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扁柑种质资源的SCoT分析



全 文 :文章编号:1001 - 4829(2013)02 - 0428 - 04
收稿日期:2012 - 12 - 10
基金项目:国家现代农业(柑橘)产业技术体系广西创新团队
项目;广东省现代农业产业技术体系岭南水果创新团队项目
作者简介:郭丽英(1984 -) ,女,硕士,从事果树生物技术与种
质改良研究,E-mail:gly890@ 163. com,* 为通讯作者。
扁柑种质资源的 SCoT分析
郭丽英1,郭雁君1,吉前华1,何新华2,黄桂香2* ,陈 虎3
(1.肇庆学院果树研究所,广东 肇庆 526000;2.广西大学农学院,广西 南宁 530004;3.广西林业科学研究院,广西 南宁 530004)
摘 要:采用 SCoT分子标记技术对广西地方柑橘 26 份种质材料进行遗传多样性研究。结果显示:9 条引物共扩增出 65 条 DNA
片段,其中 43 条具有多态性,占 66 %。用 UPGMA 软件进行聚类分析,26 份柑橘资源的遗传系数在 0. 70 ~ 1. 00,说明 SCoT标记
能够有效揭示柑橘材料间的遗传多样性,为扁柑种质亲缘关系的鉴别和分类提供理论依据。
关键词:扁柑;种质资源;ISSR ;亲缘关系
中图分类号:S666 文献标识码:A
SCoT Analysis of Citrus reticulate Blanco cv. Bian Gan Germplasm Resources
GUO Li-ying1,GUO Yan-jun1,JIE Qian-hua2,HE Xin-hua2,HUANG Gui-xiang2* ,CHEN Hu3
(1. Pomology Research Institute,Zhaoqing College,Guangxi Zhaoqing 526000,China;2. Agronomy College,Guangxi University,Guangxi
Nanning 530004,China;3. Guangxi Academy of Forestry Sciences,Guangxi Nanning 530004,China)
Abstract:SCoT markers were used to study genetic diversity and relationship of Guangxi Citrus. Nine SCoT primer pairs were used to analyze
26 samples. 76 markers were generated,of which 66% were polymorphic. The genetic similarity ranged from 0. 70 to 1. 00. The results
showed that scot analysis could reveal genetic diversity among the accessions to provide a theoretical foundation for the identification and clas-
sification of Citrus reticulata Blanco cv. Bian Gan.
Key words:Citrus reticulata Blanco cv. Bian Gan;Germplasm resources;SCoT;Genetic relationship
SCoT分子标记,是一种目的基因分子标记,它
是 Collard和 Mackill[1]提出的一种新型标记,最先
应用于水稻中,是基于 SRAP 的一种标记方法。结
合了 RAPD标记和 ISSR标记的优点,且具有跟踪性
状。在 SCoT分子标记中,单引物的作用既充当上
游引物,又充当下游引物,且可以同时结合在 DNA
的正链上和负链上 ATG翻译起始位点的区域,可以
将两结合位点之间的序列扩增出来[1 ~ 3]。目前
SCoT分子标记在水稻[1]、芒果[4]、龙眼[5]、甜橙[6]、
花生[7]等已有相关报道,但在扁柑上尚见报道。
扁柑(Citrus reticulata Blanco cv. Bian Gan)属
芸香科(Rutaceae)、柑橘亚科(Aurantioideae)、柑橘
属植物。扁柑属于柑橘类宽皮柑橘的一种,主要分
布于广西区内,如浦北县的无核扁柑,其种植历史悠
久,且在广西区内种植面积和产量均达到广西之最。
本试验以 26 份柑橘种质资源为试材,利用 SCoT分
子标记技术探讨了扁柑及部分地方柑橘种质资源的
遗传多样性,以期为进一步探讨扁柑分类提供科学
依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
本实验供试的 26 份柑橘资源分别采自广西的
大新县、金城江区、那陈镇、凭祥市、龙州县、浦北
县、百色市及广西大学果树标本园。选择健康幼嫩
的叶片,带回实验室,放入 - 40 ℃冰箱中保存备
用。详细资源信息见表 1。
1. 2 试剂
试验中选用 76 条引物,其中 1 ~ 36 号参照 col-
lard[1]等设计的引物合成,37 ~ 76 号参照 Luo[4]等
设计的引物合成,所有引物由上海生物工程技术有
限公司合成。10 × Buffer缓冲液、TaqDNA 聚合酶、
824
西 南 农 业 学 报
Southwest China Journal of Agricultural Sciences
2013 年 26 卷 2 期
Vol. 26 No. 2
DOI:10.16213/j.cnki.scjas.2013.02.060
表 1 供试材料及类型
Table 1 Test materials and types
编号
No.
