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        湖南甘薯品種遺傳多樣性的SSR分析

        2011-06-08 07:53:46張超凡黃艷嵐易九紅
        湖南農(nóng)業(yè)科學 2011年21期
        關(guān)鍵詞:分析

        張超凡,黃艷嵐,周 虹,易九紅

        (湖南省作物研究所,湖南 長沙 410125)

        簡單重復序列(simple sequence repeat,SSR),又稱微衛(wèi)星DNA和短串聯(lián)重復,可依據(jù)微衛(wèi)星序列兩端互補序列設(shè)計引物,通過PCR反應(yīng)擴增微衛(wèi)星片段,將擴增產(chǎn)物進行凝膠電泳,再根據(jù)分離片段的大小決定基因型并計算等位基因頻率。SSR標記缺點是引物開發(fā)難度大,但由于是共顯性標記,具有用量少,數(shù)量豐富、重復性好等優(yōu)點[1]。目前,SSR 標記已廣泛應(yīng)用于水稻[2-4]、小麥[5-6]、玉米[7]、大豆[8]、油菜[9-10]等的遺傳多樣性分析和圖譜構(gòu)建。本研究利用SSR分子標記對來自湖南31份甘薯品種進行遺傳多樣性分析及親緣關(guān)系鑒定,目的在于探討湖南甘薯地方品種與育成品種之間的遺傳多樣性,為進一步分析湖南甘薯遺傳多樣性提供可靠的標記手段。

        1 材料與方法

        1.1 材料

        1.1.1 供試材料 本研究所用甘薯材料取自湖南省作物研究所,包括11份育成品種和20份地方品種(表1),均來自于湖南省。

        1.1.2 試 劑 SSR引物如表2所示,由北京奧科生物技術(shù)有限責任公司合成。Taq DNA聚合酶(2.5 U/mL)和DNA Marker購自天根生化有限公司,其余試劑均為國產(chǎn)分析純。

        1.2 方法

        1.2.1 基因組的提取 DNA取頂部展開新鮮葉片3~4片,置已編號保鮮袋中,采用CTAB[11]法對甘薯幼嫩葉片進行基因組DNA提取。

        1.2.2 SSR分析 SSR的PCR擴增體系:2μL的10×PCR Buffer,2.5 μL 的 2.0 mM dNTPs,50 ng 甘薯DNA,1U Taq酶,2μL的5 mM引物(對),加ddH2O至20μL。SSR擴增條件為:94℃預變性4min;然后進行以下35個循環(huán):94℃變性30 s,58℃復性30s,72℃延伸1min,最后72℃充分延伸7min。PCR產(chǎn)物加上樣緩沖液(98%甲酰胺,10 mmol/L EDTA pH 8.0,0.25%溴酚藍,0.25%二甲苯腈)變性后自然冷卻,用5%變性聚丙烯酰胺凝膠電泳分離,硝酸銀染色,并拍照保存。

        表1 本研究所用的品種名稱

        1.2.3 統(tǒng)計方法 膠板晾干后在燈箱上讀帶。統(tǒng)計方法參照文獻[12]。

        2 結(jié)果與分析

        2.1 SSR分子標記的多態(tài)性分析

        對SSR分子標記分析的12對SSR引物進行PCR擴增,引物對SSR11電泳結(jié)果如圖1所示,共檢測出74等位基因位點,每對引物檢測出的等位基因位點3~10個,平均為6個。其中引物SSR7擴增的等位基因位點最多,為10個,引物SSR12擴增的等位基因位點最少,為3個。

        表2 SSR引物組合及擴增條帶

        圖1 SSR引物組合SSR11對31個甘薯品種的擴增結(jié)果

        2.2 甘薯品種間的遺傳差異

        用SSR標記對31份甘薯品種進行了聚類分析,供試材料的遺傳距離為0.272 7~0.626 9,平均0.520 4,表明供試材料之間遺傳多樣性豐富,遺傳差異大。根據(jù)甘薯SSR標記分析,對供試材料進行UPGMA聚類分析(圖2)。從聚類圖可以看出,湘78-150與湘薯12號的遺傳距離最近。

        圖2 基于SSR標記得到的31份甘薯品種的聚類圖

        2.3 甘薯地方品種與育成品種遺傳差異分析

        經(jīng)過遺傳距離計算,20份湖南地方品種遺傳距離為 0.288 1~0.814 8,平均 0.524 0;11 份育成品種遺傳距離為0.272 7~0.894 7,平均0.511 5。兩類材料平均遺傳距離大小為GDMC>GDL。湖南甘薯地方品種與湖南育成品種的遺傳距離0.288 1~0.7037,平均 0.516 7。

        3 討論

        分子標記技術(shù)可以不受環(huán)境、發(fā)育時期、不同器官等的限制,從基因組水平上揭示遺傳變異程度。利用SSR標記進行研究時,需要知道研究材料兩端的序列信息,開發(fā)有一定困難,費用也較高,使得其在甘薯遺傳多樣性研究中受到限制。研究利用SSR方法分析31份湖南甘薯地方品種與育成品種的遺傳多樣性,擴增的等位基因位點豐富。聚類圖上可以看出湘薯10號與湘薯6號的親緣關(guān)系較近;湘薯17號與湘薯86-75親緣關(guān)系較近,這與它們的系譜圖相吻合,說明SSR標記適用于檢測甘薯的遺傳多樣性。

        [1] 周延清.DNA分子標記技術(shù)在植物研究中的應(yīng)用 [M].北京:化學工業(yè)出版社,2005.

        [2] 徐大勇,鐘 環(huán),周 峰,等.中粳水稻品種資源的遺傳多樣性II.黃淮稻區(qū)近期育成品種的SSR多樣性比較[J].江蘇農(nóng)業(yè)學報,2010,26(1):15-21.

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