基于农艺性状和ISSR分子标记的四川部分枣资源的亲缘关系分析

摘要

枣（Ziziphus Jujuba Mill.）为鼠李科枣属的落叶灌木或小乔木，我国集中了全世界大约98％的枣属植物资源，南北分布极为广泛。枣树具有早果速丰、抗逆性强、投资少见效快等特点，是我国重要的经济林木。枣树在川中丘陵区已有大面积规模化种植，本课题组在对四川本土枣树资源进行深入调查时，发现四川搠有一批优良的地方品种（如米枣、调元枣、油枣等）和引种品种（如蜂蜜罐枣、华仁冬枣等），而米枣资源在四川绵阳三台县崭山村、成都市蒲江长秋乡、眉山市岐山村等地均有集中分布，它们各自在叶片和果实形态上具有一定差异。此外，在对绵阳三台的米枣资源进行调查时发现了与原种质有差异的大果型和苹果型株系。
　　本研究利用ISSR分子标记和农艺性状相结合的方法，对来自四川的22份枣树材料进行了亲缘关系分析，其中包括有3个地区的米枣资源、三台崭山米枣中的大果型和苹果型株系、其他四川本土枣树资源及引种品种，旨在弄清四川各地枣树种质间的遗传联系，为枣属植物的种类鉴定、优良资源筛选及新品种选育提供一定的参考。本研究结果如下:
　　1.提取得到了高质量的DNA用于ISSR扩增，并建立了适用于枣树ISSR-PCR扩增的反应体系，体系包括0.8μmol/L引物浓度，80ng模板，10.0μL2×Taq PCR MasterMix，总体积为20μL。
　　2.从哥伦比亚大学公布的100条引物中筛选出了11条谱带清晰且多态性丰富的引物用于扩增，共扩增出80条谱带，平均每条引物扩增出7.27条，其中有55条带具有遗传多态性，约占总数的68.75％。
　　3.对22份枣树材料进行了遗传相似系数和UPGMA聚类分析，建立了22份枣树材料的树状聚类图谱，各材料的遗传相似系数在0.59～1.00之间，在遗传相似系数为0.73处可将供试材料分为4类:1-5号与15-17号聚为第一大类，6-14号聚为第二大类，18号与20-22号聚为第三大类，19号被单独划为一类。
　　4.依据22份材料的农艺性状，对农艺性状中的25个数量性状进行了变异度和主成份分析，并依据《枣种质资源描述规范和数据标准》对其质量性状进行了赋值处理。结果发现，变异度最大的性状是始果年龄和可滴定酸，分别为2.588、2.346;最小的性状是可食率，为0.022。从25个数量性状中，共提取出22个性状，它们被归纳为9个主成份，综合贡献率达到71.869％，其中平均单核重、果核纵径、果实纵径、枣头长度、叶片横径、枣头粗度、果核横径等性状的贡献率较大。
　　5.以22个数量性状和17个质量性状为基础数据，计算了22份材料间的欧氏距离，3号（岐山米枣嫁接树）和5号（长秋米枣根孽树）的欧式距离最小，为1.039。欧氏距离最大的是6号（崭山米枣母树）和15号（沾化冬枣），达4.589，平均欧氏距离为2.746。根据遗传距离，分别用Ward's法和组间联结法进行了聚类分析，两种聚类方法均把1-5号与16、17号聚为一类，6-14号聚为一类，不同在于Ward's法是将18、19号先聚为一类后再聚合了21号，剩余15号、20号、22号聚为一类，而组间联结法则只将18号和19号聚为一类，其余各自为类。
　　6.综合形态聚类分析和分子聚类结果发现，两种方法获得的聚类结果存在高度的一致性，仅在细微处存在一定的差异，这主要表现在15号（沾化冬枣）被归为了来源于四川的大核枣类，说明其与四川的大核枣类资源的亲缘关系较近，18号（胎里红）与19号（蜂蜜罐）分别与20-22号（金丝小枣、和田玉枣、骏枣）混聚，说明不同用途的品种在遗传上表现出了较大的差异;此外，岐山米枣和长秋米枣应为同一种质，崭山米枣与其余2份米枣均不同，为一新种质;崭山米枣群体内部的苹果型株系间在形态上与其他崭山米枣具有稳定差异，但遗传上未被检出，推测这种形态差异可能是以杂合的形式存在，而ISSR标记的不完全共显性特征（假阳性现象）不能检出这种差异。

目录

声明

摘要

1 前言

2 文献综述

2．1 农艺性状的形态学研究

2．2 ISSR分子标记及其在果树上的应用

2．3 分子标记在枣树上的应用

2．3．1 枣品种资源的亲缘关系分析

2．3．2 枣树自然杂交实生苗的杂种鉴定

2．3．3 枣和酸枣的分类及遗传演化

2．3．4 枣属种或品种间的遗传多样性研究

2．3．5 遗传连锁图谱的构建及QTL分析

2．3．6 分子标记辅助选择育种

3 研究目的、意义与内容

4 材料与方法

4．1 材料

4．2 主要仪器与试剂

4．2．1 主要仪器

4．2．2 试剂来源

4．2．3 主要试剂配制

4．3 方法

4．3．1 田间农艺性状研究

4．3．2 ISSR分子标记研究

5 结果与分析

5．1 田间农艺性状分析

5．1．1 质量性状描述

5．1．2 数量性状分析

5．1．3 基于田间农艺性状的聚类分析

5．1．4 22份枣材料的亲缘关系分析

5．2 ISSR分子标记

5．2．1 枣基因组DNA的提取与检测

5．2．2 ISSR反应体系的优化

5．2．3 ISSR-PCR扩增结果分析

5．3 农艺性状聚类及分子聚类结果的综合分析

6 讨论

6．1 枣基因组DNA的提取

6．2 ISSR标记的稳定性及其在枣树上的应用

6．2．1 ISSR分子反应体系的影响因素

6．2．2 ISSR标记在枣树上的应用

6．3 农艺数据处理方式及其对聚类结果的影响

6．4 农艺性状聚类与分子聚类对枣树分类的影响

7 小结

参考文献

致谢

附图