梨野生资源及杂交F1代的遗传多样性研究

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野生梨资源是梨树育种材料的遗传多样性基础。为了解野生梨资源群体的遗传多样性,本研究以野生梨资源群体为研究对象,利用表型性状和SSR标记分析梨野生资源的遗传多样性。确定杜梨实生群体中适宜的繁殖群体大小;分析了来自湖北荆门棠梨野生资源的表型和基因多样性与空间自相关性关系,确定野生棠梨群体内空间遗传结构;山梨和杜梨的杂交后代群体的杂种鉴定和遗传多样性研究。为野生梨资源的繁殖保存和收集提供科学的理论和实践依据,主要研究结果如下:1.从59株实生杜梨群体中随机抽取5、8、10、15、20、30和40株组成不同的群体组,利用29对SSR引物对杜梨不同群体分析各自的多态位点数120-253个计算多态位点百分率47.00%~89.83%、Nei’s遗传多样性指数0.13-0.15、香农指数0.21~0.26、平均等位基因数1.47~1.99和有效等位基因数1.19~1.20。从各群体组与对照组的遗传多样性指数的显著性差异比较得出:大于15株的群体组与对照群体组相比,群体大小对群体组内遗传多样性水平没有显著性影响。认为杜梨种质保存、更新的适宜群体量为15株以上。通过比较各群体组内的稀有等位基因的数目和数目变化(增加/减少),表明群体大小可以显著的影响杜梨种质实生群体内稀有等位基因的数目变化,主要是减少稀有等位基因的数目。2.所调查棠梨群体形态学性状的Shannon-weaver指数(Ⅰ)平均为5.30(4.82~5.50)。26条SSR引物在供试样品中共扩增出290条带,其中多态性条带(K)262条,多态性比率(K%)为90.34%,引物的多态性信息指数(PIC)平均达0.81,供试样品的期望杂合度(He)、观测杂合度(Ho)和有效等位基因数(Ne)分别为0.13、0.24和1.18。通过分析野生群体内样本的表型和基因多样性与空间自相关性,显示样本的地理位置分布对基因多样性水平影响更显著。Mantel检测基于形态学与基因型估算的遗传距离矩阵,存在极显著正相关(r=0.61,P=0.01)。基于形态学性状和SSR标记的聚类结果与空间自相关分析显示,该地域存在特异性很高的野生资源且在空间距离小于45m的情况下基因多样性水平呈现出显著的正空间遗传结构。3.利用SSR技术分析山梨和杜梨的杂交后代51株个体的杂种特性,遗传多样性分析结果表明:有效等位基因数平均值1.19,Nei’s遗传多样度平均值为0.14,SSR标记的Shannon多样性指数平均值0.26。19对引物可以从51株杂交后代鉴定出48株真杂种,鉴定率达到94.11%。引物KU10的鉴定效率最高,达到92.45%,在其鉴定出的48株苗中有19株仅具有父本的特异位点,29株具有双亲互补的杂合位点;在引物NB103a、NH021a扩增图谱中分别有28株和3株苗中出现了双亲特异位点的缺失;UPGMA聚类分析结果显示,两个杂交后代群体均出现较显著的遗传变异,SSR标记适合野生梨杂种的鉴定和遗传多样性分析,杂交是梨获得遗传变异的有效途径。
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