中国不同地理居群丹参基因组遗传多样性研究

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丹参是我国传统医药学中应用最早而且最广泛的药物之一,其生态适应强,在我国广泛分布。近年来,野生资源逐渐减少,同时全国许多地区开展丹参的引种栽培,但由于种种原因,引种途径各异,又由于长期无性繁殖,导致品种退化,许多丹参品种缺乏背景资料,造成品种名称混乱,种系不清,缺乏统一的分类标准,对丹参栽培和育种工作造成困难,已成为国产丹参出口创汇和生产质量管理规范(GAP)研究的“瓶颈”。因此,为了更好地了解丹参种质资源,为进一步规模化生产提供科学依据,就需要一种可靠的,鉴别力强的分类鉴定手段。 本文应用AFLP分子标记技术,对来自中国27个不同地理居群的丹参遗传多态性进行了分析,从分子水平上比较了我国不同地理居群丹参的分子差异。主要结果如下: 1.对来自我国各主要产区不同居群的丹参样品共27份进行AFLP分析,10对引物扩增得到528条带,其中476条为多态性条带,多态性带比率为90.15%;仅用10对引物就可将所有供试的丹参样本完全区分开。这些数据表明AFLP指纹图谱数据在丹参资源材料识别和区分上分辨率较高,适用于丹参种内分类、演化及种质资源方面的研究。 2.经POPGENE软件分析得出,丹参各居群间Neis多样性指数为0.2612,Shannon多样性指数为0.4033;这一方面说明以AFLP、RAPD为代表的DNA分子标记技术在检测物种遗传变异水平上的优势,另一方面说明,我国丹参种质资源遗传多样性十分丰富,而居群内丰富的遗传变异为良种选育提供了良好的基础。 3.用UPGMA法得到所有样本的聚类图,可分为7个主要分支组和1个组外个体。其中TSL-4X与其他材料间具有明显的遗传分化,单独聚为一类,其遗传特性还有待于继续研究,其余材料间遗传关系较近。8个演化群相当严格地对应着各自的自然分布和传统栽培区。该结果清楚地显示,丹参遗传多样性具有地理起源渐变群的显著特点。 4.在本实验中,白花丹参与来自烟台的丹参居群较为紧密的聚在一起,二者的遗传相似性系数为0.7708,高于不同居群间的平均相似性系数,这充分说明,将白花丹参定位为丹参的不同地理变型,而不是相差更大的分类阶元,是有充分理由的。 5.实验还发现,来自山西运城和陕西洛南的丹参居群中含有该地理范围内栽培、半野生和野生种质资源,显示出上述2个演化群间的亲密血缘关系,其中的栽培种可能来自遗传相似的野生祖先与相应的野生祖先。栽培、半野生和野生丹参居群间遗传距离很近,遗传相似性系数在0.76~0.80间变化,这表明,在丹参栽培中,少有人工选择。
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