戶帥雅 李斌奇 陳孝丑 等 紅掌遺傳多樣性及親緣關(guān)系的ISSR分析 J 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2020 35 1 20 27 HU S Y LI B Q CHEN X C et al ISSR Analysis on Genetic Diversity and Relationships among Anthurium andraeanum J Fujian Journal of Agricultural Sciences 2020 35 1 20 27 紅掌遺傳多樣性及親緣關(guān)系的ISSR分析 戶帥雅1 李斌奇1 陳孝丑2 巫偉峰1 張毅智2 陳 春2 陳發(fā)興1 1 福建農(nóng)林大學(xué)園藝學(xué)院亞熱帶果樹研究所 福建 福州 350002 2 福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心 福建 漳州 363600 摘 要 目的 通過ISSR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)56個(gè)紅掌品種進(jìn)行遺傳多樣性及親緣關(guān)系分析 為紅掌新品種選育 品種改良 種質(zhì)資源管理等研究提供參考依據(jù) 方法 以采集到的56個(gè)紅掌品種為試驗(yàn)材料 從100條哥倫比 亞大學(xué) UBC 公布的ISSR inter simple sequence repeat簡(jiǎn)單重復(fù)序列 分子標(biāo)記引物中篩選出10條多態(tài)性引物 利 用篩選得到的10個(gè)通用引物 構(gòu)建紅掌ISSR分子標(biāo)記技術(shù)體系 對(duì)PCR擴(kuò)增結(jié)果進(jìn)行UPGMA Unweighted pair group method arithmetic average 非加權(quán)成組算術(shù)平均數(shù) 聚類分析 并計(jì)算其Nei s基因多樣性指數(shù)和Shannon s信息 指數(shù) 結(jié)果 結(jié)果顯示 從100條ISSR引物中篩選出10條多態(tài)性引物 共擴(kuò)增得到99個(gè)基因位點(diǎn) 其中多態(tài) 性位點(diǎn)95個(gè) 多態(tài)性比率為95 96 用POPGENE分析結(jié)果得 Nei s基因多樣性指數(shù) H 為0 303 6 Shannon s 信息指數(shù) I 為0 458 5 聚類分析結(jié)果表明56個(gè)紅掌品種可以分為12類 結(jié)論 分類結(jié)果與火焰苞顏色存在 一定的相關(guān)性 ISSR分子標(biāo)記技術(shù)可以很好地應(yīng)用于紅掌品種及其親緣關(guān)系的鑒定 羅蘭公主 香妃 索米 彩 霞 紫雷鳥 黑皇后 國(guó)王等7個(gè)品種性狀獨(dú)特 且相互之間遺傳距離較遠(yuǎn) 可以作為新品種選育 品種改良的母 本 也可以作為優(yōu)良的種質(zhì)資源進(jìn)行保存 關(guān)鍵詞 紅掌 ISSR 遺傳多樣性 親緣關(guān)系 中圖分類號(hào) S 682 39文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A文章編號(hào) 1008 0384 2020 01 0020 08 ISSR Analysis on Genetic Diversity and Relationships among Anthurium andraeanum HU Shuai ya1 LI Bin qi1 CHEN Xiao chou2 WU Wei feng1 ZHANG Yi zhi2 CHEN Chun2 CHEN Fa xing1 1 Department of Horticulture Subtropical Fruit Research Institute Fujian Agriculture and Forestry University Fuzhou Fujian 350002 China 2 Forestry Science and Technology Test Center of Fujian Province Zhangzhou Fujian 363600 China Abstract Objective Genetic diversity and relationships of 56 species of Anthurium andraeanum were analyzed using the inter simple sequence repeat ISSR molecular marker technology for breeding and improvement of germplasms and resource management Method For the collected Anthurium varieties 100 UBC primers were screened