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芒果享有“热带水果之王”的美誉,与葡萄、柑橘、香蕉、苹果并称“世界五大水果”。商品化、规模化是我国南方地区芒果生产现如今的发展方向,但芒果的鉴定品种、选种育种及其遗传规律相关的基础研究绝大多数还是采用形态学标记方法。该方法虽然直观地反映了植物的亲缘远近及演化关系,但未能反映植物内部的遗传相关规律。采用此法进行品种鉴定、杂交育种及其相关研究存在准确性低等问题。随着分子生物学及生物技术的发展,特别是分子标记在辅助育种、品种鉴定等各个方面的应用,克服了传统植物学性状研究方法的缺陷,促进了芒果育种、鉴定品种和遗传多样性研究的发展。本试验研究采用ISSR分子标记技术对芒果实生苗亲本鉴定、不同颜色类群芒果遗传多样性分析等方面分别进行相关研究,并与植物学形态标记相比较,以达到揭示芒果遗传特征的目的,为新品种的选育提供参考依据。结果如下:
1、通过对SDS法、CTAB法和改良CTAB法获取芒果DNA方法比较分析可知:改良CTAB法获得DNA效果较好;SDS法获得的DNA效果较差,芒果的ISSR分析不适合用于此方法。
2、适合于芒果ISSR-PCR分析的优化反应体系和扩增程序为:最佳反应程序:94℃预变性5min、94℃变性60s、(退火温度随引物不同而定)50s、72℃延伸60s、循环35次、72℃最后延伸7min、10℃保存;20μl体系中,DNA模板浓度75ng/μl、dNTPs浓度0.25mmol/L、引物浓度0.20mmol/L、Taq酶浓度0.25Uμ/l、10×PCR Buffer加2μl、双蒸水补至20μl,混匀后扩增。
3、从18条引物中筛选出4条引物(UBC-851,UBC-856,UBC-857,UBC-868),对97-1实生苗疑是亲本进行ISSR-PCR分析,结果证明:97-1实生苗的父母本分别为四川红芒和紫花芒。
4、采用ISSR分子标记技术对芒果红色和黄绿色品种类群进行分析,结果表明:从50条引物中筛选出5条引物(UBC-840,UBC-857,UBC-864,UBC-868,UBC-890)共扩增出51条带,其中多态性条带41条,多态率达到80.4%,条带的大小分布在400bp-3200bp之间。聚类分析结果,以0.78作为相似系数分界点,8个芒果品种分为2个大类;凯特芒、爱文芒、红芒6号(红色品种类群)为一类;台农1号、金煌芒、四季蜜芒、金穗芒、桂热82(黄绿色品种类群)为一类。引物UBC-864可以将红色品种类群与黄绿色品种类群完全区分开。
5、通过对97-1实生苗、紫花芒、疑是亲本四川红芒的枝条、叶片颜色动态变化观察对比分析可知:97-1实生苗枝条、叶片的颜色性状更接近于四川红芒枝条、叶片的颜色性状。依据形态标记,推测实生苗的父本来自四川红芒,果皮颜色可能表现红色性状。
6、从红色品种类群和黄绿色品种类群枝条、叶片颜色动态变化观察对比分析可知,不同品种的枝条,叶片的颜色指数与果实的颜色呈现出相关的规律性。可以在一定程度上,用于品种颜色的区分和杂交后代果皮颜色推论。
7、不同颜色类群遗传多样性ISSR分析表明,供试8个芒果品种的形态标记与ISSR-PCR聚类分析树状图亲缘关系近似一致。表明ISSR分子标记的可靠性强。