样品名
Materials
缩写
Abbreviation
来源地
Original areas
1 腊月柑 1 LYG-1 广西大新县下雷镇
2 腊月柑 2 LYG-2 广西大新县下雷镇
3 腊月柑 3 LYG-3 广西大新县下雷镇
4 腊月柑 4 LYG-4 广西大新县下雷镇
5 腊月柑珠心苗 LYG-ZX 广西大学果树标本园
6 浦北无核扁柑 PBWHBG 广西浦北县龙门镇
7 那陈扁柑 1 NCBG-1 广西南宁市那陈镇
8 那陈扁柑 2 NCBG-2 广西南宁市那陈镇
9 那陈扁柑珠心苗 NCBG-ZX 广西南宁市那陈镇
10 百色乌拉扁柑 BSWLBG 广西百色市那毕乡
11 百色六鸡扁柑 BSLJBG 广西百色市那毕乡
12 龙州本地柑 LZBDG 广西龙州县武德乡
13 凭祥本地柑 1 PXBDG-1 广西凭祥市上石镇
14 凭祥本地柑 2 PXBDG-2 广西凭祥市上石镇
15 凭祥本地柑 3 PXBDG-3 广西凭祥市上石镇
16 金城江扁柑 JCJBG 广西河池市金城江区
17 广柑 GG 广西河池市金城江区
18 上思扁柑 1 SSBG-1 广西上思县那琴乡
19 上思扁柑 2 SSBG-2 广西上思县那琴乡
20 上思扁柑 3 SSBG-3 广西上思县那琴乡
21 宫川早温 GCZW 广西大学标本园
22 山川早温 SCZW 广西大学标本园
23 椪柑 PG 广西大学标本园
24 南丰蜜桔 NFMJ 广西大学标本园
25 越南柑 1 YNG-1 广西大学标本园嫁接苗
26 越南柑 2 YNG-2 广西大学标本园嫁接苗
dNTP、琼脂糖(均购自上海生物工程技术有限公
司) ,DL 2000 DNA Maker(购自南宁恒因生物技术
有限公司)。
1. 3 方法
DNA提取参照 CTAB法[8]。
用 76 条 SCoT引物进行扩增,通过反复试验,从
中筛选出 9 条条带清晰、多态性好的引物用于柑橘
种质资源遗传多样性分析。
采用 20 μl的反应体系:其中 DNA模板 25 ng,1
× Buffer 缓冲液(含 Mg2 + )2. 0 μl,0. 2 mmol /L
dNTP,Taq DNA聚合酶 1 U,0. 2 μmol /L 引物,加双
蒸水至 20 μl。扩增程序为:94 ℃预变性 4 min,94
℃变性 50 s,50 ℃退火 1 min,72 ℃延伸 2 min,35
个循环次数,72 ℃延伸 10 min,4 ℃保存。
扩增反应结束后,在扩增产物中加入 4 μl 溴
酚蓝混匀,取 8 μl 扩增产物在 1. 8 %琼脂糖凝胶
中电泳,电极缓冲液为 1 × TAE,EB 染色后显色拍
照。
SCoT产物按条带的有无分别赋值,有带记为
1,无带记为 0。把得到的(0,1)矩阵输入 NTsys 2.
