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RAPD ANALYSIS OF CYCLAMEN PERSICUM GERMPLASM

仙客来(Cyclamen persicum Mill.)的种质资源RAPD分析



全 文 :第 22卷 第 3 期             植   物   研   究 2002 年 7月
Vol.22 No.3           BULLETIN OF BOTANICAL RESEARCH July ,  2002
仙客来(Cyclamen persicum Mill.)的种质资源 RAPD分析
车代弟1  秦智伟1 王金刚2
(1.东北农业大学 ,哈尔滨 150030)
(2.齐齐哈尔大学 ,齐齐哈尔 161006)
摘 要 利用 RAPD技术对 20个现今栽培的名优仙客来品种的分类和亲缘关系进行研究 ,从 100
个随机引物中筛选出 18个用于 PCR反应 ,共在 153个位点上扩增出条带 ,平均每个引物扩增位点
8.5个 ,多态性位点 144个 ,占总带数的 94.1%。这种多肽性可以进行品种的鉴定 ,聚类分析将各
品种材料分为 4个类群。提出仙客来除目前的观赏性状分类以外 ,还应具有更科学的以遗传基础
为基准的分类方法。也从分子水平揭示了目前栽培的仙客来品种的遗传基础的狭窄性 。对
RAPD技术在仙客来育种的进一步应用也作了相应的探讨 。
关键词 仙客来;RAPD;种质资源
RAPD ANALYSIS OF CYCLAMEN PERSICUM GERMPLASM
CHE Dai-di1 QIN Zhi-wei1 WANG Jin-gang2
(1.Northeast Agricultural University ,Harbin 150030)
(2.Qiqihar University , Qiqihar 161006)
Abstract RAPD analysis was applied to Cyclamen (Cyclamen persicum Mill.)in order to assess the classifi-
cation and genetic relationships among 20 cultivars of Cyclamen 18 stochastic selected from 100 ones were
used to PCR reaction bands were amplified in 153 dots in all.Each primer amplified 8.5 dots ,144 poly in
orphism dots equally .These dots were 94.1%of all .This polymorphism could identify cultivars .Every cul-
tivar resource was set apart into 4 groups by the analysis of grouped together .Cyclamen should has more sci-
entific classified method based on gene besides ornamental character at present.The result also revealed Cy-
clamen cultivar s stricture of genetic base in the level of molecule .The farther application of RAPD in Cycla-
men had been discussed.
Key words Cyclamen persicum;RAPD;germplasm
  仙客来(Cyclamen persicum Mill.)原产南欧及地
中海一带 ,现为世界著名花卉 ,各地均有栽培 ,在长
期的人工栽培 、自然选择条件下形成了大量的品种 ,
但仙客来的品种分类至今没有统一的标准[ 1] ,现在
一般根据花色 、花型 、杂交系列及开花方式等分类 ,
如何将它们系统地进行分类[ 2] ,到目前为止 ,还没有
人在分子水平上给予解释和报道。
RAPD(随机扩增多态性 DNA , 简称 RAPD)是
Williams和Welsh两小组 1990年在 PCR基础上发展