for the polymorphic ones Using the universal primers an ISSR molecular marker system was constructed The UPGMA cluster analysis was performed and the Nei s gene diversity and Shannon s information indices calculated on the PCR amplified products Result Ten polymorphic primers were obtained by screening the 100 UBC primers and 99 bands amplified Of the amplified bands 95 were polymorphic with a rate of 95 96 The analysis using POPGENE indicated the Nei s gene diversity index H to be 0 303 6 and the Shannon s information index I 0 458 5 Thus the genetic diversity among the Anthurium varieties was high The 56 varieties were classified into 12 groups Conclusion The ISSR results suggested a significant correlation between the clustered groups and sepal color of the flowering plants and the molecular marker technique applicable for the identification Among the cultivars Princess Alexia Violet Fiorino Sumi Caixia Thunderbird Luxury Black Queen and King exhibited unique traits among them with substantial genetic distances They were considered potential candidates as female parent for breeding new varieties and should be preserved in the germplasm collection Key words Anthurium andraeanum ISSR genetic diversity genetic relationship 收稿日期 2019 08 08 初稿 2019 10 27 修改稿 作者簡(jiǎn)介 戶帥雅 1995 男 碩士研究生 研究方向 花卉與觀賞園藝 E mail 1959720480 通信作者 陳發(fā)興 1967 男 研究員 博士生導(dǎo)師 研究方向 園藝植物生理與分子生物學(xué) Emai cfaxing 基金項(xiàng)目 福建省林業(yè)廳項(xiàng)目 閩林科 2015 2號(hào) 福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2020 35 1 20 27 Fujian Journal of Agricultural Sciences doi 10 19303 j issn 1008 0384 2020 01 004 0 引言 研究意義 紅掌Anthurium andraeanum又稱花 燭 安祖花 系天南星科花燭屬多年生草本植物 原產(chǎn)哥倫比亞 是現(xiàn)今最為名貴的切花品種之一 具有較高的觀賞價(jià)值和經(jīng)濟(jì)價(jià)值 很具市場(chǎng)開發(fā)前 景 1 3 新品種的選育是紅掌產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展的動(dòng) 力 是提高產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵 國(guó)外從20世紀(jì)40年 代開始紅掌的育種 到2000年已選育出600多個(gè)新 品種 而國(guó)內(nèi)的紅掌育種工作2001年才開始 迄今 共選育出新品種42個(gè) 新品種的選育進(jìn)展緩慢 3 5 通過ISSR分子標(biāo)記的手段 對(duì)紅掌的遺傳背景進(jìn)行 研究 從而獲得紅掌更多的遺傳資料 探索紅掌種 質(zhì)資源的親緣關(guān)系 遺傳多樣性 為下一步紅掌育 種 品種改良 種質(zhì)資源管理等研究提供理論參 考 前人研究進(jìn)展 紅掌種質(zhì)間的親緣關(guān)系 種 質(zhì)的遺傳多樣性等相關(guān)遺傳背景是紅掌育種工作順 利開展的基礎(chǔ) 長(zhǎng)期以來中國(guó)對(duì)紅掌的研究大多在 栽培技術(shù) 