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ISSR analysis of the genetic relationships among 25 Acer plants germplasm resources

25份槭属优良种质资源亲缘关系的ISSR分析



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Feb.201 5,35(1):9- 14           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.11931/guihaia.gxzw201402009
林乐静,林立,祝志勇.25 份槭属优良种质资源亲缘关系的 ISSR分析[J].广西植物,2015,35(1):9-14
Lin LJ,Lin L,Zhu ZY.ISSR analysis of the genetic relationships among 25 Acer plants germplasm resources[J].Guihaia,201 5,35(1):9-14
25 份槭属优良种质资源亲缘关系的 ISSR 分析
林乐静,林 立,祝志勇∗
(宁波城市职业技术学院 景观生态环境学院 宁波市园林植物开发重点实验室,浙江 宁波 3 1 5 502 )
摘 要:槭属植物是世界园林绿化中的重要植物种类,种质资源丰富且大多数种类具有重要的观赏价值.针
对目前我国槭属植物杂交育种工作中面临的品种混杂不清、亲缘状况不明等情况,该研究采用 ISSR 分子标记
对槭属 25 份植物材料进行了亲缘关系分析.结果表明:选用 1 2 条扩增带型清晰且重复性好的引物共获得 84
条谱带,其中 81 条呈多态性,多态性比例(PPB)达 9 6.43%,表明槭属植物遗传多样性较高.25 份槭属植物
材料的遗传相似性系数介于 0.405 与 0.952 之间,平均值为 0.627,表明不同品种或物种之间遗传相似性系数
变化较大.根据 Nei 遗传相似性系数,在 0.578 处,UPGMA 结果将 25 份植物材料分为 2 个类群,其中鸡爪槭
品种(或变种)聚为一类,显示了各品种(或变种)之间具有较高的亲缘关系,其余槭属植物则聚为类群 II;在
0.646处,可进一步分为 6 个亚类群,部分鸡爪槭品种间表现出了叶形、叶色等表型形状与其遗传关系的相关
性.研究未发现鸡爪槭品种(或变种)的亲缘关系与地理分布存在相关性.我国槭树资源丰富,但目前我国对
槭树新品种的开发及选育工作仍十分薄弱,建议采取自行选育结合国外引进新品种的方式,丰富我国的槭树
种质资源.
关键词:槭树植物;ISSR;亲缘关系
中图分类号:Q943;S687.9  文献标识码:A  文章编号:1000-3 142(201 5)01-0009-06
ISSR analysis of the genetic relationships among
25 Acer plants germplasm resources
LIN Le-Jing,LIN Li,ZHU Zhi-Yong∗
(Ningbo Key Laboratory of Landscape Plant Development,School of Landscape and Ecological Environment,
Ningbo City College of Vocational Technology ,Ningbo 31 5502,China )
Abstract:Acer plants are important landscape trees around the world wide,and most of which have high ornamental
value.But few of the germplasm resources was utilized,and much problem also existed in these plants'crossbreeding
work ,such as confusion of the hybrid varieties,less information of the genetic relation between different cultivars,etc.
In this study,we analyzed the genetic relationships among 25 samples ofAcer plants by inter-simple sequence repeat
(ISSR)molecular-marked technique,and twelve ISSR primers were screened to assess the genomes of 25 samples of
Acer plants.The result showed that a total of 84 DNA bands were amplified and 81 of which (96.43%)were poly-
morphic.The genetic identities among 25 plants varied from 0.405 to 0.952 with an average of 0.627,indicating that
the genetic similarity coefficient between different cultivars or species were relatively different.According to the Nei-
Li genetic similarity of 0.578,UPGMA method cluster analysis indicated that these 25 samples were classified into 2
cluster groups,and they were classified into 6 subcluster groups with the genetic similarity of 0.646.The result
收稿日期:20 1 4-04-2 6  修回日期:20 1 4-1 0-22
基金项目:国家星火计划重大项目(201 1C1 1 0 1 2);浙江省(花卉新品种选育)重大科技专项重点项目(201 2C1 2 90 9-20);宁波市(农业社会发展)重
大项目(201 1C1 1 0 1 2);宁波市(农业社会发展计划)重大专项(2014C1 1 002);宁波城市职业技术学院校内重点项目(ZZX14100).
