论文部分内容阅读
中国芍药(Paeonia lactiflora Pall.)隶属芍药科(Paeoniaceae)芍药属(Paeonia),是一种栽培历史悠久、具有重要药用价值和观赏价值的多年生草本植物。本研究在资源调查的基础上,从开发适用的SSR分子标记引物入手,采用SSR多态性位点、叶绿体基因间隔序列以及形态性状结合分析的方法,研究了中国芍药资源(野生和栽培)的遗传多样性,探讨了野生种和栽培品种之间的亲缘关系及其栽培品种的起源。主要研究结果如下:
1.以中国芍药传统品种‘红盘托金’为材料,采用“磁珠富集建库法”(establishmentof SSR-enriched genome using Dynalbead)开发了10对SSR(microsatellite or SSR)标记引物。SSR位点的平均多态信息含量(polymorphic information content,PIC)为0.635,具有较高的检测遗传多样性的效率。这是目前为止首次发表芍药的SSR分子标记,为芍药属尤其是该属草本种类遗传多样性及其相关研究提供了一种有用的分析工具。
2.在中国芍药野生分布区内11个取样点采样,采用10个SSR标记、两段叶绿体基因间隔序列(cp DNA intergenic sequence)以及9个形态性状结合分析的方法,研究了野生资源的遗传多样性。结果显示,根据形态性状可将野生芍药资源可分为两个组,东北分布的为一组,华北和西北分布的为另一组;两段cp DNA基因间隔序列总长1477bp,所有野生样本在该段序列不存在差异,表现为同一种单倍型(Haplotype);SSR位点等位基因型分析显示,野生资源的遗传多样性(shannon-waver遗传多样性指数I=0.83)与同属的牡丹(I=1.47)相比处于较低水平,据SSR标记数据聚类可以把野生资源可分为东北组、华北组和西北组等三个组。
3.以143个中国芍药栽培品种为材料,采用SSR标记、cp DNA基因间隔序列以及形态性状比对结合分析的方法,研究揭示了中国芍药品种资源的遗传多样性。结果显示,品种形态差异主要表现在株高、始花期、花径、外瓣色等性状方面,形态性状聚类结果显示,品种资源可分为四个类型;芍药栽培品种的cp DNA基因间隔序列完全相同,表现为同一单倍型;SSR标记研究显示,品种资源的遗传多样性明显高于野生资源,SSR标记数据聚类分析显示品种资源可分为六类,不同类间存在明显的遗传交叉。形态性状与SSR标记的连锁分析显示雄蕊瓣化性状与SSR位点L12显著连锁。
4.采用SSR标记、cp DNA基因间隔序列分析,研究了中国芍药野生种与栽培品种的亲缘关系,揭示了芍药栽培品种的起源。Cp DNA基因间隔序列分析显示,野生芍药与栽培芍药完全相同,而与另外两种近缘种,即川赤芍(P.anomala subsp.Veitchii)和草芍药(P.obovata subsp.obovata)存在较大差异,为中国芍药品种单元起源提供了新证据。根据SSR分子标记分析结果推测中国芍药品种的形成经过了一个先引种驯化、后广泛杂交的过程,由西北、华北分布的野生资源引种驯化形成最初的品种群体,之后不同种源地的品种之间以及品种与野生资源之间进行广泛的杂交,经长期的人工选育,逐渐形成了现在的芍药品种群;东北分布的野生资源可能没有参与品种的形成。