10e,用 NTsys 2. 10e 软件进行遗传相似性系数计
算,并用 UPGMA 程序构建聚类图。
2 结果与分析
2. 1 SCoT-PCR的扩增结果
从 76 条引物中筛选出多态性好的 9 条 SCoT引
物,对 26 份供试材料进行 SCoT-PCR 扩增,扩增结
果共统计了 65 条 DNA谱带,其中共有 DNA谱带 22
条,多态性谱带 43 条,多态性位点为 66 %,平均每
个引物能产生6 . 5条带,平均多态性条带为4 . 3
9242 期 郭丽英等:扁柑种质资源的 SCoT分析
1 ~ 26 材料名见表 1
The serial numbers of material seen table 1
图 1 引物 14 对 26 份材料的扩增条带
Fig. 1 Amplification bands patterns with 14 primers
条。扩增片段长度介于 250 ~ 2000 bp。引物 14 对
26 份材料的电泳结果见图 1。
2. 2 多态性位点分析
在本研究中,利用 9 条 SCot引物得到扩增位点
65 个(表 2) ,其中具有多态性条带的有 43 个,多态
性比率为 66 %。引物 59、76 扩增的条带最多(9
条) ,其中引物 76 多态性条带最多(8 条) ,且比率最
高(88%) ,引物 56 扩增条带(6)和多态性条数(3)
均为最少。
2. 3 聚类分析
根据 SCoT 扩增所获得的 65 条 DNA 片段,用
UPGMA构建 26 份供试材料的树状图 (图 2)。聚
类图显示,供试材料的遗传系数在 0. 70 ~ 1. 00 之
间。在遗传系数为 0. 73 水平处将 26 份资源分成了
两大类,10 份广西扁柑资源、2 份越南柑、10 份广西
地方柑橘资源、椪柑及南丰蜜桔分为 1 组,宫川早
温、山川早温分为 1 组。在遗传系数为 0. 83 水平
处,除椪柑、南丰蜜桔、宫川早温、山川早温这 4 个柑
橘品种外,其余柑橘资源划分为 2 组,第 1 组包括:
腊月柑 1、腊月柑 2、腊月柑 3、腊月柑 4、腊月柑珠心
苗、龙州本地柑、凭祥本地柑 1、凭祥本地柑 2、凭祥
本地柑 3、广柑、越南柑橘 1、越南柑橘 2。第 2 组包
括:浦北无核扁柑、那陈扁柑 1、那陈扁柑 2、那陈扁
柑珠心苗、百色乌拉扁柑、百色六鸡扁柑、金城江扁
柑、上思扁柑 1、上思扁柑 2、上思扁柑 3。
3 讨 论
SCoT分子标记在柑橘类甜橙中已有报道[6],本
研究表明在广西地方柑橘资源中的遗传关系等方面
应用是可行的。其中,利用 9 条 SCoT引物得到扩增
位点 65 个,其中具有多态性条带的有 43 个,多态性
比率为 66 %,通过多态性比例,可以衡量一个种群
适应环境的能力,当多态性比例较高时,说明此种群
的适应环境的能力较强;当多态性比例低时,则较
弱,有可能在长期的进化中被淘汰。供试材料的遗
传系数在 0. 70 ~ 1. 00。在遗传系数为 0. 73 水平处
将 26 份资源分成了两大类,10 份广西扁柑资源、2
份越南柑、10 份广西地方柑橘资源、椪柑及南丰蜜
桔分为 1 组,宫川早温、山川早温分为 1 组。并且供
试的 26 份品种间存在的遗传差异较小。
表 2 SCoT引物和多态性分析
Table 2 SCoT primers and polymorphic analysis
引物编号
Number
of primer
引物序列
Sequence 5'-3'
退火温度(℃)
Annealed
temperature
总条带数
Number of
total bands
多态性条数
Number of
polymorphic bands
多态性百分率(%)
Percentage of
polymorphic bands
14 ACGACATGGCGACCACGC 50 7 5 71
16 ACCATGGCTACCACCGAC 50 8 4 50
17 ACCATGGCTACCACCGAG 50 7 4 57
21 ACGACATGGCGACCCACA 50 7 4 57
30 CCATGGCTACCACCGGCG 50 6 5 83
56 ACAATGGCTACCACTAGC 50 6 3 50
59 ACAATGGCTACCACCATC 50 9 6 67
63 ACCATGGCTACCACGGGC 50 6 4 67
76 CCATGGCTACCACTACCC 50 9 8 88
合计 Total 65 43 66
034 西 南 农 业 学 报 26 卷
图 2 26 份柑橘种质资源的 SCoT聚类分析
Fig. 2 Dendrogram based on SCoT cluster analysis of 26 citrus germplasm materials tested
本研究中收集的扁柑材料在 0. 97 聚为一类,亲
缘关系较近,由于收集的扁柑资源较少,因而还不能
完全代表扁柑类资源全部的遗传背景,整个扁柑资
源的亲缘关系研究受到了限制。因此,在以后的研
究中要扩大收集范围,进一步研究扁柑的遗传多样
性,为以后的扁柑种资源分类提供更加可靠的信息。
到目前为止,对于腊月柑、扁柑等资源的系统研
究还很缺乏,这说明广西地方柑橘资源在开发利用
上还未得到充分重视。近年来,随着分子标记的飞
速发展,越来越多的新型分子标记被开发出来。由
于目的基因更倾向于某一性状的连锁表现,可避免
传统标记的盲目性,且价格便宜易操作,因此在新型
分子标记开发中,基于目的基因型的分子标记将会
越来越突出。利用分子标记对广西地方柑橘资源进
行长期定位检测将是保护地方柑橘资源的一项重要
措施。
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( 责任编辑 李 洁)
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