作者简介:林乐静(1983-),女,浙江乐清人,硕士,实验师,主要从事植物资源开发及利用研究,(E-mail)linlej ing@nbcc.cn.
∗通讯作者:祝志勇,教授,主要从事植物资源开发及利用研究,(E-mail)zhuzhiyong@nbcc.cn.
showed that the genetic relationship among 18 A.palmatum cultivars were close,and a correlation was found be-
tween genetic relationship and phenotype,such as leaf shape and leaf colour.Economic values of Acer plants were
concluded as important ornamental trees.In future,people should paid more attention to collect and protect the gene
resources,introduction and domestication,integrative research and development utilization,and in order to realize ra-
tional utilization and detailed research of plant resources.
Key words:Acer plants;ISSR;genetic relationships
  槭属(Acer)隶属于槭树科(Aceraceae),有 200
余种,主要分布于北温带地区.我国约有 1 5 1 种,分
布于全国各地,其中长江流域及以南各省区分布较
为集中(方文培等,1981).槭属植物多为小乔木,偶
灌木或大乔木,植物树姿优美、叶形秀丽,秋季叶渐
变为红色或黄色,还有青、紫色,为著名的秋色叶树
种.我国虽为槭属植物分布中心,但由于一些野生
种质资源数量稀少,且研究较晚,导致我国槭属植物
开发力度较低,开发出的种类也较少(刘静波等,
201 2).鸡爪槭(A.palmatum)是其中开发程度较
高的一个树种,国内外现有鸡爪槭品种不少于 300
个,其中多为日本所选育.我国由于对槭属植物的
研究起步较晚,研究尚不深入,新品种选育能力还相
对较弱,国内所栽植的新品种多以引进为主.在引
进新品种的过程中也出现了一些品种混杂不清、嫁
接成活率低等问题.因此,开展槭属植物遗传多样
性及亲缘关系分析对槭属优良品种的鉴定、选育、嫁
接繁殖等工作具有重要意义.
目前,有关槭属植物亲缘关系分析的研究很少,
所涉的植物种类也有限.程小毛等(201 1)通过
AFLP 分子标记方法揭示了三翅槭(A.trialatum)
与三角枫(A.buergerianum)的遗传关系;张强等
(2008)利用 ITS 分子测序方法探讨了挪威槭‘皇家
红’(A.platanoides ‘Crimson King’)与河南 8 种
槭属植物的亲缘关系,为该品种嫁接砧木的选择提
供了理论依据;李倩中等(2010)收集了 3 1 份槭属植
物材料并通过 SRAP 分子标记对其遗传多样性及
亲缘关系进行了分析,发现槭属植物存在较高的遗
传多样性;刘旭等(2010)对长白山地区 9 种主要槭
属植物进行的 ISSR 分析表明 ISSR 分子标记适合
于槭属植物亲缘关系的分析.ISSR 是由 Zietkiew-
iez et al .(1994)提出在植物的品种鉴定(Fernandez
et al.,2002)、基因定位(Linus et al.,2006)、遗传作
图(Cho et al.,2002;Duran et al.,2004)、居群遗传
学(Lai et al.,2001;Mondal et al.,2002;林立等,
201 2)和亲缘关系研究(Han et al.,2007)等方面应
用广泛.本研究旨在利用 ISSR 分子标记技术从分
子水平上探讨 2 5 份槭属植物之间的亲缘关系,研究
结果可为槭属植物种质资源的鉴定和新品种的开
发、选育工作提供理论依据.
1 材料与方法
1.1 材料
2 5 份槭属植物的嫩叶样本(表 1)采自杭州植物
园和宁波市四明山地区的槭树种植基地.采集嫩叶
样本后立刻运回实验室进行处理,后放入-60 ℃冰
箱保存直至提取 DNA.
