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RAPD Analysis of the Genetic Diversity in Chinese Tea Germplasm

中国茶组植物种质资源遗传多样性的RAPD分析



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2007, 34 (2) : 507 - 508
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2006 - 08 - 17; 修回日期 : 2007 - 02 - 16
基金项目 : 高等学校博士学科点专项科研基金项目 (20060307024) ; 江苏省农业高技术研究项目 (BG2003301)
中国茶组植物种质资源遗传多样性的 RAPD分析
黎星辉 1, 2 , 章传政 1 , 刘春林 2 , 施兆鹏 2 , 罗军武 2 , 陈 暄 1
(1 南京农业大学园艺学院 , 南京 210095; 2 茶学教育部重点实验室 , 长沙 410128)
摘  要 : 采用 RAPD技术分析了中国茶组植物 23个种质资源的遗传多样性。筛选的 11个随机引物扩
增出 135条 RAPD谱带 , 其中有多态带 123条 , 平均多态性为 91111%。聚类分析表明 , 广南茶与大苞茶之
间的遗传距离最小 (011378) , 汝城白毛茶与厚轴茶之间的遗传距离最大 (018995) , 应用 UPGMA聚类分
析法构建了 DNA分子系统树图 , 并据此讨论了茶组植物的分类。
关键词 : 茶 ; RAPD; 遗传多样性
中图分类号 : S 57111  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2007) 0220507202
RAPD Ana lysis of the Genetic D iversity in Ch inese Tea Germ pla sm
L I Xing2hui1, 2 , ZHANG Chuan2zheng1 , L IU Chun2lin2 , SH I Zhao2peng2 , LUO Jun2wu2 , and CHEN Xuan1
(1 College of Horticulture, N an jing A gricu ltura l U niversity, N anjing 210095, Ch ina; 2 Key Laboratory of M inistry of Education for
Tea Science, Changsha 410128, Ch ina)
Abstract: The genetic diversity of the tea germp lasm (Cam ellia Section Thea) in China was studied with
RAPD method. 135 RAPD bands including 123 polymorphic bandswere scored in the 23 tea germp lasm tested
with 11 p rimers selected. The average of polymorphism was 91111%. The results of cluster analysis indicated
that the m inimum genetic distance (011378) was between C. kw angnan ica and C. grand ibractea ta , and the
maximum genetic distance ( 018995 ) between C. pubescens and C. crassicolum na. A dendrogram by un2
weighted pair group method with arithmetic mean algorithm (UPGMA ) analysis was obtained. Taxonomy for
Cam ellia Section Thea was discussed by using the dendrogram.
Key words: Tea; Cam ellia Section Thea; RADP; Genetic diversity
为了探讨茶组植物的遗传差异和亲缘关系 , 利用 RAPD技术对中国茶组植物种质资源遗传多样性
进行分析。所用的材料为茶组植物中具代表性的 23个种 , 除汝城白毛茶采自于湖南省汝城县白毛茶
示范场外 , 其他材料均来源于国家茶树种质资源圃勐海分圃 , 每个资源随机取 15株 , 以幼嫩芽叶混
合制样提取基因组 DNA (黎星辉 等 , 2001)。
纯化的 DNA配制成浓度为 20 ng /μL的模板 DNA。PCR反应液总体积 30μL, 反应体系为 : 10 ×
Taq Buffer (含 Mg2 + ) , 各 012 mmol/L的 dNTPs, 012μmol/L引物 , 110 U Taq DNA聚合酶 , 40 ng模
板 DNA , 加 22μL矿物油。扩增在 PTC2100TM型热循仪上进行 , 程序为 : 94℃预变性 180 s; 92℃变性
50 s; 35℃退火 50 s; 72℃延伸 100 s, 40个循环 ; 72℃后延伸 5 m in; 4℃冷却 20 m in。在 1 ×TAE缓
