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Development of EST-SSR Markers from Jatropha curcas (Euphorbiaceae) and Their Application in Genetic Diversity Analysis among Germplasms

小桐子EST-SSR分子标记的开发与种质遗传多样性分析



全 文 :小桐子 EST鄄SSR分子标记的开发与种质遗传多样性分析*
杨摇 春1,2, 刘爱忠1**
(1 中国科学院西双版纳热带植物园, 云南 勐腊摇 666303; 2 中国科学院研究生院, 北京摇 100049)
摘要: 小桐子 (Jatropha curcas) 适应性强, 不择土壤, 种子油脂性能适宜生物柴油的生产, 是重要的生物
柴油植物。 基于小桐子种子发育过程中的 EST序列, 采用生物信息学方法, 从 4640 个 EST 非冗余序列上
鉴别了 1009 个 SSR位点并分析其分布特征; 开发了 11 对多态的 EST鄄SSR分子标记, 并利用这些分子标记
调查了 24 个不同地理种源的遗传多样性, 从每个位点的等位基因数目 (2 ~ 3, 平均为 2. 45)、 期望杂合
度 (He为 0. 0887 ~ 0. 5128, 平均是 0. 2736)、 多态信息含量 (PIC 为 0. 0847 ~ 0. 4031, 平均是 0. 2313)
等方面反映了小桐子种质的遗传多样性低。 进一步分析显示不同地理种源的遗传关系缺乏明显的地理结
构。 作者开发的 EST鄄SSR分子标记不仅有助于小桐子种质的遗传多样性研究, 也有助于小桐子种质间的
遗传关系鉴别。
关键词: 小桐子; 生物柴油植物; EST鄄SSR; 遗传多样性
中图分类号: Q 78摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 文献标识码: A摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 文章编号: 2095-0845(2011)05-529-06
Development of EST鄄SSR Markers from Jatropha curcas
(Euphorbiaceae) and Their Application in Genetic
Diversity Analysis among Germplasms
YANG Chun1,2, LIU Ai鄄Zhong1**
(1 Xishuangbanna Tropical Botanical Garden, Chinese Academy of Sciences, Mengla 666303, China;
2 Graduate University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049, China)
Abstract: Jatropha curcas (Euphorbiaceae) has created tremendous interest all over the world for the use of its seed
oil as a commercial source of biodiesel. Based on 9843 ESTs available from the developing seeds of Jatropha curcas,
we identified 1009 SSRs in 4640 unigenes and developed 11 polymorphic EST鄄SSR markers which exhibited a low
level of genetic diversity among germplasms, i. e. allele number varied from 2 to 3, with a average of 2. 45; Het鄄
erozygosity (He) ranged from 0. 0887-0. 5128, with a average of 0. 2736; Polymorphic Information Content (PIC)
ranged from 0. 0847-0. 4031, with a average of 0. 2313. Further, we analyzed the genetic relationships among 24
germplasms collected from different areas in southern China, northern Vietnam, and India using the 11 EST鄄SSR
markers. The results showed that there was no a geographic pattern of genotypes across the collection areas of Jatro鄄
pha curcas. The EST鄄SSR markers developed in current study is useful for both genetic diversity analysis and identi鄄
fication of genetic relationships among germplasms in Jatropha curcas.
