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Genetic Diversity Analysis of Some Chinese Cultivated Potato Varieties Using AFLP Markers

中国马铃薯部分栽培品种遗传多样性的AFLP分析



全 文 :© 1994-2009 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
园  艺  学  报  2006, 33 (6) : 1349~1352
Acta Horticulturae Sinica
收稿日期 : 2005 - 12 - 15; 修回日期 : 2006 - 08 - 08
基金项目 : 农业部 ‘蔬菜遗传与生理’重点开放实验室资助项目3 通讯作者 Author for correspondence
中国马铃薯部分栽培品种遗传多样性的 AFL P分析
邸 宏 1  陈伊里 1  金黎平 23
(1 东北农业大学农学院 , 黑龙江哈尔滨 150030; 2 中国农业科学院蔬菜花卉研究所 , 北京 100081)
摘  要 : 采用 AFLP方法分析中国各地 79个马铃薯栽培品种 , 获得了 8对引物组合的扩增谱带 , 为马
铃薯品种的鉴定提供了分子依据。8对引物组合扩增结果共获得 801条带 , 平均每对引物组合产生 100113
条带。其中 493条为多态性条带 , 平均多态性检出率为 6112% , 引物组合 E11 /M51扩增的多态性比率最
高。聚类分析将材料分成 3类 , 聚类结果与地域无明显相关。
关键词 : 马铃薯 ; 遗传多样性 ; AFLP
中图分类号 : S 532  文献标识码 : A  文章编号 : 05132353X (2006) 0621349204
Genetic D iversity Ana lysis of Som e Ch inese Cultiva ted Pota to Var ieties Using
AFL P M arkers
D i Hong1 , Chen Yili1 , and J in L ip ing23
(1 College of A gricu lture, N ortheast A gricultural U niversity, Harbin, Heilongjiang 150030, China; 2 Institu te of V egetables and
Flow ers, Ch inese A cadem y of A gricu ltura l Sciences, B eijing 100081, Ch ina)
Abstract: Amp lification fragment length polymorphism (AFLP) analysiswas app lied to study the genetic
relationship among some of 79 Chinese cultivated potato varieties. 8 pairs of p rimers were screened to amp lify
and 801 bands were obtained, and the average number of band amp lified per pair p rimer was 100113. 493 of
the bands p resented polymorphism, the average rate of certificated polymorphism was 6112%. The polymor2
phic value was the highest if amp lified with the combined p rimer E11 /M51. Accessions were classified into 3
group s according to the analysis of clustering. There was no obvious difference in geographic relationship
among the clustering results. In addition, the potato accessions could be certified through AFLP molecular
markers.
Key words: Potato; Genetic diversity; AFLP
1 目的、材料与方法
本研究首次利用 AFLP分子标记技术 , 对中国马铃薯部分栽培品种进行遗传多样性分析 , 目的是
获得中国马铃薯主栽品种亲缘关系图和 DNA特征谱带 , 为马铃薯品种的进一步利用和开发以及种质
鉴定提供分子依据 , 以利于选择亲缘关系较远的材料做杂交 , 培育出抗性更强 , 抗谱更广 , 抗病更持
久的品种。
试验选取 79份中国马铃薯栽培品种 , 大部分来自黑龙江省克山马铃薯研究所〔1〕, 部分品种由中
国农业科学院蔬菜花卉研究所马铃薯组提供 (表 1)。将试验材料的无毒试管苗 , 移栽到温室草炭蛭