冲液中 , 用 119%琼脂糖凝胶电泳检测 PCR产物 , 琼脂糖凝胶中溴化乙锭终浓度为 016μg /mL, 120
V进样 , 80 V分离 , 然后在 Gel Doc 1000凝胶分析系统中采集和处理信息。
用 PGEM 27ZF ( + ) /HaeⅢ markers和 Lambda DNA / EcoRⅠ + H ind Ⅲ markers作分子量标记 , 以
比照反应产物在凝胶上的对应位置 , 显带者记为 “1”, 不显带者记为 “0”。将 0、1矩阵图输入计算
机 , 计算遗传距离。根据遗传距离 , 应用 UPGMA聚类分析方法构建分子系统树。
© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园   艺   学   报 34卷
1 中国茶组植物种质资源基因组 DNA的 RAPD多态性分析
  通过预备试验 , 从 100个引物中筛选了 11个
引物进行 RAPD - PCR扩增 (表 1) , 共扩增出 135
条谱带 , 其中多态带 123条 , 共同带 12条 , 平均
每个引物出现多态带 11118条 ; 各引物扩增平均表
现的多态性为 91111%。Balasaravanan等 ( 2003)
对 49个茶树资源的遗传多样性分析结果表明 ,
DNA多态性小于 37176% , 与之相比 , 中国茶组植
物种质资源基因组 DNA呈现的遗传多样性更丰富。
2 聚类分析
在供试的资源中 , 广南茶与大苞茶之间的遗传
距离最小 , 为 011378; 汝城白毛茶与厚轴茶遗传距 表 1 中国茶组植物种质资源的 RAPD扩增产物的多态性Table 1 D NA polym orph ism am plif ied by RAPD w iththe tea germ pla sm C. Section Thea tested in Ch ina引物Primer 扩增谱带总数Number ofscorable bands 特异谱带数Number ofpolymorphic bands5′2CATCCCCCTG 11 95′2CTGCTGGGAC 13 125′2CCACAGCAGT 13 125′2TGCCGAGCTG 13 125′2GAAACGGGTG 12 105′2GTGACGTAGG 11 115′2TCTGGTGAGG 11 115′2CATCCGTGCT 12 115′2TGAGTGGGTG 15 155′2GTGCCTAACC 11 95′2GTCAGGGCAA 13 11
离最大 , 为 018995。从图 1可知 , 当结合距离为
0124时 , 可分为五柱茶系和三柱茶系两类 ; 结合
距离为 0123时 , 生产上广泛栽培的三柱茶系聚为
一类 , 五柱茶系则分为两类 ; 结合距离为 0112时 ,
可分为 8类 , 即大厂茶类、大理茶类、厚轴茶类、
秃房茶类、白毛茶类、茶类、普洱茶类和苦茶类。
茶组植物是从五柱茶系向三柱茶系演化。在本试验
中五柱茶系和三柱茶系分别聚类 , 反映出其亲缘关
系 , 这与它们在形态学上的连续性表现相吻合。在
充分考虑其连续性和特异性的情况下 , 作者认为茶
组植物可分为大厂茶 (C. tachangensis)、大理茶
(C. ta liensis)、厚轴茶 ( C. crassicolum na )、秃房
茶 ( C. gym nogyna ) 和茶 ( C. sinensis) 5个种 ,
在茶种下分成普洱茶、白毛茶 ( C. sinensis var.
pubilim ba)、茶 (C. sinensis var. sinensis) 和苦茶
(C. sinensis var. kucha ) 4个变种 , 这与陈亮等
(2000) 根据茶组植物形态学、细胞学和化学分类
的有关证据提出的分类结果相吻合。
图 1 中国茶组植物种质资源的 D NA分子系统树图
F ig. 1 D NA m olecular dendrogram of the tea germ pla sm
C. Section Thea tested in Ch ina
References
Balasaravanan T, Pius P K, Kumar R R, Muraleedharan N, Shasany A K. 2003. Genetic diversity among south Indian tea germp lasm (Cam ellia
sinensis, C. assam ica and C. assam ica spp. lasiocalyx) using AFLP markers. Plant Science, 165: 365 - 372.
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(2) : 89 - 94. ( in Chinese)
陈 亮 , 虞富莲 , 童启庆. 2000. 关于茶组植物分类与演化的讨论. 茶叶科学 , 20 (2) : 89 - 94.
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黎星辉 , 施兆鹏 , 刘春林 , 罗军武 , 沈程文 , 龚志华. 2001. 云南大叶茶与汝城白毛茶杂交后代的 RAPD亲子鉴定. 茶叶科学 ,
21 (2) : 99 - 102.
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