利用ISSR标记对海南保亭槟榔遗传多样性的研究
槟榔(Areca catechu L.)为多年生常绿乔木,原产于马来西亚,主要分布于亚洲与美洲的热带地区。我国引种栽培槟榔已有2000多年的历史,主要种植在海南和台湾两省,在海南是仅次于橡胶的第二大经济作物种类,另外在广东、广西、福建以及云南部分地区也有栽培。槟榔种子含单宁和多种生物碱,是我国四大南药之一,有重要的医用价值。我国栽培的槟榔系外国引种,由于栽培历史悠久,栽培环境多样,形成了多种多样的形态及品质类型。槟榔是槟榔属植物在中国最常见的一个物种,在国内,其遗传多样性研究尚未见报道。本研究以采自我国海南省保亭县三个不同地点的槟榔为基本材料,以三药槟榔(Areca triandra Roxb.)、假槟榔(Archontophoenix alexandrae(F.Muell.)H.Wendl.etDrude)和椰子(Cocos nucifera L.)为外类群,采用ISSR的方法,分析其遗传多样性,以了解海南保亭槟榔材料在ISSR分子水平上的遗传变异程度,为我国槟榔资源的收集,保存与利用提供依据。实验得出如下结果:
1,摸索出有效的槟榔基因组DNA提取方法。本实验采用改良的CTAB法进行槟榔叶片基因组DNA的提取,此方法提取的DNA质量好,纯度高,完全能满足槟榔ISSR-PCR扩增的要求。
2,建立了槟榔ISSR反应体系。通过对槟榔ISSR反应体系各影响因素的摸索,建立了一套适合于槟榔的ISSR反应优化体系。在20μlPCR体系中各因素的量为:即20μlPCR反应体积中,模板DNA浓度为30ng/μl,Mg2+浓度为2.5mmol/L,TaqDNA聚合酶1.0U,dNTPs浓度为0.4mmol/L,引物为浓度为0.8umol/L。
3,从100对ISSR引物中筛选出30对多态性引物,对群体99份材料的扩增结果,共获得347个条带,其中多态性标记302个,多态性位点比率占87％,每条引物扩增出4-16条多态性条带,平均10条多态性带。每条引物产生的多态性带的比例为0.160-1.000,平均比例为0.665,扩增条带分子量在250-2000bp之间。
4,海南保亭槟榔的遗传多样性总体水平中等偏低,遗传多样性指数Ⅰ达到0.4398,但是居群之间差异较大,遗传多样性指数变幅在0.1928-0.3946.以七仙岭居群、八村乡居群较高,而甘什岭居群相对较低。海南保亭槟榔居群内的多样性占总多样性的70％左右,表明槟榔具有异花授粉植物群体的遗传结构。
5,来自12个自然居群的槟榔种质基本上可以划分为5个类群,它们是甘什岭类型(Ⅰ),甘什岭-七仙岭过渡类型(Ⅱ),七仙岭类型(Ⅳ)和八村乡类型(Ⅲ)和保亭-七仙岭过渡类型(Ⅴ)。这些遗传分类结果将对槟榔的遗传改良提供依据。
6,槟榔果型与ISSR分子标记的关系分析,没有发现明显的一致性趋势,但是尚有部分果型可以聚类到局部,可是不能排除是地理一致性的影响。
7,遗传分化和演化关系研究表明,海南保亭槟榔存在较明显的地理演化特征,七仙岭和八村乡类型较接近,而甘什岭类型较远,但是也存在部分交叉类型。
8,建议进一步扩大采样范围,丰富种质库,在收集保存槟榔遗传资源时,选择居群基础上,每个群体内采用多个个体类型;育种时选择亲本最好选择遗传差异较大的材料,如八村乡地区的B11、B22、B23以及七仙岭农场的Q19、Q112与其它槟榔材料遗传差异较大,可作为育种的亲本之一。
- 作者：
- 任军方
- 学位授予单位：
- 海南大学
- 专业名称：
- 种质资源学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 唐龙祥；王文泉
- 中图分类号：
- S792.91；S722.7
- 关键词：
- 槟榔；ISSR；遗传多样性；地理演化
- Areca catechu L.；ISSR；Genetic diversity；Geographic variation