基于SCoT、IRAP和SSR分子标记的柿属植物亲缘关系分析

作     者：胡超琼 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：杨勇

授予年度：2018年

学科分类：09[农学] 0902[农学-园艺学] 090201[农学-果树学] 

主      题：柿属植物 SCoT IRAP SSR 遗传多样性 

摘      要：柿(Diospyros kaki Thunb.)属于柿科(Ebenaceae L.)柿属(Diospyros L.),柿属植物在我国栽培历史悠久,有着较为丰富的柿属种质资源,在我国现已经有一千多份柿属植物品种资源(杨勇等2005)。基于如此丰富的种质资源,前人对柿属植物种质资源亲缘关系进行了部分研究,但是所进行的研究所采用的材料大多有限,仅仅是对部分或者一类柿属种质资源进行了研究与分析。本实验在国家柿种质资源圃丰富的品种资源的背景下,在前人研究基础上,选取了柿种质资源圃268份柿属植物材料,利用三种分子标记,分别是SCoT、IRAP以及SSR对它们进行遗传多样性分析以及群体结构分析,并比较三者之间的差异,以期对柿属资源进行全面且系统的研究,为今后柿属植物遗传育种工作,优质资源推广提供实验与理论依据。通过本次试验,主要获得以下结果:1.通过计算SCoT、IRAP和SSR三种分子标记多态性条带比率发现三种分子标记方法多态性水平都比较高,利用NTsys-pc 2.01软件对三种分子标记数据进行分析分别得到268份柿属材料的遗传矩阵以及它们的遗传系数,并利用UPGMA方法对其进行聚类分析,聚类分析结果显示三种分子标记在均可将其分为三大类。2.将来源地不同的268份柿属材料划分为五个地域(华北地区、华东地区、中南地区、西北地区以及西南地区),对其群体间遗传分化程度进行分析,得出SCoT、IRAP、SSR分子标记的遗传分化程度都比较低,基因交流水平较高,显示出它们之间具有较为频繁的基因交流。分别使用SCoT、IRAP、SSR分子标记对五个地域进行遗传相似性分析,发现华北、华东、中南以及西北地区之间遗传距离较近,遗传一致度较高;而西南地区与其他四个地区之间遗传距离较远,遗传一致度较低。3.经过形态特征比较分析发现‘彬县尖顶柿’、‘乾县火柿’以及‘户县大柿’三者的叶片特征、花瓣形态特征、子房形状、苞叶形状与果实形状等形态特征都比较一致,判断为同物异名品种。这三个品种在SCoT、IRAP以及SSR三种分子标记聚类分析中均聚在一起或相距很近,从而说明形态特征的相似或相同在分子标记中得到了验证。因此,可以预测用一种或几种分子标记聚类方法来鉴别未知的同物异名品种。4.通过比较三种分子标记,发现三种分子标记都具有较高的多态性,且都可以将柿种与柿近缘种区别开来,三种分子标记的多态性检测效率(多态性条带总数/多态性引物数)大小分别为SSR(13.3)IRAP(8.6)SCoT(7.7),其中SSR分子标记结果最符合实际,多态性最高,效果最好;其次是IRAP分子标记,最后是SCoT分子标记。5.结合三种分子标记及种间单拷贝同源基因分析,与柿亲缘关系由远及近的种分别是:野柿(*** ***)、油柿(*** Cheng.)、德阳柿(***)、金枣柿(***)、君迁子(*** L.)、浙江柿(*** Metc.)、美洲柿(*** L.)、乌柿(*** Steward.)。