Key words: Biodiesel plant; EST鄄SSR; Genetic diversity; Jatropha curcas
摇 小桐子 (Jatropha curcas L. ) 又名麻疯树或膏桐, 属大戟科落叶灌木或小乔木, 原产热带美洲,
植 物 分 类 与 资 源 学 报摇 2011, 33 (5): 529 ~ 534
Plant Diversity and Resources摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 DOI: 10. 3724 / SP. J. 1143. 2011. 11064
*
**
基金项目: 国家自然科学基金项目 (30871548)
通讯作者: Author for correspondence; E鄄mail: liuaizhong@ xtbg. ac. cn; Fax: 0871-5160916; Tel: 0871-5140420
收稿日期: 2011-04-18, 2011-05-19 接受发表
作者简介: 杨春 (1985-) 男, 硕士研究生, 主要从事植物遗传与育种研究。
现在我国云南、 海南、 四川、 广东、 广西和贵州
有少量栽培或逸生 (丘华兴, 1996; 陈冀胜和郑
硕, 1987)。 小桐子易于繁殖, 不择土壤, 能生
长在大量的非农业用地、 退耕还林地、 路边坡地
或荒山荒地。 其生长快速, 种植当年或次年可开
花结果, 三年后进入盛果期 (Foidl 等, 1996)。
小桐子种子油脂通过简单的加工即可得到优于目
前 0 号柴油的生物柴油, 在当今生物柴油植物种
质资源开发过程中, 利用小桐子作为生物柴油树
种具有巨大的开发潜力, 受到国内外的高度关注
(G俟bitz等, 1999; Foidl等, 1996; Fairless, 2007)。
然而, 由于小桐子栽培历史短, 种子产量相对较
低、 种子含油量不稳定等因素, 严重限制了小桐
子的产业化种植。 培育优质高产、 稳产、 适宜规
模化种植的栽培品种是发展小桐子生物柴油产业
的先决条件。
开发分子标记调查小桐子不同地理种质的遗
传多样性以及遗传关系, 是培育优质小桐子品种
的前提。 利用 RAPD、 ISSR、 SPAR、 AFLP 等分
子标记调查小桐子不同地理种的遗传多样性已有
一些报道 (Basha 和 Sujatha, 2007; Ranade 等,
2008; Sun等, 2008; Tatikonda 等, 2009), 这些
报道表明小桐子不同地理种源或居群水平上的多
态性水平较低。 近年来, 随着基因组学的发展,
GenBank储存了大量公共可以获取的 DNA 和
EST序列, 利用这些序列, 鉴别 SSR 位点, 开
发 SSR 分子标记为物种的居群遗传或分子育种
提供了重要的工具, 特别是利用 EST 序列开发
SSR分子标记 (EST鄄SSR), 不仅能够用于调查
居群水平的遗传多样性, 而且由于 EST鄄SSR 标
记容易和性状连锁, 已广泛用于作物重要农艺性
状的 QTL研究, 如小麦和水稻 (Cardle等, 2000;
Morgante 等, 2002; Nicot 等, 2004) 和拟南芥
(T佼th等, 2000) 等。 Wen 等 (2010) 利用大戟
科木薯 (Manihot esculenta) EST鄄SSR 标记的转
移性, 开发了能够用于小桐子遗传多样性分析的
36 对标记。 至今, 在小桐子 EST鄄SSR 分子标记
的开发和利用方面的研究非常有限。
本文基于小桐子 EST 序列, 利用生物信息
学方法, 鉴别 EST 序列上的 SSR 位点并分析其
分布特点, 开发 EST鄄SSR 分子标记, 以调查小
桐子不同种质的遗传关系。 这些研究为进一步研
究小桐子的居群遗传、 种质遗传多样性及重要农
艺性状的 QTL提供了基础。
1摇 材料与方法
1. 1摇 实验材料
用于检测小桐子 SSR位点的 EST序列是 GenBank已
有的来自种子发育不同时期的两个 cDNA 文库, 共 9843
条 EST 序列, 其序列号为: FM887038鄄FM896881; 用于
检测 EST鄄SSR引物多态性的小桐子种源收集于云南西双
版纳、 海南三亚、 四川会理、 越南凉山和印度旁遮普地
区, 共 24 个种源, 种源收集后种植在中国科学院西双版
纳热带植物园小桐子种质收集区 (表 1)。
1. 2摇 研究方法
1. 2. 1摇 EST序列上 SSR位点的鉴定和引物设计
EST序列的拼接与 SSR位点的鉴定: 用 EST鄄TRIM鄄
MER 软件 (http: / / www. pgrc. ipk鄄gather sleben. de / misa /
download / est鄄trimmer. pl) 按序列 5忆端或 3忆端 T 或 A 连续
重复五次以上的末端序列、 总长小于 100 bp 的序列等标
准, 剪切或删除序列; 总长大于 800 bp 的片段, 按 800
bp的长度剪切掉 3忆端其余序列。 为了除去 EST中的冗余
序列, 用 CD鄄HIT 软件 (Li 和 Godzik, 2006: http: / / bioin鄄
formatics. ljcrf. edu / cd鄄hit / ) 将剪切后的 EST 序列, 按末
端序列相似性大于 95%的标准进行拼接。 然后, 在去除
表 1摇 小桐子不同地理种源的收集和取样数
Table 1摇 Germplasm collection and samples used in this study
种质来源
Sources
种质收集号
Accession No.
取样数
Sample No.