病蟲害防治 組培快繁等方面 栽培技 術(shù)主要集中在栽培基質(zhì)的選擇及提高煉苗成活率幾 個(gè)方面 病蟲害防治主要是根腐病 青枯病 枯萎 病等病害的鑒定與防治 組培快繁則在激素配比及 外植體選擇等方面進(jìn)行優(yōu)化 而目前紅掌相關(guān)的遺 傳學(xué)研究較少 王呈丹等 6 通過SRAP Sequence related amplified polymorphism 相關(guān)序列擴(kuò)增多態(tài)性 技術(shù)對(duì)33個(gè)紅掌品種進(jìn)行擴(kuò)增 將33個(gè)品種分為 5個(gè)類群 Nowbuth等 7 通過RAPD Random Amplified Polymorphism DNA 隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA 技術(shù)將 25個(gè)品種分為5個(gè)類群 并且指出其聚類分析結(jié)果 與佛焰苞不存在相關(guān)性 康黎芳等 8 利用ISSR技術(shù) 對(duì)情人紅 阿里桑娜 阿拉巴馬及其雜交后代進(jìn)行 擴(kuò)增 從而證明了ISSR分子標(biāo)記在紅掌親緣關(guān)系分 析中的可行性 本研究切入點(diǎn) 紅掌品種遺傳背 景復(fù)雜 前人研究也僅對(duì)幾個(gè)品種進(jìn)行親緣關(guān)系分 析 本研究利用從國(guó)內(nèi)外引種的紅掌品種共56個(gè) 通過ISSR分子標(biāo)記技術(shù) 繪制聚類分析圖 分析 56個(gè)紅掌品種之間的親緣關(guān)系 再通過與苞片顏色 性狀的對(duì)比 將宏觀的性狀聚類與微觀的分子聚類 對(duì)應(yīng)起來 擬解決的關(guān)鍵問題 本研究通過開展 紅掌DNA提取 PCR反應(yīng)體系 通用引物篩選 紅 掌DNA指紋圖譜構(gòu)建等試驗(yàn) 分析了紅掌種質(zhì)資源 親緣關(guān)系和遺傳多樣性 從而對(duì)紅掌新品種的選育 具有重要參考價(jià)值 1 材料與方法 1 1 試驗(yàn)材料 2017年10月開始 試驗(yàn)材料采自福建省林業(yè)科 技試驗(yàn)中心紅掌種質(zhì)資源圃 共收集56個(gè)品種 表1 花色有紅色 白色 粉色 紫色以及混合 色等 其中紅花系列品種32個(gè) 所占比例為57 1 白花系列品種6個(gè) 占10 7 粉花系列品種8個(gè) 占14 3 紫花系列品種3個(gè) 占5 35 混合花色 系列品種4個(gè) 其他顏色3個(gè) 所占比例分別為 7 14 和5 35 其中包括2個(gè)福建省林業(yè)科技試驗(yàn) 中心新選育品種 新星 白鴿 1 2 試驗(yàn)方法 1 2 1 試劑和儀器 選擇加拿大英屬哥倫比亞大學(xué) University of British Columbia 公布的 100 個(gè) Set No 9 No 801 900 引物作為本試驗(yàn)的篩選引物 9 13 由華 大基因合成 2 EasyTaq PCR SuperMix 由EasyTaq DNA Polymerase dNTPs和優(yōu)化的反應(yīng)緩沖液組成 購(gòu)自北京TansGen Biotech有限公司 主要儀器設(shè)備 離心機(jī) Eppendorf AG 電泳儀 BIO RAD PowerPac Universal 電泳凝膠成像儀 z 超微量核酸測(cè) 定儀 Thermo NANODROP ONE PCR儀 BIO RAD T100TM 等 14 1 2 2 DNA提取和檢測(cè) 在參考李金璐等 15 方法的 基礎(chǔ)上進(jìn)行適度的改良 具體方法如下 a 稱取100 mg的植物材料 迅速置于液氮中 加入少量石英砂 碾磨成細(xì)粉末 將粉末轉(zhuǎn)移到2 0 mL的離心管中 加入1 mL預(yù)冷的提取緩存液 混 勻后冰預(yù)15 min 冰預(yù)過程中顛倒混勻2 3次 12 000 r min 1離心10 min 棄上清 b 重復(fù)步驟2 3 直至上清液不黏稠 c 加入0 7 mL CTAB提取液 混勻后60 水浴 60 min 水浴過程中顛倒混勻數(shù)次 顛倒混勻的時(shí)候 操作需輕緩 12 000 r min 1離心10 min 吸上清置 于2 0 mL的離心管中 d 加入0 7 mL的酚 氯仿 異丙醇 25 24 1 混合液 輕柔地來回翻轉(zhuǎn)顛倒50次左右 12 000 r min 1 離心10 min 吸取上清液置于新的的1 5 mL的離心 管中 加入0 7 mL的氯仿 異戊醇 24 1的混合液 中 輕柔地來回翻轉(zhuǎn)顛倒50次左右 e 取上清轉(zhuǎn)入新的離心管中 加入250 L的 NaAc 3 mol L 1 加入1 mL預(yù)冷的乙醇 80 放 置30 min 12 000 r min 1離心10 min 棄上清液 在短 暫的離心收集剩余液體 用移液槍吸取剩余液體 第 1 期戶帥雅等 紅掌遺傳多樣性及親緣關(guān)系的ISSR分析21 表 1 紅掌品種名目 