石培养基上 , 叶片充分伸展后 , 用 CTAB大量法提取叶片基因组总 DNA。AFLP体系参考 Vos等〔2〕的
方法。
统计 PCR扩增的条带数 , 每 1个条带看作 1个遗传位点 , 谱带按 0 /1系统记录 , 同一位置有带
记为 1, 无带记为 0。计算遗传距离 , 多态性位点百分率 ( P) , 总基因遗传多样性或平均期望杂合度
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(H t) , Simp son指数和 Shannon2weaver指数。利用 STATISTICA软件进行 UPGMA聚类分析 , 建立聚类
树状图。
表 1 用于 AFL P分析的中国马铃薯品种资源
Table 1 The pota to cultivars used in AFL P
编号
Code
名称
Name
编号
Code
名称
Name
编号
Code
名称
Name
编号
Code
名称
Name
1 呼薯 1号 Hushu 1 21 京丰 1号 J ingfeng 1 41 丰收白 Fengshoubai 61 万芋 9号 W anyu 9
2 中薯 1号 Zhongshu 1 22 万薯 8号 W anshu 8 42 塔大 Tada 62 川芋早 Chuanyuzao
3 中薯 4号 Zhongshu 4 23 克新 11号 Kexin 11 43 宁薯 5号 N ingshu 5 63 川芋 4号 Chuanyu 4
4 高原 4号 Gaoyuan 4 24 赤峰 Chifeng 44 中薯 3号 Zhongshu 3 64 鲁马铃薯 1号 Luma 1
5 集农 958 J inong 958 25 东农 304 Dongnong 304 45 中薯 5号 Zhongshu 5 65 宁薯 8号 N ingshu 8
6 克新 1号 Kexin 1 26 春薯 1号 Chunshu 1 46 中薯 6号 Zhongshu 6 66 坝薯 7号 Bashu 7
7 克新 3号 Kexin 3 27 高原 7号 Gaoyuan 7 47 抗疫 1号 Kangyi 1 67 波友 1号 Epoka
8 克新 4号 Kexin 4 28 安农 5号 Annong 5 48 春薯 4号 Chunshu 4 68 系薯 1号 Xishu 1
9 坝薯 10号 Bashu 10 29 安薯 56Anshu 56 49 虎头 Hutou 69 费乌瑞它 Favorita
10 鄂马铃薯 1号 Ema 1 30 早大白 Zaodabai 50 晋薯 5号 J inshu 5 70 鲁马铃薯 3号 Luma 3
11 奇台白 Q itaibai 31 尤金 Youjin 51 宁薯 1号 N ingshu 1 71 威芋 3号 W eiyu 3
12 东农 303 Dongnong 303 32 青薯 168 Q ingshu 168 52 米拉 M ira 72 宁薯 4号 N ingshu 4
13 巫峡 Pungo 33 燕子 Schwalbe 53 新芋 4号 Xinyu 4 73 会 - 2 Hui22
14 渭薯 1号 W eishu 1 34 超白 Chaobai 54 克新 13号 Kexin 13 74 坝薯 9号 Bashu 9
15 台湾红皮 Taiwan Hongp i 35 成功 Chenggong 55 克新 8号 Kexin 8 75 川芋 56 Chuanyu 56
16 晋薯 2号 J inshu 2 36 白头翁 Anemone 56 克新 12号 Kexin 12 76 陇薯 3号 Longshu 3
17 合作 88 Hezuo 88 37 克疫 Keyi 57 斯诺登 Snowden 77 丰收 Fengshou
18 黄麻子 Huangmazi 38 抗疫白 Kennebec 58 下寨 65 Xiazhai 65 78 春薯 3号 Chunshu 3
19 中心 24 Zhongxin 24 39 内薯 7号 Neishu 7 59 晋薯 7号 J inshu 7 79 泰山 1号 Taishan 1
20 火玛 Huoma 40 蒙薯 9号 Mengshu 9 60 晋薯 8号 J inshu 8
2 结果分析与讨论
211 选择性扩增结果及遗传多样性分析
通过对 40对 ( E + 2) / (M + 3) 引物组合的筛选 , 选出 8对具多态性和清晰度都较高的引物组
合 , 共获得 801条带 , 平均每对引物组合产生 100113条带 , 结果见表 2。共有 493条为多态性条带 ,
平均多态性检出率为 6112%。其中 , E13M61扩增出的条带数最多 , 为 116条。E11M51扩增的多态
性比率最高达 76160% , E11M48的扩增效率最低为 4810%。不同引物组合的遗传多样性指数 ( Shan2
non2weaver指数 ) 分布于 0196~1169之间 , 平均为 1136, Simp son指数分布于 0152~0187之间 , 平
均为 0170。E11M48所揭示的遗传多样性最丰富。
表 2 8个引物组合的扩增结果
Table 2 E ight pr im er com b ina tion s and the ir am plif ica tion results
编号
No.
