节瓜及近缘葫芦科作物种质资源rDNA-ITS序列分析与系统进化研究

摘要

通过PCR扩增获得了56份节瓜种质资源及7份相关瓜类种质资源的rDNA-ITS序列,测序后结合GenBank中34份葫芦科作物的ITS序列,利用生物信息学软件分析序列长度、变异位点、G＋C含量、遗传分歧、同源性百分比差异、系统进化关系。节瓜种质资源ITS基本序列全长612-617 bp,G＋C含量59.97%-61.07%,供试材料间共96个变异位点,其中一些变异位点有明显的种性特征,可作为特异DNA指纹鉴别位点。基于ITS序列差异,56份节瓜材料聚为5大类,其中12-2-3材料为单独一个分支,黑毛节瓜H2251为第二分支,H5FA为第三分支,剩余节瓜材料聚为第四、五分支。节瓜材料12-2-3与其他材料遗传分歧最大,农艺性状与抗性也差异较大,可用作节瓜杂交育种的亲本以扩大选择范围。节瓜的系统位置排列在Indomelothria blumei（GU799496）与Dactyliandra welwitschii（HQ201973）之间,与Indomelothria blumei亲缘关系最近;Mrbayes软件分析表明,葫芦科作物Zehneria thwaitesii（AM981145）、Ctenolepis cerasiformis（AM981142）、Cucumis melo（AM36377）、Dactyliandra welwitschii（HQ201973）、Trochomeria macrocarpa（AM981141）最原始,系统进化顺序为甜瓜→南瓜、栝楼、苦瓜、丝瓜、西瓜、蒲瓜→冬瓜、节瓜→黄瓜。本研究通过分析节瓜及近缘葫芦科作物种质资源的ITS序列,为其系统进化、DNA指纹鉴别、育种亲本选择及比较组学分析等提供了分子生物学依据。