八棱海棠遗传多样性和亲缘关系的TP-M13-SSR研究-论文网 |
| 时间：2014-08-28 作者：高源,王昆,龚欣,刘立军,刘凤之 |
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收集的八棱海棠的野生资源经实生繁殖后变异极明显，例如：小矾山八棱海棠与小矾山八棱海棠实生的相似系数为0.8098，冷海棠和冷海棠实生的相似系数为0.7610，三块石海棠1与三块石海棠1实生相似系数为0.7268。
根据16对引物的扩增数据，对所有供试的34份材料，以Dice相似系数采用UPGMA聚类（见图2），在相似系数0.77处将所有供试材料主要分为两大类，与起源演化相关。第一类为野生种海棠花和山荆子；第二类主要为八棱海棠的各海棠品种，其又包含三个小类。第一小类主要为绵苹果、三块石海棠、晚白海棠以及八棱海棠的各地方类型，其应是最接近于栽培品种；第二小类主要为冷海棠、热磙子、红海棠和早白海棠，其在演化上可能要先于第一小类，而其中又以红海棠与热磙子相似系数最高；第三小类主要为怀来八棱、小矾山八棱、小矾山槟子、三块石海棠2和铃铛果，其在演化上可能又要先于第二小类。河北怀来可能是八棱海棠主要的原始起源地区，与其他地区相比，小矾山地区八棱海棠与其亲缘更近。
图2八棱海棠、山定子、海棠果和绵苹果的聚类分析树状图
Chart2DendrogramofM.robustaRehd.,M.baccata(L.)Borkh,M.prunifolia(Willd.)BorkhausenandM.domesticaBorkh.basedonSSRdata
3讨论
TP-M13-SSR的方法是基于荧光测序技术的SSR扩增产物检测体系，通过普通的SSR引物与M13荧光引物的结合，实现SSR扩增产物的快速检测，准确获得不同SSR位点的扩增产物的片段大小，使机器自动收集、分析数据代替了银染方法的人工读取胶板的繁琐工作，在很大程度上降低了系统误差。其在玉米和高粱等作物中已经得到很好的应用，在本实验中的成功应用也证明其可以应用到苹果种质资源的遗传多样性和亲缘关系研究中。
本实验中紫色小矾山八棱和小矾山海棠4的结果完全相同，可能是由于两者的差异极小，利用现有的16个SSR检测位点不足以检测出两者的差异，因此，如要仅以揭示两者的差异，需进一步增加SSR检测位点的量。此外，引物KA4b和BGT23b为梨SSR引物，其在本实验的研究中也得到了很好的应用，证明了在TP-M13-SSR的技术体系中苹果和梨的SSR引物具有很好的通用性，进一步地吻合了SSR引物在蔷薇科内具有一定的通用性的结论。
河北怀来的八棱海棠与海棠花和山荆子的相似系数最高，均高于小矾山和大古城等地的八棱海棠与海棠花和山荆子，其与山荆子和海棠花的亲缘关系可能要近于后两者。山西、河北300多年前是苹果栽培种中，中国苹果即绵苹果的最适分布区，华北曾形成绵苹果的次生中心，而三块石海棠1与绵苹果的相似系数最高，在起源演化上可能要晚于其他的海棠类型。河北怀来可能是八棱海棠主要的原始起源地区，与其他地区相比，小矾山地区八棱海棠与其亲缘更近。
本实验中经过TP-M13-SSR检测，所有原生境收集的八棱海棠野生资源经过实生繁殖后成活的植株均较原株有较大变异。因此，要收集和保存野生八棱海棠苹果资源，最好采用嫁接的方法进行繁殖保存。若采用实生繁殖的方法，多大的遗传群体可以最大限度的保持野生原株的遗传完整性是急需要解决的问题。八棱海棠的实生变异明显加之自然杂交融合，经过复杂的繁衍和演化，形成了河北八棱海棠的复杂分布和系谱，研究和保持其遗传多样性并对其加以利用将具有重要的意义。从分子角度为八棱海棠的起源和演化过程提供一定的理论依据。
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