Table 1 List of Anthurium varieties 序號(hào) Serial number 品種名 代號(hào) Variety name Code 花色 Color 來源 Source 序號(hào) Serial number 品種名 代號(hào) Variety name Code 花色 Color 來源 Source 1 大哥大Dakota 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 22 潘多拉Pandola 粉 Pink 安祖園藝有限公司 Anthura 2 阿拉巴馬Alabama 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 23 夏之戀Summer Love 粉 綠Pink Green 瑞恩花卉有限公司 Ryan 3 粉冠軍Pink Champion 粉 Pink 安祖園藝有限公司 Anthura 24 紅國(guó)王Red King 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 4 維他Vita 紅 Red 廣州市花卉科學(xué)研究所 Guangzhou Institute of Flower Science 25 第一紅First Red 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 5 廣州紅Guangzhou Red 紅 Red 廣州市花卉科學(xué)研究所 Guangzhou Institute of Flower Science 26 迷你紅Nano Red 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 6 旭日Rising sun 粉 Pink 廣州市花卉科學(xué)研究 Institute of Flower Science 27 紅寶貝Red Baby 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 7 朝霞Asaka 紅 Red 廣州市花卉科學(xué)研究所 Guangzhou Institute of Flower Science 28 甜冠軍Sweet Champion 粉 Pink 安祖園藝有限公司 Anthura 8 彩霞pink clouds 粉 Pink 廣州市花卉科學(xué)研究所 Guangzhou Institute of Flower Science 29 紅唇 Princess Amalia Elegance 紅 白 Red White 瑞恩花卉有限公司 Ryan 9 熱情Tropical 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 30 夢(mèng)幻Fantasy Love 白 綠White Green 瑞恩花卉有限公司 Ryan 10 皇冠royal crown 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 31 白馬王子Prince Charming 白 white 三明市農(nóng)科院花卉所 Sanming Agricultural Science Research Institute 11 阿瑞博 Arebo 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 32 Adios pink 粉 Pink 三明市農(nóng)科院花卉所 Sanming Agricultural Science Research Institute 12 維多Vito 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 33 粉愛Pink Love 粉 Pink 安祖園藝有限公司 Anthura 13 香妃Fiorino 紫 purple 安祖園藝有限公司 Anthura 34 布加迪威龍Bugatti Veyron 紅 Red 廣州市花卉科學(xué)研究所 Guangzhou Institute of Flower Science 14 索米Sumi 白 white 安祖園藝有限公司 Anthura 35 羅蘭公主Princess Alexia Violet 白 white 安祖園藝有限公司 Anthura 15 國(guó)王Arrow 墨綠Dark green 安祖園藝有限公司 Anthura 36 紫雷鳥Thunderbird Luxury 紫 purple 安祖園藝有限公司 Anthura 16 白冠軍White Champion 白 white 安祖園藝有限公司 Anthura 37 洋蔥 VR990 紫 purple 安祖園藝有限公司 Anthura 17 阿瓦托Avento 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 38 唇彩Lipstick Red 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 18 