有白毛茶、毛叶茶。而根据陈亮茶树分类系统分类，崇州枇杷茶则属于秃房茶与茶系，其中含有秃房茶和白毛茶;而荥经枇杷茶亦属于秃房茶和茶系，茶系中又含有普洱茶和白毛茶。崇州枇杷茶在形态多样性上优于荥经枇杷茶。
　　(2)从预选的60条ISSR引物中筛选得到出14条多态性高的引物，筛选出的引物对各个样品进行ISSP-PCR扩增，可以获得清晰的扩增条带，而且多态性丰富。14条引物共扩增出239条清晰可重复的条带，其中有209条为多态性条带，多态性位点百分率为86.67％。每个引物扩增的条带为12～23，平均扩增条带数为17.07条。
　　(3)根据ISSR扩增产物的电泳结果，利用Nei's的方法计算出45份崇州枇杷茶供试材料之间的遗传相似系数的变异范围为0.594～0.858之间，其中C34与C38的遗传相似系数最近，为0.594，而C42与C23的遗传相似系数最远，为0.858。根据遗传相似系数按照UPGMA法进行聚类，由图可知，当GS值为0.705时，可将崇州枇杷茶分为6大类。
　　(4)根据ISSR扩增产物的电泳结果，利用Nei's的方法计算出22份荥经枇杷茶供试材料间的遗传相似系数GS值在0.598～0.774之间。其中，Y14与Y18的GS值最大，为0.774，遗传关系最近。而GS值最小的是Y16与Y4，GS值为0.598，表明它们的亲缘关系最远。根据遗传相似系数按照UPGMA法进行聚类，由图可知，当遗传相似系数为0.703时，可将22份荥经枇杷茶分为五大类。
　　(5)通过对75份供试材料进行聚类分析，结果表明，各材料之间的遗传相似系数在0.552～0.857之间。当GS值为0.650时，供试材料可分为2个大类群。当GS值为0.688时，67份枇杷茶可分为6个亚群。崇州枇杷茶和荥经枇杷茶与福鼎大白茶、龙井43等品种遗传距离均较远，且形态特征上也具有明显的区别。研究结果表明:荥经枇杷茶比崇州枇杷茶野生大茶树进化程度更高。部分枇杷茶在系统发育过程中，与当地其他茶树资源进行了基因交流，从而导致个别的崇州枇杷茶和荥经枇杷茶野生大茶树向四川中小叶群体种等地方茶树资源转化。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 文献综述

1．1 茶树种质资源概括

1．1．1 国内外茶树种质资源的收集与保存

1．1．2 四川茶树种质资源概述

1．1．3 崇州枇杷茶和荥经枇杷茶简介

1．2 茶树种质资源遗传多样性和亲缘关系的研究意义

1．2．1 茶树种质资源遗传多样性的研究意义

1．2．2 茶树种质资源亲缘关系

1．3 茶树种质资源遗传多样性和亲缘关系的研究方法及概述

1．3．1 传统研究标记分类方法

1．3．2 DNA分子标记法

1．3．3 DNA分子标记的分类比较

1．4 ISSR分子标记的研究现状及趋势

1．4．1 ISSR分子标记的简介

1．4．2 ISSR分子标记在茶树上的应用

1．5 立题背景及意义

1．6 技术路线

2 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶的形态学分析

2．1 材料与方法

2．1．1 实验前期准备

2．1．2 供试材料

2．1．3 测定指标与方法

2．2 结果分析

2．2．1 供试枇杷茶种质资源的基本情况

2．2．2 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶野生大茶树的基本形态特征及植物学分类

2．2．3 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶野生大茶树种质资源性状比较与相关性

3 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶遗传多样性的ISSR分析

3．1 材料与方法

3．1．1 供试材料

3．2 主要试剂与器材

3．2．1 试剂准备

3．2．2 主要仪器

3．2．3 茶树DNA提取及检测

3．2．4 引物筛选

3．2．5 ISSR反应体系建立

3．2．6 ISSR扩增

3．2．7 ISSR数据以及形态统计分析

3．3 结果与分析

3．3．1 DNA的提取与检测

3．3．2 ISSR扩增程序

3．3．3 ISSR-PCR扩增引物退火温度筛选及多态性分析

3．3．4 供试材料的ISSR扩增结果

3．3．5 遗传多样性与聚类分析

3．3．6 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶聚类分析

4 结论与讨论

4．1 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶形态特征的相关性

4．2 ISSR分子标记反应体系的建立

4．3 ISSR分子标记与茶树形态特征的相关性

4．4 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶的遗传多样性分析

4．5 崇州枇杷茶与荥经枇杷茶野生大茶树的亲缘关系

5 研究展望

参考文献

致谢