金线莲RAPD-SCAR标记的开发和不同种质遗传多样性评价

来源 :福建农林大学 | 被引量 : 7次 | 上传用户:fox542
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金线莲是我国珍稀药用植物,具有提高免疫力、抗衰老及降血糖的功效。近年来随着野生资源的大量采挖,金线莲资源濒临灭绝。同时,不同区域金线莲种质资源遗传关系模糊,为金线莲种质资源的保存和鉴定带来较大困难。本研究以来自不同生态区的20个金线莲(Anoectochilus roxburghii (Wall.)Lindl)野生资源作为试验材料,详细研究了野生资源的快速离体保存方式。同时,在此基础上构建和开发了金线莲多态性RAPD-SCAR标记体系,并对所收集的金线莲种质资源进行了遗传关系评价。主要研究结果如下:1、金线莲快速离体(茎段增殖)培养体系的优化试验。金线莲离体培养中,外植体的消毒是重要环节,不同消毒试剂及消毒时间对金线莲腋芽活力有显著影响。目前,两种主流消毒液(2%次氯酸钠、0.1%氯化汞)具有一定的毒性,处理时间过长将造成组培苗毒害致死,处理时间不够则会导致组培苗感染。为了获取金线莲离体培养最佳的消毒体系,本试验对2%次氯酸钠、0.1%氯化汞的处理时间分别做了5min、10min、15min、20min、25min五个水平的优化,每个水平设20瓶重复,每瓶接种5个茎段,40d后观察各水平的培养基感染率及金线莲茎段萌发率。结果发现,0.1%氯化汞处理10min,外植体萌发率最高,达到70%。为了获取适合于金线莲茎段增殖培养体系,对培养基中MS、6-BA、NAA配比进行合理优化,试验设计了3因素3水平正交试验(共9组),每组试验设25个重复,在相同的条件下培养。以萌发率、植株的平均株高作为评判金线莲长势的指标,分别在40d、80d、120d观察金线莲株高的动态变化,了解金线莲生长曲线的同时探索最佳的因素配比。结果表明,1倍MS+2 mg/L NAA+0.5 mg/L 6-BA作为金线莲茎段增殖培养基,在40d、80d、120d时,平均株高均明显高于其他试验组。2、金线莲DNA的提取方法优化试验。金线莲叶片富含多糖、多酚对金线莲DNA质量造成严重干扰。为了保证金线莲下游分子标记开发的顺利进行,本研究在传统的CTAB提取法的基础上,通过优化提取步骤和提取试剂的最佳配比以获取适合于金线莲的高质量DNA提取方法。结果表明,CTAB溶液中NaCl浓度提高至2.0 mol/L, PVP浓度提高至4%,并使用高盐TE (100 mmol/L Tris-HC1, pH 8.0;20 mmol/LEDTA,pH 8.0; 1.4 mol/L NaCl)重沉淀DNA,能够防止多糖多酚的污染。同时,在萃取步骤中利用氯仿:异戊醇(24:1)代替酚:氯仿:异戊醇(25:24:1)能够显著减少酚类物质污染。通过上述方法的改进,可以获取较高质量的金线莲DNA,保证了下游的分子标记开发和序列测定的顺利进行。3、金线莲RAPD-SCAR标记的开发及遗传多样性评价。RAPD-SCAR标记具有高效、便捷、重复率高、稳定性强的特点。在20个不同产地金线莲种质资源的基础上开发RAPD标记并将其换成特异SCAR标记。从100条RAPD随机引物中筛选出28条具有显著多态性的引物,扩增得到135条多态性位点。RAPD聚类分析显示:当20个金线莲种质资源平均遗传距离为0.748时,可以聚为6类,同一区域起源金线莲基本处于一类,表明不同区域金线莲种质资源存在着显著遗传差异。在此基础上,从多态性RAPD条带中挑选出5个特异位点转换为SCAR标记,并在不同金线莲种质资源中进行验证,结果显示5条SCAR标记具有显著的种质资源特异性和扩增模式。本研究为我国珍稀药用植物金线莲种质资源的保存、多样性评价和资源鉴定提供了重要的前期基础。
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