图 2 中个体代码
Code in Fig. 2
四川会理地区 (Sichuan, China) JC鄄SC鄄Huili01鄄06 6 S1, S2, S3, S4, S5, S6
海南三亚地区 (Hainan, China) JC鄄HN鄄Sanya01鄄06 6 H1, H2, H3, H4, H5, H6
云南西双版纳地区 (Yunnan, China) JC鄄YN鄄Mengla01鄄06 6 Y1, Y2, Y3, Y4, Y5, Y6
印度旁遮普地区 (India) JC鄄ID01鄄04 4 In1, In2, In3, In4
越南北部地区 (Vietnam) JC鄄VN01鄄02 2 J1, J2
035摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 植 物 分 类 与 资 源 学 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 第 33 卷
冗余后的 EST序列上进行 SSR 位点检测, 用 MIcroSAtel鄄
lite ( MISA, http: / / www. pgrc. ipk鄄gatersleben. de / misa )
软件, 按照单碱基重复大于 10、 二碱基重复大于 5、 三 /
四 /五 /六碱基重复大于 4 的标准, 鉴别所有 SSR位点。
引物设计: 运用 Primer 3 软件 ( http: / / frodo. wi.
mit. edu / primer3 / ), 在含有 SSR 位点 (不包括单碱基位
点) 的 EST 序列上设计引物, 按照最适 Tm = 60益, 引
物长度为 20 ~ 22 bp,产物长度为 100 ~ 300 bp, 正反引物
包含 SSR区域等标准设计引物。 筛选出 160 对送交上海
生物工程技术服务有限公司合成。
1. 2. 2摇 小桐子 EST序列上 SSR位点的多态性检测
DNA 提取: 以小桐子嫩叶为材料, 用 CTAB 法
(Doyle和 Doyle, 1987) 提取每个样品的基因组 DNA,
紫外分光光度计测定浓度及纯度, 1%琼脂糖凝胶电泳
检测 DNA质量, 最后统一稀释 DNA浓度至 50 ~ 100 ng·
滋L-1, 备用。
PCR扩增: 用 20 滋L的反应体系, 包含 Taq酶 1 U,
10伊Buffer 2 滋L, 模板 DNA 1 滋L, 10 mmol·L-1 dNTP 2
滋L, 正反引物 (10 ng·滋L-1 ) 各 0. 5 滋L, 25 mmol 的
MgCl2 0. 5 滋L, 加水补齐至 20 滋L。 扩增程序为: 95益 3
min, 30 个循环 (95益 30 s, 55益 30 s, 72益 1 min),
72益 7 min, 4益保存。
PCR产物的多态性检测: PCR 产物在 8%非变性聚
丙烯酰胺凝胶上电泳分离后, 用硝酸银染色 20 min, 清
洗、 显影, 对照 20 bp 的标样, 鉴定等位基因的数目
(Alleles number, An) 和片段大小。 等位基因的多态性
用期望杂合度 ( heterozygosity, He) 和多态信息含量
(Polymorphic Information Content, PIC) 来表示, 分别用
Genepop (http: / / genepop. curtin. edu. au) 和 PIC Calcula鄄
tor ( http: / / www. genomics. liv. ac. uk / animal / Pic1. html)
在线软件计算。 每个位点 Hardy鄄Weinberg equilibrium
(HWE) 检验和位点间的连锁不平衡 ( linkage disequilib鄄
rium, 简称 LD) 检验也是通过 Genepop软件来完成。
1. 2. 3摇 不同地理种源小桐子的遗传关系分析
用数字 1 或 0 量化某一等位基因的表达或缺失 (表
达记为 1, 缺失记为 0), 根据小桐子二倍体等位基因的
纯合或杂合规律, 编辑数码矩阵, 利用 NTSYS PC 2. 11
分析软件 (Applied Biostatistics Inc, Setauket, USA), 按
照 Jaccards 遗传相似系数为标准, 用非加权类平均法
(un鄄weighted pair鄄group method using arithmetic averages,
UPGMA) 构建小桐子种内遗传关系聚类图。
2摇 研究结果
2. 1摇 小桐子 EST序列上 SSR位点的分布特点
9843 条 EST 序列经过除冗余和拼接后, 获
得 4640 条无冗余序列 (包括 contigs 1155 条,
singletons 3510 条), 序列总长约 2. 11 Mb, 占整
个小桐子基因组长度 416 Mb ( Carvalho 等,