引物组合
Primer code
条带总数
Total band
多态性条带
Poly. band
多态性比率
Poly. ratio ( % )
Simp son指数
Simp sonpis index Shannon2weaver指数Shannon2weaver’s index
1 E11M48 100 48 48100 0187 1169
2 E11M49 94 49 52113 0179 1142
3 E11M51 94 72 76160 0161 1120
4 E11M61 102 70 68163 0178 1149
5 E13M48 106 69 65109 0160 1124
6 E13M49 92 50 54135 0169 1139
7 E13M59 97 50 51155 0170 1150
8 E13M61 116 85 73128 0152 0196
平均 Average 100113 54188 61120 0170 1136
总计 Total 801 493 - - -
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 6期 邸  宏等 : 中国马铃薯部分栽培品种遗传多样性的 AFLP分析  
212 不同品种间的遗传距离分析
79份品种遗传距离分布于 0102~0167之间 , 平均值仅为 0135。可见 , 参试的马铃薯品种间的亲
缘关系较近。克新 1号和赤峰遗传距离最小 , 亲缘关系最近。陇薯 3号和黄麻子遗传距离最大 , 亲缘
关系最远。
213 聚类分析
聚类分析将 79份材料分成 3类 (图 1)。
第 1类包括青薯 168、宁薯 8号、中薯 6号、陇薯 3号、鲁马铃薯 3号、东农 304、中薯 1号等 7
个品种 , 大都为 C IP血缘抗 PVY品种 ; 第 2类为丰收 1个品种 ; 其它 71个品种聚在第 3类。
图 1 79份中国马铃薯主栽品种 AFL P分析聚类树状图
F ig. 1 D endrogram tree of 79 pota to cultivars by AFL P markers
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  第 3类可划分为 7个亚类。
第 1亚类包括呼薯 1号、巫峡、火玛、丰收 1号等 4个品种 , 为中早熟品种 ;
第 2亚类包括东农 303、内薯 7号、中心 24、安薯 56、克疫、威芋 3号等 6个品种 , 为中晚熟品种 ;
第 3亚类包括燕子、早大白、塔大等 3个品种 ;
第 4亚类包括中薯 4号、万薯 8号、克新 11号、尤金、川芋 56、会 - 2等 6个品种 ;
第 5亚类包括高原 4号、系薯 1号、渭薯 1号、高原 7号等 4个品种 , 为高淀粉品种 , 全部为
292220血缘 ;
第 7亚类包括鄂马铃薯 1号、蒙薯 9号、克新 8号、克新 12号、川芋早、川芋 4号、费乌瑞它、
丰收白等 8个品种 ;
其它 40个品种聚在第 6亚类。
聚类结果与地域无明显相关 , 不同地区的品种相互交织聚在一起 , 无法按照地理来源聚类。除部
分类或亚类的品种具有某种共同的特征外 , 各类及亚类的划分无法找到统一的标准。原因是栽培马铃
薯是四倍体 , 4种显性基因型 AAAA、AAA a、A aAa和 A aaa的差异无法在 AFLP扩增谱带中加以区分 ,
只有显性与隐性基因型才可以通过条带的有无进行区分。
试验结果基本反映出了不同种质亲源关系的远近 , 对马铃薯杂交育种亲本选配工作能够起到一定
的指导作用。
参考文献 :
1 黑龙江省农业科学院. 全国马铃薯品种资源目录. 哈尔滨 : 黑龙江科学技术出版社 , 1983. 1~20
The Heilongjiang Academy of Agricultural Sciences. Potato germp lasm catalogue of China. Harbin: Heilongjiang Science and Technology
Press, 1983. 1~20 ( in Chinese)
2 Vos P, Hogers R, B leederM, van de Lee T, HomesM, FrijtersA, Pot J, Peleman J, KuiperM, ZabeauM. AFLP: a new technique forDNA
fingerp rinting. Nucl. Acids. Res. , 1995, 23: 4407~4414
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