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目的:探讨新疆地产准噶尔乌头、多根乌头、白喉乌头、那拉提乌头、空茎乌头、林地乌头、拟黄花乌头共7个种41个居群间的遗传多样性和变异情况,为乌头属药材之间的准确鉴定提供本质特征。方法:利用植物基因组DNA提取试剂盒提取乌头药材的DNA,采用核酸蛋白仪检测和电泳法检测DNA的浓度和纯度。对影响ISSR-PCR反应的单因素进行优化,确定最终的ISSR-PCR反应条件。从60个ISSR引物中筛选出13个引物,分别对7种共41个居群的乌头属药材的基因进行ISSR-PCR扩增。统计扩增的谱带并建立数据矩阵,应用NTSYS-PC2.10软件中非加权平均法(UPGMA)进行聚类分析,构建亲缘关系树状图,用主坐标分析法绘制二维、三维散点图;应用POPGEN32软件计算7种乌头的遗传相似度和遗传距离以及遗传多样性水平的相关参数指标;借助分子方差分析(AMOVA分析)统计遗传数据方差,分析种内和种间的遗传差异大小。结果:经过检测乌头属药材样品DNA的浓度和纯度均符合本实验要求。通过扩增优化,建立了ISSR-PCR反应的最佳条件:总体积为20μL2×TaqPCRMasterMix10μL;模板DNA2μL(100ng);引物2μL(1.00μmol/L).反应程序为:95℃预变性4min;35个循环中,95℃变性30s,46.0-56.0℃退火45s,72℃延伸90s;72℃总延伸7min;4℃保存。根据ISSR聚类分析得到,41个居群的乌头属药材可聚为7大类群,与种的分类相当符合。13个引物共扩增得到163个条带,其中多样性条带151个,多态位点百分率(PPB)为92.64%,从物种上,Shannon’s信息指数(I)为0.5182,Nei’s遗传多样性(H)为0.3525,观察等位基因数(Ha)和有效等位基因数(Ne)分别为1.9264和1.6314,遗传一致度在0.6119~0.8933之间,遗传距离范围在0.1128-0.4913之间。依据Nei’s分析,乌头属药材总的基因多样性(Hl)为0.3590,种内基因多样性(Hs)为0.1297,基因流(Nm)为0.2828,种间的遗传分化系数(Gst)为0.6387,表明乌头的遗传变异主要存在于种间,种间的遗传变异占总遗传变异的63.38%,而种内的遗传变异只有36.13%.AMOVA分析表明种间遗传达到总变异的57.7%,而种内变异仅有42.3%,但二者均达到极显著水平(P<0.001).AMOVA结果与POPGEN32分析结果基本一致,说明乌头属药材各种群之间有一定的遗传分化,遗传变异主要存在于种间。结论:乌头种质资源间具有很高的多态性,遗传变异较大;ISSR分子标记法可用于以上7种药材的鉴别,为药材遗传多样性提供分子水平的依据,为构建DNA指纹图谱提供可能。