长白山区北五味子种质资源遗传多样性研究

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五味子为木兰科植物,分为北五味子[Schisandra chinensis(Turcz.)Baill.]和南五味子(Schisandra sphenanthera Rehd.et Wils.)。传统的中医学观点认为北五味子质量优于南五味子,所以北五味子种质资源的保存和利用,对人类选育高产、优质、抗逆新品种具有重要的意义。为了分析北五味子的遗传背景,更好的发挥北五味子的资源优势,本实验采用RAPD方法从分子水平上研究北五味子的亲缘关系,为北五味子的育种工作提供一定的理论基础。本研究对长白山区北五味子的56个地区的不同群体间和群体内的种质资源进行遗传多样性分析。主要结果如下:  1.本研究采用四种北五味子基因组DNA提取纯化方法,以基因组DNA的OD260/OD280比值为标准,选择了一种快速、简便、经济的北五味子基因组DNA的提取纯化方法。结果表明,本研究中所采用的改良的CTAB方法对于提高北五味子基因组DNA的质量是十分有益的。  2.以野生北五味子嫩叶为实验材料,对北五味子RAPD分析中影响PCR扩增效果的主要因素进行了研究,确定了北五味子RAPD的最适反应体系。PCR扩增的体系(总体积为25μl)为:模板DNA20ng,dNTPs200μmol/L,引物0.3μmol/L,Mg2+为2mmol/L,Taq聚合酶1Unit,10×Buffer2.5ul。PCR扩增程序为:94℃预变性5分钟,94℃变性1分钟,40℃退火1分钟72℃延伸90秒。共40个循环,72℃最后延伸5分钟,4℃保存。  3.利用RAPD技术对长白山区56个野生北五味子群体间进行了遗传关系研究。从所筛选的100个UBC随机引物中选取20个对56个样品的基因组DNA进行PCR扩增,每条引物均能扩增出清晰的条带,共扩增出125条带,其中62个为多态性条带,平均每条引物扩增条带数为6.25,多态率为49.6%。借助于DPS9.50统计分析软件分析RAPD表型数据矩阵,计算个样品间的遗传距离,建立亲缘关系聚类树状图,依据此图,56个北五味子群体间种质资源的遗传距离为0-0.56。其中15、16、18、21、22、23、27、28之间的遗传距离为0。二道白河和敦化大山的遗传距离最远,其遗传距离为0.56。以遗传距离0.35为标准聚类为6大类。第一类群包括12份材料,以敦化地区为主;第二类群包括3份料,以桦甸地区为主;第三类群包括8份材料,以汪清地区为主;第四类群包括14份材料,以跤河地区为主;第五类群包括8份材料,以舒兰地区为主;第六类群包括11份材料,以安图地区为主。  4.通过对延吉依兰北五味子群体内的RAPD分析,结果表明,利用20条随机引物对北五味子群体内的30个种质资源进行PCR扩增,每条引物均能扩增出清晰的条带,共扩增出124条带,其中51条为多态性条带,平均每条引物扩增条带数为6.2,多态率为41.12%。借助于DPS9.50统计分析软件分析RAPD表型数据矩阵,计算各样品间的遗传距离,建立亲缘关系聚类树状图,并且进一步利用DPS9.50统计分析软件分析北五味子群体内的Shannon多样性指数,表明其遗传多样性丰富。依据聚类树状图,30个北五味子群体内的遗传距离分布在0-0.46之间。其中10号、11号、24和26号、22号和25号、13号和17号之间的遗传距离为0。以0.22为标准。可以把30个样品聚类为三大类:第一类:1、10、11、16、24、26、29、15、19;第二类:21、14、20、3、6、9、22、25、18、27、13、17;第三类:28、2、45、7、8、23、12、30。
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