利用EST-SSR標(biāo)記研究橡膠樹(shù)栽培種質(zhì)的遺傳多樣性與遺傳分析.pdf

1、SSR標(biāo)記是理想的用于植物種質(zhì)資源遺傳多樣性分析的DNA分子標(biāo)記,本文利用公用數(shù)據(jù)庫(kù)開(kāi)發(fā)了40對(duì)EST-SSR多態(tài)性引物。利用其中的25個(gè)標(biāo)記,對(duì)中國(guó)熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院橡膠種質(zhì)圃內(nèi)保存的289份巴西橡膠栽培種質(zhì)的遺傳多樣性進(jìn)行研究,并初步探尋這些種質(zhì)組成的遺傳結(jié)構(gòu)特性,還構(gòu)建了巴西橡膠樹(shù)栽培種質(zhì)的核心種質(zhì)庫(kù),結(jié)果如下:
　　 1、從NCBI數(shù)據(jù)庫(kù)中搜索得到巴西橡膠樹(shù)EST序列11809條(截止2007年5月10日)。在3923條非冗

2、余序列中檢索到358個(gè)SSRs,即巴西橡膠樹(shù)SSRs出現(xiàn)的頻率為9.1％,表明在橡膠樹(shù)ESTs中SSRs較為豐富;二核苷酸重復(fù)單元占主導(dǎo)地位(57.7％),二核苷酸重復(fù)、三核苷酸重復(fù)和六核苷酸重復(fù)這三種類型的重復(fù)最為豐富,共占總SSRs的96.37％;GA/CT、CT/GA、AG/TC和TC/AG在二核苷酸重復(fù)中出現(xiàn)的頻率分別為24.8％、23.8％、19.9％和18.9％,是二核苷酸重復(fù)中含量豐富的位點(diǎn)。
　　 2、設(shè)計(jì)了15

3、8對(duì)EST-SSR引物,對(duì)48份橡膠樹(shù)栽培種及近緣種進(jìn)行擴(kuò)增后得到60對(duì)特異擴(kuò)增引物,其中40對(duì)為多態(tài)性引物。用25對(duì)多態(tài)性引物對(duì)289份橡膠樹(shù)栽培種質(zhì)進(jìn)行擴(kuò)增,能夠檢測(cè)到豐富的稀有等位變異。平均多態(tài)信息含量(PIC)、平均期望雜合度(He)和遺傳多樣性指數(shù)(H)的值分別為0.3665、0.4106、0.4098,體現(xiàn)了橡膠樹(shù)栽培種質(zhì)整體水平為中度的遺傳多樣性,同時(shí)表明利用EST-SSRs來(lái)評(píng)價(jià)橡膠樹(shù)遺傳多樣性是有效和可行的。
　

4、　 3、橡膠樹(shù)栽培種質(zhì)個(gè)體聚類無(wú)典型地域性的特點(diǎn);具有相同親本組合的后代,有的聚在一起,而大部分并非聚在一起,呈分散狀,分布在系統(tǒng)樹(shù)的各個(gè)分支;群體遺傳一致(GI)平均值為0.9103,種質(zhì)個(gè)體間的遺傳距離(GD)范圍從0到1.1632,均表明種質(zhì)間的遺傳一致度高,親緣關(guān)系近,遺傳背景狹窄。
　　 4、檢測(cè)各群體的25個(gè)EST-SSR位點(diǎn),中國(guó)群體有16個(gè)、馬來(lái)西亞群體有12個(gè)位點(diǎn)偏離Hardy-Weinberg平衡,印度尼西

5、亞、斯里蘭卡、泰國(guó)和巴西這四個(gè)群體只有極少數(shù)位點(diǎn)偏離Hardy-Weinberg平衡狀態(tài),印度、X和越南因材料份數(shù)少,位點(diǎn)只有單態(tài)和Hardy-Weinberg平衡兩種狀態(tài)。這與各群體目前所處的狀況及材料份數(shù)有關(guān)。非隨機(jī)交配、采樣個(gè)體間有較近的親緣關(guān)系和選擇,尤其是基因流對(duì)群體內(nèi)位點(diǎn)的Hardy-Winbery平衡和遺傳結(jié)構(gòu)起作用。
　　 5、300個(gè)EST-SSR兩兩位點(diǎn)組合中有20個(gè)(6.67％)個(gè)呈顯著的連鎖不平衡狀態(tài),其

6、中有5個(gè)(1.67％)呈極顯著的連鎖不平衡狀態(tài),位點(diǎn)20、位點(diǎn)5和位點(diǎn)15這三個(gè)位點(diǎn)兩兩間極顯著地處于連鎖不平衡,可能是這三個(gè)位點(diǎn)的物理距離比較近,也可能為一個(gè)連鎖群,有待深入研究。所得的結(jié)果說(shuō)明兩個(gè)位點(diǎn)在特定的群體中是否處于連鎖不平衡狀態(tài),可以大致體現(xiàn)總?cè)后w的連鎖不平衡狀況,也可以為后續(xù)的研究如關(guān)聯(lián)分析等提供參考。
　　 6、群體間基因分化系數(shù)(Fst)值0.0541,基因分化系數(shù)(Gst)值0.025,AMOVA分析發(fā)現(xiàn)2.

7、67％的遺傳變異存在于群體間。三種遺傳分化分析結(jié)果均表明,橡膠樹(shù)栽培種質(zhì)群體之間的分化水平低,大部分的遺傳變異存在于群體內(nèi)部。群體間平均基因流(Nm)為4.463,大而通暢的基因流是橡膠樹(shù)群體間遺傳分化水平很低的主要原因,人為選擇作用和繁育系統(tǒng)是群體間遺傳分化水平低的重要因素,而生境異質(zhì)性則是引起群體發(fā)生輕微遺傳分化的原因。
　　 7、GENECLASS、BAPS和STRUCTURE的分群結(jié)果表明,總?cè)后w內(nèi)的分化水平低,橡膠樹(shù)種

8、質(zhì)總?cè)后w中無(wú)獨(dú)立的群體,各個(gè)群體是混合的,來(lái)自不同國(guó)家的橡膠樹(shù)栽培品種各自具有相對(duì)一致、缺乏相對(duì)獨(dú)立的遺傳基礎(chǔ)。這三個(gè)軟件的應(yīng)用,一方面為揭示橡膠樹(shù)群體真實(shí)的遺傳結(jié)構(gòu)和群體間親緣關(guān)系提供新的佐證,另一方面將傳統(tǒng)的群體遺傳學(xué)和遺傳多樣性研究從群體水平深入到個(gè)體水平,同時(shí)也可以為橡膠選育種過(guò)程中親本組合的選擇提供參考依據(jù)。
　　 8、構(gòu)建了由27份典型種質(zhì)組成的核心種質(zhì)。核心種質(zhì)的等位變異及稀有等位基因數(shù)達(dá)到原本總體種質(zhì)的100％。