论文部分内容阅读
五味子属(Schisandra Michx.)为多年生落叶或常绿木质藤本植物,归于八角目(Illiciales)五味子科(Schisandraceae),在中国西南部、中南部及东北部均有分布。目前对五味子类植物的研究主要集中在木脂素成分和系统学分类等研究,对五味子属植物遗传多样性的报道较少。本文以秦岭地区五味子属4种植物华中五味子(Schisandra sphenanthera)、红花五味子(Schisandra rubriflora)、大花五味子(Schisandra grandiflora)和铁箍散(Schisandra propinqua var. sinensis)为研究对象,利用RAPD和ISSR两种分子标记分析其遗传多样性,为五味子属植物遗传多样性研究及药用资源的合理利用提供数据。主要结论如下：1.11条RAPD引物对秦岭地区华中五味子、红花五味子、大花五味子和铁箍散扩增,共检测到146条可区分的DNA带谱,每条引物扩增出11～17条不等,平均每条引物可扩增出13.3条带。2.秦岭地区五味子属4种植物的RAPD实验结果显示,多态性条带百分比(PPB)为55.48%～97.26%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.1813～0.3783, Shannon’s多样性信息指数(I)为0.2742～0.5555,有效等位基因数(Ne)平均值(1.5172)占观察到等位基因数(Na)平均值(1.8065)的83.99%。比较秦岭地区五味子属4种植物的遗传多样性参数后发现,华中五味子遗传多样性最高,大花五味子最低。遗传分化系数(Gt)为0.2889,表明秦岭地区五味子属4种植物的遗传变异以种内遗传变异为主,占71.11%。3.根据RAPD实验结果,计算相似系数进行UPGMA聚类,在相似系数0.56处可将4种五味子聚为2类：第1类包括华中五味子、大花五味子和铁箍散；第Ⅱ类包括红花五味子；在0.63处可将4种五味子植物分为4类,依次为华中五味子、大花五味子、铁箍散和红花五味子。4.11条ISSR引物对秦岭地区华中五味子、红花五味子、大花五味子和铁箍散的扩增结果显示,共检测到145条带,单条引物扩增条带数在12～16条之间,平均扩增13.2条带。5. ISSR标记对秦岭地区五味子属4种植物的实验结果显示,多态性条带百分比(PPB)在58.62%～93.79%之间,Nei’s基因多样性指数(H)范围为0.2199～0.4017,Shannon’s多样性信息指数(I)为0.3244～0.5772,有效等位基因数(Ne)平均值(1.5452)占观察到等位基因数(Na)平均值(1.7465)的88.47%。参照各遗传多样性参数,华中五味子遗传多样性最高,大花五味子最低。遗传分化系数(Gst)为0.2383,表明秦岭地区五味子属4种五味子遗传变异以种内遗传变异为主,占76.17%。6.基于ISSR结果,对相似系数进行UPGMA聚类,在0.62处4种植物聚为2类：第Ⅰ类包括华中五味子、红花五味子和大花五味子；第Ⅱ类包括铁箍散；相似系数为0.65时可分为4类,依次为华中五味子、大花五味子、红花五味子和铁箍散。7.采用Mantel检测RAPD和ISSR两种标记对秦岭地区五味子属4种五味子遗传多样性分析结果的一致性。Mantel检测显示两种标记的结果呈正相关且差异不显著。比较可反映两种标记有效率的参数多态性条带百分比(PPB)、引物分辨力(RP)、有效多元比率(EMR)和多态性指数(PI)等,两组数据对比结果表明ISSR标记的RP(8.86)和PI(7.93)均高于RAPD标记(RP=8.50,PI=4.15),采用Mantel对其检测表明两标记的有效率参数呈正相关且差异不显著。各参数的比较结果显示,RAPD和ISSR均可用于秦岭地区五味子属4种植物遗传多样性的检测,且ISSR技术比RAPD技术更稳定。综合以上结果,本实验认为华中五味子遗传多样性最高,大花五味子遗传多样性最低,两种分子标记均可用于分析秦岭地区4种五味子植物的遗传多样性,并对两种标记的有效率进行比较,结果显示ISSR技术比RAPD更稳定。