2008) 的 0. 5% 。 总共鉴别出 SSR位点 1009 个,
含有 SSR位点的 EST序列 811 条 (17. 5%的 EST
序列含有 SSR位点)。 其中 161 条序列含有两个
以上的 SSR位点, 935 (92. 7% ) 个位点是简单
的重复类型 (simple repeat motifs), 74 (7. 3% )
个是复合重复类型 ( compound repeat motifs)。
SSR位点的频度为每 2. 14 kb序列上含有 1 个 SSR
位点。 分析 SSR 位点的组成显示, 单碱基重复
为 358 (占总位点的 35. 5% )、 二碱基重复为
328 (占总位点的 32. 5% )、 三碱基重复为 282
(占总位点的 27. 8% )、 其它的碱基重复为 42
(占总位点的 4. 2% )。 单碱基重复主要由 A / T
组成 (占 98. 04% ); 二碱基重复中 AG / CT 的出
现频率最高 (占 53. 7% ), AT / TA 的出现频率
次之 (占 38. 1% ); 三碱基重复中 AAG / CTT 的
出现频率最高 (占 28. 1% ), AAT / ATT 的出现
频率次之 (占 17. 4% )。 进一步分析 SSR位点碱
基重复单元的重复规律 (图 1, 不包括单碱基重
复单元) 可以看出, 大于 7 次重复后 SSR 位点
的数目显著减少。
图 1摇 4640 个小桐子非冗余 EST序列上 SSR位点不同基元
(二、 三、 四、 五、 六碱基) 重复次数的分布规律
Fig. 1摇 Distribution of motif repeat counts (di鄄, tri鄄, tetra鄄, penta鄄
and hexa鄄) for SSRs identified in 4640 unigenes from the
EST database of Jatropha curcas
2. 2摇 小桐子 EST鄄SSR标记的多态性检测
利用 24 个不同地理种源, 筛选、 检测 160
对 SSR引物的多态性, PCR 结果显示 109 对引
1355 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨春和刘爱忠: 小桐子 EST鄄SSR分子标记的开发与种质遗传多样性分析摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
物能够在所有个体 (或绝大多数个体) 中扩增
出清晰的条带, 其余 51 对引物不能扩增出清晰
条带 (或不能在大多数个体扩增出条带, 或
PCR产物太弱)。 多态性检测显示 11 对引物具
有多态 (引物的多态率为 10% ), 该 11 对引物
共检测出 27 个等位基因, 平均每个 SSR 位点的
等位基因数为 2. 45; He 的变化范围为 0. 0887 ~
0. 5128, 平均为 0. 2736; PIC的变化范围为 0. 0847
~ 0. 4031, 平均为 0. 2313 (表 2)。 这些结果表
明小桐子 EST鄄SSR 标记多态性较低。 对 11 个
SSR 位点的 HWE 检验发现 5 个位点 ( Jc17、
Jc21、 Jc22、 Jc38、 Jc58) 显著偏离 (P<0. 01)。
LD检验的结果没有发现位点间的连锁现象。
2. 3摇 小桐子不同地理种源的遗传关系
基于 11 对多态引物产生的 27 个等位基因,
种质遗传多样性分析显示, 24 个不同地理种源
生成 5 个类群 (I-V), 遗传相似系数为 0. 73 ~ 1
(图 2)。 类群 I包括了来自云南西双版纳地区的
3 个种源 (Y1, Y4, Y5)、 四川会理地区的 3 个
种源 (S1, S5, S6)、 海南三亚地区的 1 个种源
(H3) 和印度旁遮普地区的 1 个种源 (In3), 其
中 Y4 和 Y5、 S5 和 S6 的遗传相似系数一致, 等
于 1 (即个体间没有遗传分化); 类群 II 包括了
来自四川会理地区的 1 个种源 (S2)、 海南三亚
地区的 1 个种源 (H4)、 越南凉山地区的 2 个种
源 ( J1, J2) 和印度旁遮普地区的 1 个种源
(In2), 其中 S2 和 H4 的遗传相似系数一致; 类
群 III包括了来自四川会理地区的 2 个种源 (S3,
S4)、 海南三亚地区的 3 个种源 (H1, H2, H6)、
云南西双版纳地区 1 个种源 (Y6) 和印度旁遮普
地区的 1 个种源 (In2), 其中 S4 和 In1、 H2 和
H6的遗传相似系数一致; 类群 IV 包括了来自云
南西双版纳地区的 2 个种源 (Y2, Y3) 和印度旁
遮普地区的 1个种源 (In4), 其中 Y2 和 Y3 的遗
传相似系数一致; 类群 V 仅包括了海南的 1 个
种源 (H5), 而且类群 V 和其它类群的相似性