特倫薩Turenza 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 39 紅布加迪Bugatti Red 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 19 特仙Special fairy 紅 Red 廣州市花卉科學(xué)研究所 Guangzhou Institute of Flower Science 40 黑皇后Black Queen 黑 black 瑞恩花卉有限公司 Ryan 20 馬都拉Madural 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 41 紅成功Red Success 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 21 紅贏家Red Winner 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 42 橙布加迪Bugatti Royal 橙 Orange 瑞恩花卉有限公司 Ryan 22福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)第 35 卷 f 加入0 1 mL100 mg L 1的RNase 37 放置30 min g 加入0 1 mL去離子水 0 1 mL 5 mol L 1NaCl 0 8 mL預(yù)冷乙醇 輕輕混勻 12 000 r min 1離心10 min 棄上清 加入0 5 mL 75 的乙醇 輕輕彈起沉 淀 10 000 r min 1離心2 min 棄上清 h 重復(fù)以上步驟 加入0 5 mL 75 的乙醇 輕 輕彈起沉淀 10 000 r min 1離心2 min 棄上清 風(fēng) 干乙醇 加入0 1 mLTE溶解DNA i 測(cè)定DNA的濃度和純度 DNA如需立即使用 貯存于4 短期貯存于 20 長(zhǎng)期貯存于 80 然后 超微量核酸測(cè)定儀測(cè)定DNA濃度與質(zhì) 量 凝膠電泳檢測(cè)DNA完整性 最后將樣品濃度稀 釋至50 ng 置于 20 備用 1 2 3 引物篩選 4個(gè)樣品DNA 大哥大 熱情 皇 冠 國(guó)王 取等量混合成基因池 以基因池為 DNA模板對(duì)100個(gè)UBC通用引物進(jìn)行篩選 選取帶 清晰 多態(tài)性豐富的引物用于下一步DNA指紋圖譜 的構(gòu)建 1 2 4 ISSR PCR擴(kuò)增體系 反應(yīng)體系為 1 L DNA 模板 1 L引物 12 5 Lmix 10 5 L無(wú)菌水 PCR 程序設(shè)置為 預(yù)變性94 5 min 變性94 45 s 退 火溫度根據(jù)引物說明設(shè)置 延伸72 2 min 45個(gè)循 環(huán) 終延伸72 6 min 1 3 數(shù)據(jù)分析 根據(jù)照片顯示 僅清晰 可重復(fù)的并且長(zhǎng)度為 200 2 000 bp的擴(kuò)增帶才被記錄 對(duì)于同一引物的 擴(kuò)增產(chǎn)物 遷移率相同的條帶記為1個(gè)位點(diǎn) 擴(kuò)增 陽(yáng)性 有條帶出現(xiàn) 記為 1 擴(kuò)增陰性 無(wú)條帶出 現(xiàn) 記為 0 所得數(shù)據(jù)輸入 Excel2003建立原始表 征數(shù)據(jù)矩陣 根據(jù)表征矩陣 對(duì)擴(kuò)增產(chǎn)物的條帶總數(shù)和多態(tài) 性條帶數(shù)量進(jìn)行統(tǒng)計(jì) 計(jì)算多態(tài)條帶所占比例和單 個(gè)引物多態(tài)條帶數(shù) 擴(kuò)增的DNA片段出現(xiàn)頻率小于 或等于0 99的位點(diǎn)即為多態(tài)性位點(diǎn) 使用NTSYS軟件對(duì)原始矩陣用SimQual程序計(jì) 算種質(zhì)間的Nei Li相似系數(shù) 獲得遺傳相似系數(shù) Genetic similarity S 再用SHAN程序中的UPGMA Unweighted pair group method arithmetic average 非加 權(quán)成組算術(shù)平均數(shù) 法進(jìn)行聚類分析 最后treeplot 過程生成聚類圖 再使用POPGENE軟件分析得出 Nei s基因多樣性指數(shù)和Shannon s信息指數(shù) 2 結(jié)果與分析 2 1 DNA提取 利用改良的CTAB法提取DNA DNA提取物呈白 色或無(wú)色絮狀沉淀 凝膠電泳成像結(jié)果顯示該方法 提取的DNA完整 無(wú)明顯拖帶及降解 圖1 通 過超微量核酸測(cè)定儀檢測(cè)DNA A260 A280為1 7 2 0 濃度為100 200 ng L 1 結(jié)果顯示該方法提取 的紅掌DNA可以滿足ISSR分子標(biāo)記試驗(yàn)要求 2 2 紅掌ISSR分子標(biāo)記通用引物篩選 通過對(duì)100條UBC通用引物的篩選 篩選出 