青藏高原蕨麻种质资源形态标记及分子标记研究

来源 :青海民族大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:wakaji
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蕨麻属蔷薇科(Rosacrae),委陵菜属(Potentilla),是鹅绒委陵菜(Potentilla anserina L.)的变种,其经济价值、生态价值、园艺价值、营养价值及药用价值等独具特色。蕨麻主要分布于青海省、西藏自治区、甘肃省和四川省,其中青海省分布最广、储量最大、品质最好。  目的:从形态学和DNA水平上,用形态标记和AFLP分子标记研究青藏高原蕨麻种质资源之间的遗传多样性,为青藏高原蕨麻种质资源鉴定及优质资源综合评价提供依据。  方法:用形态标记和AFLP分子标记研究青藏高原蕨麻种质资源之间的遗传多样性。  结果:⑴用形态标记研究青藏高原蕨麻种质资源遗传多样性的结果:用海拔、叶色类型、复叶长与复叶宽比、复叶叶柄长、小叶长与小叶宽比、小叶锯齿数(个)、小叶锯齿深度类型、小叶间距、小叶数、匍匐茎数目、匍匐茎粗、匍匐茎长度、块根是否膨大、块根形态、块根色泽、块根大小等十六个指标进行了聚类分析,依据上述16个指标的聚类结果种质资源鉴定及从不同用途综合评价青藏高原蕨麻种质资源,筛选出优质蕨麻种质资源。叶色类型、复叶长和复叶宽比、小叶长和小叶宽比、小叶锯齿数(个)、小叶锯齿深度类型、小叶数(个)和块根是否膨大等7个变量进行主城分分析和聚类分析,评价青藏高原蕨麻优良种质资源:主城分分析和聚类分析结果一致,分为四个级别:青海海北地区、青海果洛地区和青海玉树州地区的蕨麻品质及经济价值高,西藏那曲地区和西藏林芝地区的蕨麻品质及经济价值中等,青海黄南海南地区、青海海东地区和甘肃南部地区的蕨麻品质及经济价值一般,青海海西地区和西藏日喀则地区的蕨麻品质差,其园艺及生态价值较高。⑵蕨麻的AFLP分子标记研究青藏高原蕨麻种质资源的遗传多样的结果:用荧光标记的PstI/MseI型、HindIII/MseI型和EcoRI/MseI型的三种AFLP分子标记的试剂盒筛选蕨麻种质资源的遗传多样性,其中用荧光标记的EcoRI/MseI型AFLP分子标记研究的遗传多样性较丰富。用64对引物组合对210份供试材料进行AFLP引物筛选出8对引物组合获得多态性高且质量好的AFLP指纹图谱。8对引物组合共标记出1728条谱带,其中1581为条多态带,147为单态位点。青海(QH)蕨麻居群的多态性比率为86.46%,青藏高原蕨麻总的居群(种)的多态性比率为91.49%>70%;青海(QH)蕨麻居群的平均每个位点的等位基因数目(A)为1.8646+0.3409,在3个青藏高原蕨麻居群的水平上的平均每个位点的等位基因数目(A)为1.7184+0.4254,青藏高原蕨麻总的居群(种)的平均每个位点的等位基因数目(A)为1.9149+0.2770;青海(QH)蕨麻居群和西藏(XZ)蕨麻居群的平均每个位点上等位基因的有效数目(Ae)为1.2236+0.2843和1.2368+0.3138,在3个青藏高原蕨麻居群的水平上,平均每个位点上等位基因的有效数目(Ae)为1.2188+0.2981,青藏高原蕨麻总的居群(种)的平均每个位点上等位基因的有效数目(Ae)为1.2341+0.2910;青海(QH)蕨麻居群和西藏(XZ)蕨麻居群的基因多样度指数(H e)为0.1470+0.1558和0.1487+0.1708,在3个青藏高原蕨麻居群的水平上,基因多样度指数(H e)为0.1398+0.1631,青藏高原蕨麻总的居群(种)的基因多样度指数(H e)为0.1529+0.1582;青海(QH)蕨麻居群的Shannon指数为0.2441,在3个青藏高原蕨麻居群的水平上的Shannon指数为0.2274,在种的水平上的种内总遗传多样性(Hsp)为0.2533+0.2215,居群内遗传多样性(Hpop)为0.2274+0.2326,青藏高原蕨麻居群内遗传多样所占比率(%)(Hpop/Hsp)为0.8978,青藏高原蕨麻居群间遗传多样性所占比率(%)((Hsp-Hpop)/Hsp)为0.1022。在青藏高原蕨麻居群的种的水平上,蕨麻种内基因多样性指数(HT)为0.1490+0.0254较大,蕨麻居群内的基因多样性指数(HS)为0.1398+0.0220较大,蕨麻不同居群的基因分化系数(GST)为0.0617,在总的基因(遗传)变异中6.17%的变异存在于居群之间,93.83%的变异存在于居群内,总居群的基因流(Nm)为7.7428>1。同一个产地的青藏高原蕨麻种质资源之间的相异系数存在不同程度的差异。不同产地的青藏高原蕨麻种质资源之间的相异系数差异程度也不同。用遗传一致度(I)和遗传距离(D聚类结果跟用Dice相似系数聚类结果一致,每个地区的样品先聚类在一起,分为三大类,甘肃(GS)和青海(QH)两个居群首先聚在一起,然后再跟西藏(XZ)蕨麻居群聚在一起,这个结果跟蕨麻三个自然居群的地理位置一致,甘肃(GS)和青海(QH)位于三个居群的东部,西藏(XZ)位于三个居群的西部。  结论:用蕨麻的形态标记和AFLP分子标记分析的上述结果客观的反映了青藏高原蕨麻种质资源的遗传多样性及其地理位置。用形态标记和AFLP分子标记鉴定出优良品质蕨麻及确定了蕨麻种质资源的遗传多样。用蕨麻的形态标记和AFLP分子标记聚类分析结果相同,表明甘肃(GS)和青海(QH)居群亲缘关系最近,再跟西藏(XZ)居群亲缘关系较近。青藏高原蕨麻种质资源的遗传多样性较丰富。青藏高原蕨麻种质资源的同一个产地供试材料之间的相异系数存在不同程度的差异。不同产地蕨麻种质资源之间的相异系数差异程度也不同。3个蕨麻居群间有一定的遗传变异,为6.17%较小,绝大部分的遗传变异及多样性集中3个蕨麻居群内部,为93.83%较大。蕨麻总居群内的等位基因的变异较大,蕨麻总居群的基因多样性较丰富,蕨麻总居群能够防止基因(遗传)漂变引起的蕨麻居群之间的基因(遗传)分化,蕨麻总居群较稳定,更适应环境。其中青海(QH)居群的变异及适应环境能力强,其遗传多样性最为丰富,该地区的蕨麻居群最大,应该重点保护。
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