最低 (相似系数为 0. 73)。 这些结果可以看出,
小桐子不同地理种源间没有明显的地理结构。
表 2摇 小桐子 EST鄄SSR多态标记的特征
Table 2摇 Characterization of EST鄄SSR markers developed in this study
Genbank
序列号
(ID)
引物代码摇
Primer ID摇
摇 摇 摇 引物序列 (5忆鄄3忆)
摇 摇 摇 Primer sequence (5忆鄄3忆)
重复基元
Repeat
片段大小
Allele size
(bp)
产物大小
Allele size
range (bp)
等位基
因数
(An)
期望杂
合度
(He)
多态信
息含量
(PIC)
FM887106 JC16 F:ACTTAGTGTAGGTTGGCCTGGAR:CGCAGACCTTCCTCCTAGTTTA (CAG)11 267 280鄄286 3 0. 1512 0. 1427
FM896040 JC17*
F: AACCCTCTTCAAAACCCTTCTC
R: AGAAAGCTGAACCCATTATCCA (TCT)10 335 335鄄341 3 0. 2487 0. 2327
FM895815 JC19 F: GTAGGAAACAAAGCCGAAGCTAR: GGGAACCAACAGAACAAAAGAG (TA)9 344 326鄄347 3 0. 1512 0. 1427
FM888472 JC21*
F: CCTCAATATCAACCCAGCCTTA
R: TGCATTGACTTTAAGCATCCAC (AGA)9 354 355鄄361 3 0. 3572 0. 3136
FM895832 JC22*
F:ATTGATGAGCTCCTCTCCTTTG
R: ACATGAATCCTAAAGCCCAGAA (AG)9 383 307鄄309 2 0. 4932 0. 3716
FM893550 JC38*
F:GTCCATCTTAACAACAGGCACA
R:GCCTGCATTCTCCTTACAATTT (AG)7 236 319鄄325 3 0. 5128 0. 4031
FM892149 JC39 F:GAGCAAAAATGGCAAAGCTAATR:GCTTCTGACCTTGTTCTCGACT (ACC)7 223 230鄄239 2 0. 1495 0. 1384
FM896284 JC43 F: TTCAACAGGTTCAATCAACTGCR: TGCAGCTGGATGGTTGTTATAG (GCA)6 164 173鄄176 2 0. 2231 0. 1982
FM896018 JC58*
F:GGTTTTGCCACCAATAGTCATT
R:CAAACTGCTGCTTCAAGCTCTA (GGT)5 372 379鄄382 2 0. 447 0. 3471
FM896284 JC132 F:TCCTGGCCATAATGGAAGTATTR:TGCAGCTGGATGGTTGTTATAG (GCA)6 241 247鄄250 2 0. 0887 0. 0847
FM887601 JC137 F:TGCATATTCGCTGCTTGTTATCR:ATGCAAAAACGACAACACTGAC (CAC)6 234 238鄄241 2 0. 1875 0. 1699
平均值 Average 2. 45 0. 2736 0. 2313
注: *表示该位点 HWE检验显著偏离 (P<0. 01) 摇 摇 摇 Note: * Hardy鄄Weinberg disequilibrium was detected (P<0. 01)
235摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 植 物 分 类 与 资 源 学 报摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 第 33 卷
图 2摇 基于 Jaccards遗传相似系数构建的 24 个小桐子不同地理种源遗传关系聚类图 (样品代码见表 1)
Fig. 2摇 Genetic relationships among 24 germplasms of Jatropha curcas based on Jaccords similarity coefficient
using genotypic data of 11 polymorphic EST鄄SSRs (see Table 1 for sample information)
3摇 讨论
本研究基于小桐子 4640 条非冗余 EST 序
列, 共检测出 1009 个 SSR 位点在 811 条序列上
(17. 5%的 EST序列含有 SSR位点), 每 2. 14 kb
序列上含有 1 个 SSR位点。 在前面的研究中, 我
们用相同的 SSR筛选标准发现 28. 5%的蓖麻 EST