10條帶清晰 多態(tài)性豐富的引物 分別為UBC807 續(xù)上表 序號(hào) Serial number 品種名 代號(hào) Variety name Code 花色 Color 來源 Source 序號(hào) Serial number 品種名 代號(hào) Variety name Code 花色 Color 來源 Source 43 綠國(guó)王Greed King 綠 green 安祖園藝有限公司 Anthura 50 馬蒂茲 Matiz 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 44 滿天星Gypsophila 紅 Red 三明市農(nóng)科院花卉所 Sanming Agricultural Science Research Institute 51 彩虹冠軍Rainbow champion 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 45 萊尼 Lenny 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 52 白驕陽(yáng)White Sierra 白 White 三明市農(nóng)科院花卉所 Sanming Agricultural Science Research Institute 46 阿美拉Amera 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 53 甜夢(mèng)Sweet Dreams 紅 Red 三明市農(nóng)科院花卉所 Sanming Agricultural Science Research Institute 47 紅班比諾Red bandino 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 54 白鴿White pigeon 白 White 福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心 Forestry Science and Technology Test Center of Fujian Province 48 轟動(dòng)Sensation 紅 Red 安祖園藝有限公司 Anthura 55 紅衣少女 Red girl 紅 Red 瑞恩花卉有限公司 Ryan 49 朱莉Julie 粉 Pink 瑞恩花卉有限公司 Ryan 56 新星New star 紅 Red 福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心 Forestry Science and Technology Test Center of Fujian Province 第 1 期戶帥雅等 紅掌遺傳多樣性及親緣關(guān)系的ISSR分析23 UBC810 UBC811 UBC817 UBC825 UBC836 UBC840 UBC843 UBC850 UBC854 其PCR擴(kuò) 增產(chǎn)物電泳成像如圖2 2 3 多態(tài)性分析 利用篩選出的10個(gè)引物對(duì)56份紅掌種質(zhì)的 DNA進(jìn)行PCR擴(kuò)增 圖3 共擴(kuò)增得到99個(gè)位點(diǎn) 其中多態(tài)性位點(diǎn)95個(gè) 多態(tài)性比率為95 96 擴(kuò)增 條帶數(shù)最多的是引物UBC850 位點(diǎn)數(shù)為12 其中多 態(tài)性位點(diǎn)為12 多態(tài)性比率100 擴(kuò)增條帶數(shù)最少 的是UBC807 擴(kuò)增位點(diǎn)是7 其中多態(tài)性位點(diǎn)為 6 多態(tài)性比率為85 71 用POPGENE分析軟件進(jìn) 行分析結(jié)果得 Nei s基因多樣性指數(shù)H為0 303 6 Shannon s信息指數(shù)I為0 458 5 利用引物UBC850 對(duì)56種紅掌品種的ISSR擴(kuò)增圖譜見圖3 2 4 紅掌種質(zhì)資源的ISSR分子標(biāo)記聚類分析 基于ISSR擴(kuò)增結(jié)果 用UPGME聚類分析方法 繪制出聚類分析圖 圖4 結(jié)果顯示遺傳相似系數(shù) 為0 54 0 91 其中廣州紅和阿瑞博遺傳相似系數(shù)最 大 為0 91 而國(guó)王與其他所有品種遺傳相似系數(shù) 最小 為0 54 即國(guó)王與其他品種遺傳信息存在較 大差異 親緣關(guān)系較遠(yuǎn) 以馬蒂茲為界其上的親緣關(guān)系相對(duì)較近 其下 方品種整體來說相互之間親緣關(guān)系相對(duì)較遠(yuǎn) 根據(jù) 聚類結(jié)果 圖4 在遺傳相似系數(shù)0 72處畫一條線 從而可將56個(gè)紅掌品種分為12類 如圖4所示 國(guó) 王 黑皇后 紫雷鳥 彩霞 索米 香妃等6個(gè)品 種單獨(dú)自成一類 皇冠和轟動(dòng) 紅成功和滿天星 白冠軍和白驕陽(yáng) 