基于SCoT标记对花椒种质资源的分析与鉴定

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为了更好地综合利用花椒种质资源,理清各产区主要栽培花椒的亲缘关系,准确鉴定花椒混杂,本研究在实验室前期工作的研究基础上,利用SCo T分子标记结合品质性状分析来自我国12个省(直辖市)的48份花椒种质资源(25份红花椒种质和13份青花椒种质)的遗传多样性,发掘不同种质的特异性位点并对潜在的易掺假的花椒进行混杂鉴定,为我国花椒种质/品种的鉴定和不同花椒混杂的鉴别提供参考。主要研究结果如下:(1)利用29个SCo T标记对48份花椒种质进行扩增分析,最终筛选出扩增条带清晰、易于辨别的9个标记用于种质资源鉴定。9个标记共扩增出89条条带,平均每个标记扩增条带为9.89条,其中多态性条带(NPB)为82条。此外有5个标记的多态性比率达到100%。上述结果证明SCo T标记在花椒种质间具有高多态性,适用于花椒种质的遗传差异分析。(2)48份花椒种质的Nei’s遗传多样性指数(H)为0.2671,Shannon’s信息多样性指数(I)为0.4081。其中,红花椒种质和青花椒种质的H分别为0.2022和0.1063,I分别为0.3068和0.1602。红花椒种质的遗传多样性高于青花椒种质的遗传多样性,物种水平的遗传多样性高于种群平均水平的遗传多样性。(3)48份花椒种质的总体遗传多样性(Ht)为0.2693;基因流(Nm)为0.6701,遗传分化系数(Gst)为0.4273,花椒种质间基因流动不频繁,遗传分化较高。红花椒种质和青花椒种质的遗传相似系数为0.7291,遗传距离为0.3160,表明青花椒和红花椒的亲缘关系相对较远。(4)基于遗传相似系数(0.49)的聚类分析和基于遗传距离的主成分分析均将48份花椒种质分成两大类群:红花椒类群和青花椒类群。其中,当遗传相似系数为0.72时,红花椒类群中主要又可分为以凤县、武都、茂汶为代表的位于秦岭淮河以南的花椒亚类群;以韩城、山东为代表的秦岭淮河以北的花椒亚类群以及以四川汉源花椒为代表的亚类群。当遗传相似系数为0.7时青花椒种质也可分为两个亚类群:以四川、重庆、云南、江西花椒为代表的亚类群和以贵州花椒为代表的亚类群。(5)筛选出以SCo T29标记为代表的可用于花椒种质资源鉴定和掺假奠定的5个SCo T标记。其中,SCo T29标记可以鉴别韩城大红袍和山东大红袍果皮的混合物,以及茂汶大红袍和武都大红袍果皮的混合物;SCo T31标记可以鉴别凤县大红袍花椒和韩城大红袍果皮的混合物。(6)基于本实验室前期公布的花椒品质性状对48份花椒种质进行聚类分析,结果表明,基于品质性状的聚类结果与基于SCo T分子标记的聚类结果有一定差异,由此推测从鉴定品种/种质的角度,利用SCo T分子标记比品质性状更容易鉴定花椒来源。此外,青花椒种质基于品质性状和分子标记的聚类均将其聚为一类,表明其遗传特性和表型特征更加稳定。
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