基于srap标记构建红麻种质资源分子身份证

基于srap标记构建红麻种质资源分子身份证

0红麻的应用领域广泛[研究意义]金钱宝科木槿属（kaf），是锦奎科木槿属的一种一级草本植物。红麻是重要的粗纺原料作物,主要用于生产麻袋、绳索、地毯底布和土工布等。纤维和全秆又是很好的制浆造纸原料,此外,红麻可生产复合材料、环保产品和饲料等,应用领域十分广阔。目前,中国已收集红麻种质资源1800多份,已安全保存770份,并对其农艺性状进行了初步鉴定,还对部分种质进行了抗病性和品质鉴定和评价,筛选出一批丰产、优质、抗病的优良种质1材料和方法1.1国外栽培种、野生种和近缘种的研究127份红麻种质资源材料分别来自于肯尼亚、巴基斯坦、赞比亚等28个国家和国内7个省的栽培种、野生种和近缘种(表1)。均保存于国家麻类种质资源中期库。1.2提取的dna采用改良的CTAB法1.3公司合成引物SRAP引物均由上海生工生物工程技术有限公司合成,包括15条正向引物,15条反向引物,共225对引物组合(表2)。SRAP反应体系10µL,含有1mmol·L1.4系统分析方法根据扩增结果,用NTSYS2.1分析软件分析127份红麻种质资源之间的遗传相似系数,用类平均法(UPGMA)对其进行聚类分析并绘制系统树。根据指纹图谱出现的概率公式P=1/2对电泳中扩增产物清晰可辨的条带进行统计分析,根据扩增片段的大小,对应的分子量从大到小读带。在相同的迁移位置上,当某一扩增条带出现时,赋值为“1”,不存在时赋值为“0”,将电泳谱带转化为数字指纹图谱并建立127份红麻种质资源的分子身份证。2结果2.1pcr扩增dna片段长度从225对SRAP引物组合中筛选出多态性较好,且扩增条带清晰的40对引物组合,对127份材料进行扩增(图1),结果表明,不同引物组合扩增出的DNA片段长度在100—1000bp。40对引物组合在127份红麻种质材料中共扩增出383条DNA片段,其中,375条为多态性片段,总的多态性条带比率(PPB)为97.9%,SRAP在红麻种质资源遗传多样性研究中具有高效性。2.2材料组合和近缘种近缘种的筛选14对SRAP引物扩增出50条特异条带(扩增产物只在一个品种中出现),可鉴别出23个材料(表3),其中,包括16个栽培种、4个野生种和3个近缘种。例如单一的引物组合M5/E1最多只能鉴定3份材料,但是2个引物组合M5/E1和M10/E1就可以区分开8份材料,采用多个引物组合方式鉴定种质资源效率较高。2.3多样性与亲水性利用SRAP标记扩增127份红麻种质资源的遗传相似系数为0.62—0.94,以相似系数为0.70时划分,127份红麻种质资源被划分为4个类群(图2)。Ⅰ类群包括所有供试栽培种和一个近缘种H182,H182为尼泊尔引进种H.sabdariffa,和栽培种亲缘关系较近。遗传系数为0.77时,Ⅰ类群被分为4个亚类,第一亚类包括加纳红等92个栽培品种,表明大部分栽培品种亲缘关系较近,遗传基础狭窄;第二亚类只包含近缘种H182;第三亚类包括国内2个育成品种浙110-1和72-2;第四亚类包括F321等12个栽培品种。Ⅱ类群包括所有供试野生种,ZB217与非洲野生种亲缘关系最近,其次与ZB220亲缘关系较近,ZB217和ZB220来自于赞比亚,而非洲野生种来自于肯尼亚,说明亲缘关系与来源地关系不大。Ⅲ类群为来自坦桑尼亚的2个红麻近缘种H118和H208。Ⅳ类群为8个红麻近缘种,当遗传系数为0.78时,其中7个来自尼泊尔的近缘种聚为一个亚类,来自古巴的85-290自成一个亚类,表明85-290与其它近缘种亲缘关系较远。2.4核心引物组合图谱的构建可以通过特异谱带和多个引物组合2种方法鉴别红麻种质资源。由于具有特征条带的材料较少,因此可以根据2对引物以上的引物组合来区分材料,当2对引物组合不能完全区分开所有材料时,可以增加引物组合数直至区分开所有材料。从15对核心引物组合(M2/E10、M10/E9、M10/E3、M10/E1、M6/E3、M5/E3、M3/E5、M3/E1、M6/E6、M6/E5、M7/E7、M5/E7、M2/E4、M8/E5、M4/E9)扩增的图谱中筛选出多态性好、鉴别效率高的图谱,使之数字化,构建127份红麻种质资源数字指纹图谱(图3)。15对核心引物组合36条谱带构建127份红麻种质资源的分子身份证,根据概率公式1/23红麻栽培品种的遗传相似系数和利用稳定性本研究利用SRAP标记对127份红麻种质资源进行遗传分析并构建分子身份证。由于SRAP特殊的引物设计,可检测基因的开放阅读框部分,因而体现的是物种基因之间的多态性,更能反映物种的遗传多样性,适合于构建DNA指纹图谱。李媛媛等本研究中的供试材料来源于不同国家和地区,不仅有从国外引进的遗传差异较大的材料,也有来自同一个育种单位遗传背景相近的材料,其遗传相似系数为0.62—0.94。在106个红麻栽培品种中,除IndiaSelection’98和H12.10.14外,其它品种间的相似系数均高于0.79,最高达到了0.92,说明大部分栽培品种亲缘关系较近。虽然供试材料中有很多从国外引进的品种,但遗传分析结果表明,中国红麻栽培品种遗传基础仍较狭窄,品种间基因型差异较小。这主要是由于我国现有红麻栽培品种大多是由国外引进品种杂交育成的,所用亲本相同或来源较近,因此,要进一步开展种质资源创新工作为红麻杂交育种、杂交优势利用提供有利基因种质材料。在红麻育种工作中,要选用亲缘关系较远,综合经济性状良好的亲本,例如本研究中的IndiaSelection’98、H12.10.14、浙110-1、福红952等。15对核心引物组合36条谱带构建127份红麻种质资源的分子