綠國(guó)王和阿美拉兩兩聚為一類 另外特倫薩 特仙 羅蘭公主3個(gè)品種聚為一類 大哥大 熱情等剩下的39個(gè)品種聚為一類 以馬蒂茲為界 包括馬蒂茲在內(nèi)其上的39個(gè)品 種聚為一類 與之對(duì)應(yīng) 這39個(gè)品種苞片顏色以紅 色粉色為主 馬蒂茲下方 親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的羅蘭公 主 香妃 索米 彩霞 紫雷鳥 黑皇后 國(guó)王等 7個(gè)品種各自單獨(dú)聚為一類 相應(yīng)的它們各自苞片顏 注 M 標(biāo)準(zhǔn)分子量marker 2 000 Note M DL2 000 DNA marker 圖 1 DNA提取電泳結(jié)果 Fig 1 DNA extraction electropherogram M 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 注 M 標(biāo)準(zhǔn)分子 量 marker 2 000 1 UBC807 2 UBC810 3 UBC811 4 UBC817 5 UBC825 6 UBC836 7 UBC840 8 UBC843 9 UBC850 10 UBC854 Note M DL2 000 DNA marker 1 UBC807 2 UBC810 3 UBC811 4 UBC817 5 UBC825 6 UBC836 7 UBC840 8 UBC843 9 UBC850 10 UBC854 圖 2 UBC872 UBC894引物篩選電泳結(jié)果 Fig 2 UBC872 UBC894 primer screening electropherogram M M M 1 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 515253545556 2 3 M 181920 21222324252627282930313233 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 注 M 標(biāo)準(zhǔn)分子量marker 2 000 1 56 56個(gè)紅掌品種見表1 Note M DL2 000 DNA marker 1 56 56 anthurium varieties are shown in Table 1 圖 3 UBC850對(duì)56種紅掌品種的ISSR擴(kuò)增結(jié)果 Fig 3 ISSR amplification map of 56 species of Anthurium varieties by UBC850 24福建農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào)第 35 卷 色也比較獨(dú)特 分別為白色 紫色 白色 粉色 紫色 黑色 墨綠色 剩下的特倫薩和特仙聚為一 類 苞片均為紅色 綠國(guó)王和阿美拉聚為一類 苞 片顏色分別為綠色和紅色 白冠軍和白驕陽(yáng)聚為一 類 苞片顏色分別為白色和白色加綠色 紅成功和 滿天星聚為一類 苞片顏色均為紅色 皇冠和轟動(dòng) 聚為一類 苞片顏色均為紅色 綜上可知 紅掌的 ISSR聚類分析結(jié)果可能與紅掌苞片顏色有關(guān) 3 討論與結(jié)論 本研究利用篩選出的10條ISSR引物從紅掌 56個(gè)品種的基因組中分析得到99條帶 其中多態(tài)性 條數(shù)95條 多態(tài)性比率為95 96 另Nei s基因多樣 性指數(shù)H為0 303 6 Shannon s信息指數(shù)I為0 458 5 表明紅掌的遺傳多樣性較高 通過聚類分析圖與紅 掌苞片顏色相對(duì)應(yīng) 發(fā)現(xiàn)聚類結(jié)果與紅掌的苞片顏 色這一性狀存在較大相關(guān)性 這與王呈丹等 6 Khan Y J 16 易雙雙等 徐世松等 尚偉等的研究結(jié)果一 致 6 16 17 從而將微觀的分子鑒定與宏觀的性狀鑒定 對(duì)應(yīng)起來 說明ISSR分子標(biāo)記方法可以在分子水平 較好地將紅掌的不同品種區(qū)分開來 紅掌品種新星 和白鴿為福建省林業(yè)科技試驗(yàn)中心自主研發(fā)的新品 圖 4 56個(gè)紅掌品種擴(kuò)增結(jié)果聚類分析 Fig 4 Clustering analysis on 56 Anthurium varieties based on amplification results 第 1 期戶帥雅等 紅掌遺傳多樣性及親緣關(guān)系的ISSR分析25 種 其母本分別為粉冠軍和紅衣少女 在聚類分析 圖中 新星和粉冠軍 白鴿和紅衣少女 也分別聚在 了一起 證明了研究結(jié)果的可靠性 也說明ISSR分 子標(biāo)記也能夠很好地用于紅掌品種親緣關(guān)系的鑒 定 但是同時(shí) 有多位學(xué)者的研究結(jié)果證明紅掌品 種的聚類與形態(tài)學(xué)標(biāo)記的聚類沒有相關(guān)性 7 18 造 成這種差異的原因可能有以下幾點(diǎn) 