摘要:摘要四川是榛子資源的一個重要分布區(qū),國內(nèi)野生榛子資源至少有7種在本區(qū)有分布。本研究使用9個SSR標(biāo)記分析了川榛(Corylusheterophyllavar.sutchuenensis)、滇榛(C.yunnanensis)、刺榛(C.f
摘要四川是榛子資源的一個重要分布區(qū),國內(nèi)野生榛子資源至少有7種在本區(qū)有分布。本研究使用9個SSR標(biāo)記分析了川榛(Corylusheterophyllavar.sutchuenensis)、滇榛(C.yunnanensis)、刺榛(C.ferox)、毛榛(C.mandshurica)與歐榛(C.avellana)資源的群體遺傳多樣性與親緣關(guān)系。結(jié)果顯示檢測的11個群體的有效等位基因數(shù)、觀察雜合度、期望雜合度、Shannon’s信息指數(shù)均值分別為2.772、0.644、0.546、1.016,說明群體的遺傳多樣性處于中等水平,且茂縣川榛與瀘定滇榛群體多樣性水平較高。同時主坐標(biāo)分析與UPGMA聚類分析顯示毛榛與歐榛的親緣關(guān)系較近,川榛與滇榛的親緣關(guān)系也較近。本研究有助于推動四川榛屬資源的良種選育與保護(hù)利用。
關(guān)鍵詞榛子;簡單序列重復(fù);遺傳多樣性;親緣關(guān)系
榛屬(CorylusL.)植物,為落葉小喬木或灌木,較少為喬木,約有20余種,分布于亞洲、歐洲與北美洲。我國有10個種(變種),主要原生分布在西南地區(qū)與東北、華北、西北三北地區(qū)[1]。榛屬植物種子不但含油豐富,還富含蛋白質(zhì)、維生素及礦物質(zhì)元素,為世界“四大堅果”之一,可直接食用,在巧克力、糖果、奶制品及焙烤食品產(chǎn)業(yè)中也廣泛應(yīng)用,具有較高的經(jīng)濟(jì)價值[2]。我國遼寧省經(jīng)濟(jì)林研究所等單位自20世紀(jì)60—80年代先后開展了歐榛引種、平榛選育以及平榛與歐榛的雜交育種研究,并于1999年開始選育出了一系列平歐雜交榛子良種,目前已在三北地區(qū)與山東、安徽等地推廣,填補了國內(nèi)榛子栽培品種的空白,開啟了我國榛子園藝化栽培與產(chǎn)業(yè)發(fā)展的新時代[2-3]。

1材料與方法
1.1材料選擇
54份榛子資源參與本項目研究,具體信息見表1,其中歐榛為國外引進(jìn)資源。采集新鮮葉片,使用變色硅膠干燥,并保存于-80℃冰箱備用。
1.2方法
利用9對SSR引物對樣品進(jìn)行分型分析,引物信息、基因組DNA提取、PCR擴(kuò)增體系、程序與SSR產(chǎn)物電泳分型桐以前研究[15]。遺傳參數(shù)采用GenAlEx6.51b2軟件計算[16],個體Nei’s遺傳距離利用NTSYS-pc2.10s計算、并進(jìn)行UPGMA聚類分析[17],利用計算的參數(shù)對參試榛子群體遺傳多樣性與親緣關(guān)系進(jìn)行解析。
2結(jié)果與分析
2.1榛子資源遺傳多樣性與遺傳結(jié)構(gòu)
本文使用SSR分子標(biāo)記技術(shù)對54份榛子資源進(jìn)行了遺傳多樣性分析,SSR位點遺傳參數(shù)見表2。其中,等位基因數(shù)(Na)、有效等位基因數(shù)(Ne)、Shannon's信息指數(shù)(I)、觀察雜合度(Ho)、期望雜合度(He)分別介于2.455~5.000、1.877~4.083、0.667~1.461、0.445~0.818、0.381~0.732之間。平均每個位點擴(kuò)增出3.596個等位基因,Ch07檢測到的平均等位基因數(shù)最多、為5.000,Ch03檢測到的最少、為2.455。平均有效等位基因數(shù)為2.772,其中最多的位點是Ch07、為4.083,而Ch08最少、為1.877。