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ISSR标记在中国野生葡萄分类中的应用

时间:2012-03-07  作者:秩名
  本实验选择79份真葡萄亚属种质,并选择其近缘种中圆叶葡萄亚属的‘Dixie’品种和蛇葡萄作为外类群进行ISSR分析,扩增的条带从7~18不等,共185条,平均每条引物扩增14.2条,多态性条带从7~18不等,共175条,平均每条引物扩增的多态性条带为13.5条。UBC807、UBC810、UBC811、UBC818、UBC826、UBC835、UBC856等引物在吴子龙等对葡萄属植物ISSR扩增结果[28],以及本实验中都表现很好,这些引物可以作为葡萄属植物分类学研究的重要选择。

3.2聚类分析

3.2.1 ISSR扩增结果将所有纯种材料均聚为一类

从聚类分析的结果来看,Line 1将79份真葡萄亚属材料分成22类,其分类结果与现在的植物分类结果基本一致,即各个种的试验材料聚为一类。‘毛葡萄1099’与桑叶葡萄聚为一类。‘毛葡萄1099’与桑叶葡萄聚在一起,在田间对该材料形态学进一步观察,发现其叶片较大且存在裂刻,秋季的霜霉病症状明显,为桑叶葡萄的典型性状,是早期入圃时误将此材料作为毛葡萄对待。结合ISSR标记和形态学观察,我们把‘毛葡萄1099’确定为桑叶葡萄的一个株系。‘万县野葡萄’、‘福建野葡萄’在入圃时,依据其形态学特征,初步被认定为华东葡萄。聚类结果显示这两个株系与华东葡萄聚为一类,所以,本试验从分子水平进一步证实‘万县野葡萄’、‘福建野葡萄’属于华东葡萄。

3.2.2 ISSR扩增结果对于本种和亚种的区分

关于桑叶葡萄分类处理,在学者之间尚存有不同意见,有认为桑叶葡萄是毛葡萄的亚种,也有认为应作为独立的种处理[2]。桑叶葡萄与毛葡萄的形态特征差异较大,而腺枝葡萄与毛葡萄的差异小,仅按照腺毛的有无来确定分类地位。王姣利用SSR标记对毛葡萄、桑叶葡萄和腺枝葡萄的分类研究结果表明,桑叶葡萄应是毛葡萄的亚种,腺枝葡萄单独为一个种[27]。而本研究结果表明,桑叶葡萄与毛葡萄没有聚为一类,其关系较毛葡萄和腺枝葡萄的远。不同研究方法的出入较大,所以,桑叶葡萄是否为毛葡萄的亚种有待于进一步研究。

3.2.3 ISSR扩增结果对于种间过渡类型及杂种的区分

聚类结果显示‘小黑葡萄’和‘燕山葡萄0947’各自为一类。‘小黑葡萄’(宿晓红)在宿迁市栽培历史悠久,来源不详,分类地位不确定,在形态学和同工酶研究当中被认为和欧亚种葡萄亲缘关系最近[31]。本实验的聚类结果也证实小黑葡萄和欧亚种亲缘关系较近,可能是一个含有欧亚种和中国野生葡萄血缘的种间杂种。‘燕山葡萄0947’是上世纪80年代河北昌黎果树所提供的燕山葡萄实生种子生长的单株,是两性花,扦插容易生根,与中国野生葡萄为雌雄异株以及扦插难以生根的特点不符;实验证实中国野生葡萄不具美洲种群抗葡萄根瘤蚜的特性,而前期实验结果表明‘燕山葡萄0947’对葡萄根瘤蚜具有一定的抗性[32],所以本实验对‘燕山葡萄0947’是否为真正的燕山葡萄提出质疑,有可能混进了美洲葡萄的血缘,可能是一个种间杂种。

变叶葡萄的10个株系被“种线”分成3类‘灵宝变叶01’、‘灵宝变叶02’、‘四道岭变叶’、‘麦积山变叶’、‘亚武山变叶07’、‘亚武山变叶08’、‘卢氏变叶08’为一类;‘腺毛变叶’为一类;‘变叶葡萄0957’和‘变叶葡萄0958’为一类。该结果表明本实验中的变叶葡萄并非一个纯种,而是存在种间的过渡类型,这些材料的多态性也说明了这一点。变叶葡萄和过渡类型有待从形态学和分子生物学进行深入研究。

3个杂种品种北玫、北红(欧亚种×山葡萄)和华佳8号(华东葡萄×欧亚种)均与其母本种聚为一类,按照“种线”,未能有效地将欧亚种与其杂种区分。

上述结果表明,ISSR分子标记技术能够对葡萄属植物部分种间过渡类型(小黑葡萄和燕山葡萄0947)进行有效鉴定,但未能成功区分欧亚种及其杂种品种。

4 结论

(1)葡萄属植物基因组中含有较为丰富的CA和GA二核苷酸重复序列。(2)利用ISSR标记对16个中国葡萄野生种及其近缘植物的81份材料进行分类,各纯种材料均聚为一类,与传统的分类结果基本一致,可以作为传统分类的辅助手段。(3)UBC807、UBC810、UBC811、UBC818、UBC826、UBC835、UBC856等可以作为葡萄属植物分子分类研究的重要引物。(4)对于早期入圃时误定为毛葡萄的‘毛葡萄1099’材料确定为桑叶葡萄。(5)进一步证实了‘万县野葡萄’、‘福建野葡萄’属于华东葡萄。(6)推测‘小黑葡萄’为含有欧亚种和中国野生葡萄血缘的种间杂种。(7)对‘燕山葡萄0947’是否为的燕山葡萄提出质疑,推测是一个含有美洲野生葡萄血缘的种间杂种。(8)变叶葡萄资源中的种间过渡类型较多。(9)该方法未能对欧亚种及其杂种品种进行有效区分。(10)桑叶葡萄、毛葡萄、腺枝葡萄的分类地位有待进一步研究。


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