基于SRAP和ISSR的山野豌豆种质资源遗传多样性分析

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山野豌豆(Vicia amoena L.)为豆科(Leguminosae)野豌豆属(Vicia L.)草本植物,分布广泛,生物量大,营养成分高,是一种优良牧草。本研究对来源于全国不同地区的18份山野豌豆材料进行了基于SRAP和ISSR分子标记的遗传多样性分析,旨在从分子水平上揭示其遗传信息,为合理开发、利用山野豌豆种质资源提供理论依据。  主要研究结果如下:  1.通过对山野豌豆SRAP和ISSR标记扩增体系中主要影响因子进行优化,建立了SRAP和ISSR分子标记最佳扩增体系。确定的SRAP标记的反应体系为:2μL10×PCR buffer(不含Mg2+)、30 ng的模板DNA、引物2.0μmol/L、Mg2+2.0 mmol/L、Taq DNA聚合酶1.5 U、dNTP0.2 mmol/L,总体积为25μL;ISSR标记的反应体系为:2μL10×PCR buffer(不含Mg2+)、20 ng的模板DNA、引物0.4μmol/L、Mg2+2.5mmol/L、Taq DNA聚合酶0.5 U、dNTP0.3 mmol/L,总体积为20μL。  2.本试验从99种SRAP引物组合中筛选出20种能够扩增出清晰条带的引物应用于山野豌豆的遗传多样性分析,共扩增出229条DNA条带,其中多态性条带211条,平均多态性比率达92.13%;从85条ISSR随机引物中筛选出20条能够扩增出明显特异性条带的引物应用于山野豌豆的遗传多样性分析,共扩增出162条清晰的ISSR标记条带,其中特异性条带157条,平均多态性比率为96.91%。  3.基于SRAP标记,18份山野豌豆DNA材料间遗传距离的平均值为0.4267,变化范围在0.0447~0.8386之间,遗传一致度的平均值为0.6755,变化范围在0.4323~0.9563之间;聚类分析,在遗传距离0.55处可将18份山野豌豆分成5大类;主坐标分析与聚类分析基本一致。  4.基于ISSR标记,18份山野豌豆DNA材料的遗传距离的平均值为0.3287,变化范围在0.1898~0.8249之间,遗传一致度的平均值为0.7302,变化范围在0.4383~0.8272之间;聚类分析,在遗传距离0.32处可将18份山野豌豆分成5大类;主坐标分析与聚类结果基本相符。  5.将SRAP和ISSR的遗传相似系数矩阵进行相关分析,两标记的相关系数为0.5139,两者存在正相关性。说明经过优化后的SRAP和ISSR技术较为稳定,表明应用这两种技术对山野豌豆进行遗传多样性分析具有较高的一致性和可信度。  6、基于SRAP、ISSR标记混合数据的山野豌豆平均多态性比率为94.11%,18份山野豌豆DNA材料的遗传距离的平均值为0.3002,变化范围在0.1022~0.7323之间,遗传一致度的平均值为0.7518,变化范围在0.4808~0.9028之间。这表明山野豌豆不同种质材料间有着丰富的遗传多样性,同时也说明SRAP和ISSR适用于山野豌豆的遗传多样性研究。进一步的聚类分析结果表明,在遗传距离0.30处可将18份山野豌豆材料分成5大类。此结果与SRAP和ISSR标记单独分析的结果相似,但比较而言,与SRAP标记分析的结果更为相近。
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