起来的一种分子标记方法[ 3] ,由于 RAPD 不但技术
简便易行 ,具有分析速度快 、多态性高 、所需 DNA量
少 、引物没有特异性等优点 。而且 RAPD分子标记
可以在对物种没有任何分子生物学研究的情况下 ,
构建基因组的指纹图谱 ,通过统计分析 ,为物种进化
第一作者简介:车代弟(1964-),女,副教授 ,主要从事园林植物栽培与遗传育种的教学和科研工作。
收稿日期:2002-05-03
和分类提供 DNA分子水平的证据 ,对于种 、亚种 、变
种的鉴别及演化关系的研究具有重要意义 ,目前已
有一些观赏植物 ,如蔷薇属 、菊属 、莲属 、绿绒蒿属 、
百合属 、悬钩子属 ,等用此技术进行了系统分类[ 4] ,
梅 、桃 、菊 、洋李[ 5 ~ 10] ,已用此分子标记进行了品种鉴
定。为此用 RAPD分子标记方法来解决仙客来分类
中的难题 ,为其起源 、品种鉴定 、及仙客来的优良品
种的选育提供科学理论依据。
1 材料与方法
1.1 供试材料
材料引自河南天运公司和胖龙公司(Morel)的
种子 ,在东北农业大学园艺实验站培养的幼苗 。品
种如下:(表1)
表 1 供试的仙客来品种
Table 1 Cultivars of Cyclamen for the experience
序号
Sequence number
中文名称
Chinese name
编号
Numbering
序号
Sequence number
中文名称
Chinese name
编号
Numbering
1 国旗红 A0101 11 微型红(F1) B0101
2 荷兰太阳红 A0102 12 白花(F1) B0102
3 微型 A0104 13 玫红(F1) B0104
4 荷兰白 A0105 14 鲜红(F1) B0105
5 彩蝶 A0106 15 白边红心(F1) B0106
6 浓香 A0107 16 哈里奥(改良型鲜海棠色) 2071
7 日本红(一代) A0108 17 哈里奥(火焰玫紫色) 2160
8 日本白(一代) A0109 18 拉蒂尼亚(火焰玫海棠色) 1170
9 彩叶 A0110 19 拉蒂尼亚(火焰玫亮白色) 1126
10 玫红花边 A0111 20 粉色(迷你型) 1909
1.2 试验方法
取仙客来的新鲜叶片 ,按照 Murray 和 Thomspon
(1988)报道的 CTAB(Cetyltriethy lammonium bromide)
方法[ 1] ,稍作改进 ,提取仙客来总 DNA。PCR扩增引
物为美国 opron 公司生产的 100个寡聚核苷酸随机
引物中筛选出 18个引物扩增谱带数多且清晰 ,用于
全基因组遗传多样性分析。Taq酶 、dNTPs均购自鼎
国生物技术中心。PCR反应体系总体积为 25μl ,其
中模板 DNA 50ng , 200μmol L dNTP ,引物 200nmol L ,
2.5μl(10 ×bufeer , 100mmol L Tris HCl pH =8.3 ,
500mmol L KCl ,20mmol L MgCl2), 1单位 Taq DNA 聚
合酶 ,其余用 ddH2O填充。反应在 T—G96PCR扩增
仪(德国产)上进行。反应程序为:94℃240秒 ,一个
循环;94℃60秒 ,37℃90秒 ,72℃120秒 , 5个循环;
94℃30秒 ,37℃60秒 ,72℃90秒 ,40个循环;最后 ,
72℃延伸 10min 。反应产物在1.5%琼脂糖凝胶上电
泳(恒压 100V , 1.5h), 用 BIO —RAD 公司的 Gel-
Doc1000紫外凝胶成像分析系统照相并记录。以扩
增出来条带多且清晰的作为统计对象 ,有电泳带记
为“1” ,无电泳带记为“0” 。作 0 ,1矩阵图 ,计算样品
间的相似系数 ,利用 NTSYS —PC 软件的 UPGMA 方
法构建聚类树状图。
2 结果与分析
2.1 DNA扩增结果
从 100个随机引物中筛选出 18 个有效引物 ,对
供试的20份材料进行RAPD分析 。共在153个位点
上扩增出条带 ,平均每个引物扩增位点 8.5个 ,多态
性位点144个 ,占总带数的94.1%(表2)。其中法国
(Morel)培育的品种哈里奥和拉蒂尼亚系列(编号 16
~ 19)和微型(编号 3 、11)与其它品种的扩增带型有
较大的差异(图 1)。
2.2 聚类结果
