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麻疯树(Jatropha curcas L.)隶属于大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha L.),多灌木,是一种具有多种用途的植物。因其种子含油量高、可以提炼生物柴油、能替代石化燃料这一重要经济特性,人们对这种应用潜能巨大的油料作物越来越关注。本研究以13个居群的麻疯树植物为实验材料,在完成供试材料DNA提取的基础上,对ISSR、SRAP-PCR反应进行优化,用筛选出的多态较性好的13条ISSR引物和12对SRAP引物对麻疯树材料进行ISSR和SRAP分子标记评价其遗传多样性,按Nei的方法计算其相似系数,并对13个居群的麻疯树材料进行聚类分析。结果如下: 1.用改良CTAB法提取的DNA质量和纯度都较高,符合实验要求。 2.用正交优化设计确定了对PCR反应体系影响较大的三个的因子(引物浓度、dNTPs浓度和Mg2+浓度),并对这三个因子进行单因素试验,最终确定ISSR-PCR反应体系:模板DNA40ng,Taq酶0.5U,引物0.4μmol/L,dNTPs150μmol/L,Mg2+2.5mmol/L,1XBuffer。SRAP-PCR反应体系:DNA60ngTaq酶0.5U,引物0.4μmol/L,dNTPs150μmol/L,Mg2+2.5mmol/L,1XBuffer。 3.ISSR标记结果:13条ISSR引物共扩增出158个标记,其中多态性标记149个,多态带百分率为94.30%,麻疯树无论在物种水平(PPB=94.30%,Ht=0.3834,I=0.5531)还是在群体水平(PPB=61.59%,h=0.2759,I=0.3931)都表现出较高的遗传多样性。群体间分化巨大(Gst=0.2803),分子方差(AMOVA)分析表明,本研究中麻疯树居群间和居群内的差异均达到极显著水平(P<0.001),在总的遗传变异中有31.52%来自居群间,68.48%的变异发生在居群内,遗传变异主要存在于居群内个体间。居群间有一定的基因流(Nm=1.2836)。基于Nei遗传相似系数聚类,结果将13个居群分为三大类。双柏和隆林居群各自聚为一类,其他11个居群聚成第三类。 4.SRAP标记结果:12对引物组合共检测到361个标记,多态性标记为351个,多态带百分比为97.23%。物种水平上,平均观测等位基因数1.9723,平均有效等位基因数1.7925,Nei’s基因多样性指数0.4365,Shannon信息指数0.6267。居群水平上,上述各项参数的值分别为1.7746、1.6133、0.3366、0.4831。Gst为0.2320,居群间的变异占总变异的23.20%,居群内变异是麻疯树遗传多样性的主要来源。基因流Nm为1.6555,说明麻疯树居群间存在着一定的基因交流,防止了由于遗传漂变导致的居群之间的遗传分化。聚类结果显示,13个居群可以聚为三支。首先遗传相似系数最大的会东和会理先聚在一起,然后与德昌、金阳、盐源、米易聚在一起,最后再与永胜一起聚成第一类。罗甸、贞丰、望谟、册亨和双柏聚成第二类。隆林居群单独聚成第三类。 5.居群间遗传多样性有较大差异,达显著水平。两种标记均显示永胜居群遗传多样性最大。虽然ISSR和SRAP两种标记所检测的遗传多样性参数不同,聚类分析的结果也有所差异,但对两种方法进行的相关性分析表明,他们之间仍存在极显著相关性(r=0.852达极显著水平(p<0.001)。两种标记复合聚类与单一聚类进行比较,SRAP标记结果与之比较接近,因此SRAP标记在种质资源遗传多样评价中可能更具可靠性。 6.两种标记的三个主要遗传多样性参数(ne,h,I)与生态因子的相关性分析表明,与经度、纬度和年均温间具显著相关性,而与年均降雨量之间无显著相关。Mantel检测结果说明麻疯树居群的遗传距离与地理距离具显著相关性。