一 形態(tài)學(xué)標(biāo) 記受環(huán)境影響較大 因此不同表型的遺傳基礎(chǔ)可能 是相同的 二 采用的分子標(biāo)記類型與表型無(wú)關(guān) 三 選擇的形態(tài)學(xué)標(biāo)記少 19 廣州紅和阿瑞博遺傳相似系數(shù)最大為0 91 說明 二者親緣關(guān)系最近 有可能來自同一品種的變種 國(guó)王與其他品種遺傳相似系數(shù)最小為0 54 說明國(guó) 王親緣關(guān)系最遠(yuǎn) 遺傳分化較大 且國(guó)王性狀奇 特 可作為新品種培育的母本 Adiospink和洋蔥及 綠國(guó)王和阿美拉遺傳相似系數(shù)0 86左右 僅次于廣 州紅和阿瑞博 但他們的苞片顏色卻差異較大 Adiospink為粉紅色 而洋蔥為紫色 同樣的 綠國(guó) 王苞片為淺綠色 而阿美拉為紅色 猜測(cè)原因可能 是遺傳過程中產(chǎn)生的變異 使控制花青素的基因過 表達(dá)或未表達(dá) 具體原因有待進(jìn)一步研究 香妃 紫雷鳥 國(guó)王 綠國(guó)王等性狀奇特 且遺傳多樣性 豐富 可作為優(yōu)良種質(zhì)資源保存 總的來說 本研究證實(shí)了ISSR分子標(biāo)記技術(shù)在 紅掌品種鑒定及遺傳多樣性分析中的有效性及可靠 性 為紅掌后續(xù)的遺傳學(xué)研究及育種實(shí)踐提供了重 要參考 參考文獻(xiàn) 文方德 金劍平 紅掌 M 廣州 廣東科技出版社 2004 1 杜平 邵小斌 我國(guó)紅掌的研究進(jìn)展 J 江蘇農(nóng)業(yè)科學(xué) 2011 39 6 325 327 DU P SHAO X B Research Progress of Anthurium in China J Jiangsu Agricultural Sciences 2011 39 6 325 327 in Chinese 2 褚云霞 鄧姍 顧可飛 等 紅掌已知品種庫(kù)的建立與應(yīng)用 J 中國(guó) 農(nóng)學(xué)通報(bào) 2014 30 19 129 136 CHU Y X DENG S GU K F et al Development and application of cultivars bank for Anthurium andraeanum J Chinese Agricultural Science Bulletin 2014 30 19 129 136 in Chinese 3 ?？『?黃少華 冷青云 等 分子標(biāo)記技術(shù)在紅掌研究中的應(yīng)用與 展望 J 分子植物育種 2015 13 6 1424 1432 NIU J H HUANG S H LENG Q Y et al Application and prospect of molecular markers in Anthurium research J Molecular Plant Breeding 2015 13 6 1424 1432 in Chinese 4 易懋升 謝利 郭和蓉 等 紅掌育種方法研究進(jìn)展 J 中國(guó)農(nóng)學(xué)通 報(bào) 2015 31 4 157 161 5 YI M S XIE L GUO H R et al Advancement on breeding method of Anthurium andraeanum J Chinese Agricultural Science Bulletin 2015 31 4 157 161 in Chinese 王呈丹 ?？『?張志群 等 紅掌品種親緣關(guān)系 SRAP分析 J 植 物遺傳資源學(xué)報(bào) 2013 14 4 759 763 WANG C D NIU J H ZHANG Z Q et al Analysis of gnetic relationships of Anthurium andreanum varieties using SRAP markers J Journal of Plant Genetic Resources 2013 14 4 759 763 in Chinese 6 NOWBUTH P KHITTOO G BAHORUN T et al Assessing genetic diversity of some Anthurium andraeanum Hort cut flower cultivars using RAPD Markers J african journal of biotechnology 2005 4 10 1189 1194 7 康黎芳 王云山 張超 等 3個(gè)紅掌品種雜交后代的部分植物學(xué)性狀 及分子鑒定 J 西北農(nóng)業(yè)學(xué)報(bào) 2013 22 11 152 157 KANG L F WANG Y S ZHANG C et al Botanical characters and molecular 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