CDDP与EST-SSR标记在甘肃紫斑牡丹品种鉴定中的比较研究及遗传多样性分析

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紫斑牡丹(Paeonia rockii)属毛茛科(Ranunculaceae)芍药属(Paeonia)牡丹组(Section Moutan DC.),是我国一种特殊植物,花瓣颜色浓郁,花朵底部有大的深色斑点。在众多学者的努力下,中原牡丹、矮牡丹等被引进与紫斑牡丹不定向杂交,目前紫斑牡丹品种群日渐壮大,数量高达几千种,遗传背景十分复杂。且不同地区各自命名,因此同名异物、同物异名的情况很普遍,这就给紫斑牡丹的品种鉴定和育种工作带来了诸多困难。开发简单快捷、信息量丰富、鉴别能力强的分子标记技术对植物品种鉴定及选育有重要意义。EST-SSR和CDDP均属于新型的分子标记方法,均是显性标记,多态性好,操作简单,费用相对较低。本研究首先对比了两种不同的分子标记方法——CDDP和EST-SSR法在12个相同紫斑牡丹品种中的鉴定作用,再筛选出鉴别能力强的方法用于47个紫斑牡丹品种的鉴定,探讨分子标记方法在紫斑牡丹品种鉴别中的作用,以及不同花色、花型的紫斑牡丹种质资源的遗传多样性。这可以为紫斑牡丹品种分类和鉴定提供一定的参考性依据。主要结论如下:1、采用正交试验设计,对引物浓度(5pmol、10pmol、15pmol、20pmol)及模板DNA浓度(15ng、30ng、45ng、60ng)进行两个因素、四个水平的优化,建立了适合紫斑牡丹CDDP-PCR反应体系。反应总体系为20μl,其中包括2×Es Taq MasterMix酶(含染料)10μl,1.0pmol/μlCDDP引物1.5μl,15ng/μl紫斑牡丹DNA模板4μl,ddH2O 4.5μl。2、采用正交试验设计对引物浓度(5pmol、10pmol、15pmol、20pmol)及模板DNA浓度(15ng、30ng、45ng、60ng)进行两个因素,四个水平的优化,建立了适合紫斑牡丹EST-SSR-PCR反应体系。反应总体系为15μl,其中包括2×Taq PCR MasterMix酶(含染料)7.5μl,10pmol/μl上下游引物各0.5μl,15ng/μl紫斑牡丹DNA模板3μl,ddH2O 3.5μl。3、CDDP与EST-SSR相比,更适合于紫斑牡丹品种鉴别,且鉴别能力强。与EST-SSR标记相比,CDDP标记用于鉴定紫斑牡丹品种具有较高的PIC值和分辨率;此外,CDDP法较EST-SSR法操作更为简便,费用相对更低。4、筛选出19条CDDP引物以扩增47份紫斑牡丹材料。共扩增出112个条带,其中97条为多态性条带,多态性比率高达86.61%。19条CDDP引物共扩增出30条具有特异性的条带,特异性比率达到26.79%。结果表明,CDDP标记技术信息量丰富,可揭示紫斑牡丹品种间的遗传多样性。5、CDDP引物Pr11(ERF3)可区分的样品最多,为13个,分别是‘理想、玉冠彩带、金环银线、紫海、北极熊、粉楼飘彩、蓝塔点金、墨海银波、黑发女郎、和平二乔、黑天鹅、墨冠玉珠、墨海’。6、在软件Ntsys 2.10 e中,用UPGMA法对CDDP扩增结果作聚类分析,当遗传似系数为0.72时,所有测试材料分为A、B两类,A类由45个供试样品组成,且花色相近的大体上聚类在一起;B类由两个黄色品种:‘海黄’和‘华夏金龙’组成。从花型上分析,相同花型的紫斑牡丹并没有聚集在一起,表明紫斑牡丹遗传聚类组的分类与花型没有明显的相关性;从花的颜色来看,相同颜色的品种通常聚类在一起,但它们并不完全聚类在一起。
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