基于分子标记柑橘遗传多样性研究

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柑橘由于栽培历史悠久、种属间易杂交、天然突变频繁以及长期的自然和人工选择等因素,导致种类繁多,遗传多样性极其丰富,品种区分难,进化起源问题极其复杂。本研究利用SSR、InDel及来自lncRNA的分子标记对我国不同地区的45份野生、半野生及地方宽皮柑橘资源进行了遗传多样性分析,并利用SSR和InDel分子标记对58份柑橘大翼橙资源和26份来自不同国家与地区的椪柑资源、开展了遗传多样性研究,结果如下:  1.利用SSR和InDel分子标记的对26份来自不同国家与地区的椪柑资源进行了分析。21对引物共获得62个标记位点,产生了105条多态性条带,平均每对引物检测到5条多态性扩增条带。多态性标记位点的平均PIC值为0.32,平均期望杂合度为0.30。群体遗传结构和主坐标轴分析均表明,椪柑资源内部遗传多样性水平低,遗传变异较小。印度酸橘与椪柑遗传关系较远,Emperor、濑户见及早香等椪柑杂交后代,与椪柑存在明显的遗传差异,通过不同的分子标记组合可以有效鉴别区分椪柑材料。  2.利用SSR和InDel分子标记引物对来自不同地区的45份野生、半野生及地方宽皮柑橘资源进行了遗传多样性分析。22对引物共获得56个标记位点,产生了197条多态性条带,平均每对引物检测到8.9条扩增条带,多态性标记位点的平均PIC值为0.40,平均期望杂合度为0.29。群体遗传结构、主坐标轴和聚类分析均表明,莽山野柑是一类原始独特的柑橘种质;起源于南岭山脉的野生宽皮柑橘,如道县野橘、悬崖野橘、莽山橘、江永野橘、崇义野橘等构成了一类独特于其它宽皮柑橘的原始野生类群;古老栽培柑橘中的皱皮柑类型,包括旺苍皱皮柑、皱皮柑、藏橘等构成了另一个原始古老类群;现代栽培柑橘城固冰糖橘中具有典型皱皮柑的基因渗入。宽皮柑橘中的一些育成品种及杂柑资源,具有较丰富的遗传多样性。本研究证实了起源于南岭山脉一带的野生宽皮柑橘在遗传背景上较为接近,其多样性也低于现代栽培宽皮柑橘,缺乏人为驯化和外源基因渗入,为南岭山脉是我国宽皮柑橘的起源中心这一论断提供了科学依据。由于长期的人为驯化和外源基因的渗入,宽皮柑橘的演化伴随着遗传多样性水平由低向高逐渐演变的过程。  3.利用SSR与InDel共21对引物对58份柑橘大翼橙资源进行了遗传多样性分析。共获得57个标记位点,产生了131条多态性条带,平均每对引物检测到6.2个多态性条带,多态性标记位点的基因多样性为0.14-1.11,期望杂合度为0.04-0.97,PIC值为0.13-1.04。群体遗传结构分析、聚类分析和主坐标分析均表明元江野生宜昌橙是不同于现有宜昌橙资源的新类型,在元江宜昌橙野生种群内存在较高的遗传分化。研究结果表明元江野生宜昌橙是有别于其它地区宜昌橙资源的新类型,需加强对该资源的原位保护,在进行元江宜昌橙野生资源的收集时,以居群为单位加以收集保护,可获得更高的遗传多样性。  4.基于LncRNA数据开发分子标记,通过利用野生与地方柑橘品种群体进行验证,结果表明,基于LncRNA开发的分子标记的遗传多样性水平与SSR和InDel分子标记的水平相当,且整体结果与利用SSR和InDel分子标记得到的结果一致,说明其可用于柑橘遗传多样性分析。  本研究开发的分子标记可用于遗传距离很近的不同柑橘品种的区分。同时本研究结果为柑橘种质资源的搜集保存、鉴定评价以及分类演化等问题提供了重要依据,尤其对原始野生柑橘种质遗传多样性的分析,为我国原产野生柑橘资源的收集与保护具有重要指导意义。
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