有效等位基因數(shù)、雜合度與Shannon’s信息指數(shù)反映了群體等位基因分布的豐富與均勻程度[18]。本研究中,11個群體的有效等位基因數(shù)介于2.030~3.427之間、均值,觀察雜合度范圍介于0.467~0.756,期望雜合度變動于0.396~0.678,Shannon’s信息指數(shù)范圍為0.680~1.296,4個參數(shù)的均值分別為2.772、0.644、0.546、1.016(見表2)。基于上述數(shù)據(jù),參試的11個榛子群體的遺傳多樣性處于中等水平,且11個群體中茂縣川榛(C)與瀘定滇榛(B)群體多樣性水平較高,而鹽源滇榛(E)與茂縣毛榛(O)群體遺傳多樣性水平較低。
2.2榛子資源親緣關(guān)系
基于參試個體的遺傳距離,分別進(jìn)行了Populationassignment(見圖1)分析與主坐標(biāo)(PCoA)分析(見圖2)。Populationassignment分析則顯示刺榛、毛榛與歐榛為1類,川榛與滇榛為1類。主坐標(biāo)分析顯示榛子資源分為刺榛、毛榛與歐榛、川榛與滇榛3類。說明毛榛與歐榛的親緣關(guān)系較近,川榛與滇榛的親緣關(guān)系也較近。進(jìn)一步利用個體Nei’s遺傳距離構(gòu)建UPGMA聚類圖(見圖3),結(jié)果顯示相關(guān)系數(shù)為0.31時,54個榛子種質(zhì)資源個體可聚類為毛榛、歐榛、刺榛、川榛與滇榛4類。而且從聚類圖上可以看出毛榛與歐榛的親緣關(guān)系較近,川榛與滇榛的親緣關(guān)系也較近,與主坐標(biāo)分析結(jié)果相似,也與王艷梅的結(jié)果相一致[4]。
3討論
本研究使用9個SSR分子標(biāo)記分析了四川不同縣域的川榛、滇榛、刺榛、毛榛與引進(jìn)的歐榛資源的群體遺傳多樣性與親緣關(guān)系,結(jié)果顯示參試的榛子群體的遺傳多樣性處于中等水平,且川榛與滇榛的親緣關(guān)系較近,毛榛與歐榛的親緣關(guān)系也較近。一般來說,在較近的地理區(qū)域內(nèi),由于環(huán)境與氣候條件比較接近,自然選擇壓力趨于一致,在一定程度上增加了種間的基因交流,因此地理較近的種遺傳相似性較大、親緣關(guān)系較近。川榛與滇榛的親緣關(guān)系較近也說明了這一點,川榛主要分布于阿壩州,滇榛主要分布于涼山州,而且根據(jù)文獻(xiàn)資料與我們的調(diào)查,川榛與滇榛在涼山冕寧、甘孜瀘定均有分布。而毛榛與歐榛地理距離遠(yuǎn)、親緣關(guān)系較近,川榛與毛榛(參試資源分布于茂縣)、刺榛與滇榛(冕寧均有分布)親緣關(guān)系相對較遠(yuǎn),可能跟其進(jìn)化歷史有關(guān)。Bassil等通過研究認(rèn)為:亞洲在冰期是榛屬植物的避難地,隨后其通過地中海擴(kuò)散到歐洲,通過大西洋陸橋與(或)白令陸橋擴(kuò)散到北美洲[21],與樺木科榿木屬植物系統(tǒng)發(fā)育相一致[22]。因此,我們推測在進(jìn)化歷史上毛榛與歐榛可能有較近的共同祖先,而川榛與毛榛、刺榛與滇榛盡管目前地理距離較近,然而進(jìn)化歷史上卻來自不同的分支。當(dāng)然,這種推測需要進(jìn)一步的研究來證實。對于雜交育種,從本文研究結(jié)果來說,川榛與滇榛、毛榛與歐榛可能比較容易得到雜交子代,當(dāng)然這也需要下一步的試驗結(jié)果來驗證。同時對四川榛子資源來說,盡管目前采集到了部分資源,然而部分資源數(shù)量不足,藏刺榛、披針葉榛目前尚未采集到資源,因此要對四川榛子資源進(jìn)行較全面的評價與利用,也需要進(jìn)一步的調(diào)查與研究。
參考文獻(xiàn)
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王澤亮*,吳斌,邢文曦,鄭崇文,李丕軍