各品种 RAPD数据利用 UPGMA 方法构建聚类
树状图(图 2)。取遗传相似距离 0.680为阈值 ,将各
品种分为 4个类群 。
在类群Ⅰ中 ,包括法国莫来尔公司选育的哈里
奥(改良型鲜海棠色 、火焰玫紫色)和拉蒂尼亚系列
(火焰玫海棠色 、火焰玫亮白色)4个品种和国内销
售的玫红 、鲜红及白花三个品种有较多的相似性状
特点 ,这七个品种虽然都是杂种一代 ,但其父母本相
3153期          车代弟等:仙客来(Cyclamen persicum Mill.)的种质资源 RAPD分析
表 2 18 个 RAPD引物在 20 个仙客来品种上的扩增
Table 2 RAPD amplifications with 18 primers on 20 cultivars of Cyclamen persicum Mill
引物
Primers
序列(5′—3′)
Sequence
扩增带数(多态带数)
Total amplified bands
(polymorphic bands)
多态百分率(%)
Percentage of polymorphic bands
OPA10 GTGATCGTAGG 7(7) 100
OPA13 CAGCACCCAC 10(10) 100
OPB12 TCGGCGATAG 5(4) 80
OPD5 TGAGCGGACA 9(9) 100
OPN6 GAGACGCACA 10(10) 100
OPT4 CACAGAGGGA 13(13) 100
OPT5 GGGTTTAGGCA 5(4) 80
OPT6 CAAGGGCAGA 9(9) 100
OPT7 GGCAGGCTGT 10(9) 90
OPT12 GGGTGTGTAG 12(12) 100
OPT14 AATGCCGCAG 9(9) 100
OPT16 GGTGAACGCT 5(5) 100
OPT20 GACCAATGCC 6(5) 83.3
OPK4 CCGCCCAAAC 9(7) 77.8
OPK7 AGCGAGCAAG 8(6) 75
OPK8 GAACACTGGG 10(10) 100
OPK15 CTCCTGCCAA 9(9) 100
OPK19 CACAGGCGGA 7(6) 85.7
图 1 引物 OPK7对 20 仙客来品种扩增图谱
Fig.1 The amplification map of OPK7 on 20 cultivars
M:λDNA EcoRⅠ +HindⅢ Maker
似 ,特别是拉蒂尼亚系列的火焰玫亮白色品种可能
和鲜红F1 为同一品种。
在类群Ⅱ中 ,只有 20号属于特殊类型。
在类群Ⅲ中 ,只有白边红心品种
在类群Ⅳ中 ,包括的品种较多 , 11个品种 ,这些
品种基本是国内选育的一类品种。有着相同的性状
特点 ,被聚集在此类群中 。
316       植  物  研  究                  22 卷
图 2 20 个仙客来品种的 RAPD聚类分析树状图
Fig.2 Tree digram of 20 cultivars based on RAPD markers
3 讨论
3.1 仙客来的品种分类深入研究
仙客来栽培历史悠久 ,起源复杂 ,虽然常规栽培
品种近百个 ,但分类系统只处于形态分类 ,如:按花
型分类(大花型 、平瓣型 、皱边型等),按花色分类(红
色 、粉色 、白色等)及个品种系列 。但通过 RAPD的
分析 ,可见一些分类方法只是人为的分类系统 ,和遗
传基础上的分类系统有一定的偏差 。应对仙客来的
品种分类深入研究 ,为今后的仙客来品种选育提供
科学的指导。
3.2 仙客来的种质资源有待于进一步拓宽
仙客来的原种有 18个 ,而且种间差异很大 ,但
目前栽培的仙客来绝大部分来源于(Cyclamen persi-
cum .Mill)这个种 ,通过对仙客来种质资源的 RAPD
分析 ,也证实了这一点 ,品种间的亲缘关系比较近 ,
就是芳香型和微型的也在同一聚类群中 ,这既为杂
种一代的亲本亲和提供可能 ,同时也表明了仙客来
的种质资源有待于进一步拓宽 。
参 考 文 献
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北京林业大学学报 , 1998 , 20(2):12~ 15
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