序列含有 SSR位点, 每 1. 77 kb 蓖麻 EST 序列上
含有1个 SSR位点 (Qiu等, 2010)。 和蓖麻相比,
小桐子 EST序列上 SSR 位点的丰富度比蓖麻低。
Yadav等 (2010) 检测了小桐子叶、 根尖、 发育
的种子 3个 cDNA文库的 EST序列上 SSR位点的
丰富度, 我们当前的结果和 Yadav 等的报道基本
一致。 Ellis 和 Burke (2007) 检测的 33 个属植
物 EST序列上 SSR 位点分布的丰富度, 结果显
示不同植物基因组或 EST 序列含有 SSR 位点的
数目、 重复单元 (motif) 组成或重复次数等都
有很大差异。 形成这种差异的生物学原因至今尚
不清楚, 可能与物种的基因组大小有关 (Varsh鄄
ney等, 2002), 也可能与特定物种的演化历史有
关 (Morgante 等, 2002)。 和其它 33 个属植物
EST序列上 SSR位点的丰富度相比, 小桐子 EST
序列上 SSR位点的丰富度属中等水平。
比较不同植物 EST 序列上 SSR 位点的组成
可以发现, A / T 是单碱基重复位点的主要成分,
占 90%以上 (小桐子 A / T 的比例在单碱基重复
位点中占 98. 04% ); AG / CT 是二碱基重复位点
的优势单元, 一般占 40% ~ 60%之间 (小桐子
AG / CT的比例在二碱基重复位点中占 53. 7% );
AAG / CTT是三碱基重复位点的优势单元, 一般
占 20% ~30%之间 (小桐子 AG / CT 的比例在二
碱基重复位点中占 28. 1% )。 为什么不同植物
EST序列上 SSR 位点的组成有明显的偏爱性至
今尚无令人信服的解释。
在 EST鄄SSR引物的多态性检测方面, 109 对
引物中检测出 11 对多态引物 (多态率为 10%),
反映了小桐子 EST鄄SSR 引物的多态率低。 Sun 等
(2008) 开发了 17对基因组的 SSR引物, 在 58 个
个体中进行多态性检测, 结果发现只有 1 对 (占
5. 9%) 具有多态性。 本研究中, 从 11 对多态引
物在 24个不同地理种源的多态性表现来看 (表
2), 每个位点的等位基因数 (An) 为 2 ~ 3 个
(平均每个位点的等位基因数为 2. 45), 每个位点
的期望杂合度 (He) 为 0. 0887 ~ 0. 5128 (平均为
0. 2736)。 等位基因数和期望杂合度都是反映
SSR位点等位基因在个体间的多样性程度, 小桐
子的等位基因数和期望杂合度的值反映了小桐子
种质间的遗传多样性低。 PIC 是反映了引物多态
信息含量的水平, 每个位点的等位基因数和它们
3355 期摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 杨春和刘爱忠: 小桐子 EST鄄SSR分子标记的开发与种质遗传多样性分析摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇 摇
在种群中的分布频率决定了它的大小, 通常是检
测引物多态性的指标。 小桐子不同种源的 PIC 为
0. 0847 ~ 0. 4031 (平均为 0. 2313), 反映了这些
引物的多态性较低。 因此, 从小桐子 EST鄄SSR
引物的多态率、 An、 He 和 PIC 的值都反映出小
桐子种质间存在低的遗传多样性。
不同地理种源的遗传关系分析显示, 11 对
多态引物能够将 24 个种源分成 5 个聚类群, 其
中 H5 种源和其它种质分化最明显, 而来自相同
地区的 Y4 和 Y5、 H2 和 H6、 S5 和 S6、 Y2 和
Y3, 以及来自不同地区的 S2 和 H4、 S4 和 In1
相互之间没有明显的分化。 可能是这些种质具有
相同的遗传背景, 也可能是当前开发的 EST鄄SSR
标记多态性低, 还不能将这些种质的遗传差异分
离开来。 此外, 分成的 5 个聚类群没有明显的地
理结构。 Cai 等 (2010) 利用 ISSR 调查了我国
小桐子种质资源的遗传多样性, 发现我国现有的
小桐子种质资源间的遗传关系没有明显的地理结
构。 我们的结果和 Cai等的报道一致。 主要原因
可能与小桐子种质的扩散历史有关, 因为小桐子
原产南美洲, 100 多年前传入亚洲和我国, 由于
小桐子生长迅速、 容易扩散, 加上不同地区人们
的交叉引种, 使得生长相同地区的种质混杂、 生
存历史短, 因此没有明显的地理结构。 本文报道
的小桐子种质遗传多样性低与我国及亚洲现存种
质资源的来源相对单一应该有着必然的联系。 进
一步研究应该结合小桐子野生种质在南美原产地
的遗传多样性调查, 以探讨我国及亚洲小桐子种
质资源遗传多样性低的历史成因。
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