1.2 DNA 的提取
采用改良 CTAB 法(Doyle et al.,1987),提取
2 5 份植物材料的基因组 DNA.DNA 浓度和纯度
通过琼脂糖凝胶电泳和超微量分光光度计(Nano-
Drop 2000)进行检测.样品稀释至 50 ng·L- 1后放
入-20 ℃冰箱中保存备用.
1.3 引物筛选与 PCR 扩增
从加拿大哥伦比亚 UBC 公司公布的 1 00 条引
物序列中筛选出 1 2 条特异性强、条带清晰,且结果
稳定的引物用于槭属植物材料亲缘关系的研究(表
2).ISSR-PCR 反应体系确定为 1 0×Buffer 缓冲液
2 μL,25 mmoL· L- 1 MgCl2 1.6 μL,2 U Taq 酶
0.7 μL,10 mmoL·L- 1 dNTPs 0.5 μL,10 μmoL·
L- 1引物 0.6 μL,50 ng·L- 1 DNA 模板 1.2 μL,无菌
水补充至 20 μL.PCR 扩增按照胡仲义等(201 3)的
条件进行,扩增产物进行电泳检测并保存数据.
1.4 数据处理与分析
统计条带时“1”表示电泳图谱中较清晰的条带
(包括弱带),“0”表示无带,并将其转化成 0/1 二元
矩阵(林立等,201 2).分析数据采用 POPGEN 1.32
软件(Yeh et al.,199 7),计算多态性条带百分比
(PPB)、有效等位基因数(N e)、Nei’s 基因多样性
指数(H E)、Shannon’s 信息指数(H )和 Nei’s 遗传
相似 性 系 数 (I ).利 用 NTSYSpc 2.10e 软 件
(Rohlf,1 9 94)按 UPGMA 法通过获得的遗传相似
性系数构建聚类图.
01 广 西 植 物                  35 卷
表 1 供试材料
Table 1 Information of the plant materials
编号
No.
种名
Species
叶型
Leaf type
叶色
Leaf colour
树型
Tree type
来源地
Source
1 鸡爪槭(原变种)
A.palmatum var.
palmatum
叶片掌状 5-9 分裂,常 7 裂,裂片长圆卵形或披
针形
Leaves palmately,5-9-lobed,usually 7-lobed,
lobes ovate-oblong or lanceolate
新叶嫩绿色,秋季变红色
Young leaves green,turn red in au-
tumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
宁波,中国
Ningbo,
China
2 鸡爪槭(原变种)
A.palmatum var.
palmatum
叶片掌状 5-9 分裂,常 7 裂,裂片长圆卵形或披
针形
Leaves palmately,5-9-lobed,usually 7-lobed,
lobes ovate-oblong or lanceolate
新叶嫩绿色,秋季变红色
Young leaves green,turn red in au-
tumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
杭州,中国
Hangzhou,
China
3 血红鸡爪槭
A.palmatum
‘Bloodgood’
叶片掌状 5-7 分裂
Leaves palmately,5-7-lobed
三季节红色
Leaves red
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
4 日本红枫
A.palmatum
‘Atropurpureum’
叶片掌状 5-7 深裂,卵状披针形
Leaves palmately,deeply 5-7- parted,lobes ovate
lanceolate
三季节红色
Leaves red
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
5 蝴蝶槭
A.palmatum
‘Butterfly’
叶形奇特,似蝴蝶状,叶缘呈锯齿状
Leaves butterfly-shape,margin serrated
幼叶粉红色,夏季略转青,成熟叶
片带有粉边或者白边,秋天叶片
红色
Young leaves pink,turn green in
summer,mature leaves red with
pink or white margin
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
6 绿羽毛枫
A.palmatum cv.
Dissectum
叶片掌状深裂达基部,裂片狭适羽毛裂
Leaves palmatipartite,lobes feathery
春夏叶片黄绿色,秋天变红
Leaves kelly,turn red in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
中国
China
7 红灯笼
A.palmatum
‘Osakazuki’
叶片掌状 5-7 分裂
Leaves palmately,5-7-lobed
三季节红色
Leaves red
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
8 金贵
A.palmatum
‘Katsura’
叶片掌状 5 分裂
Leaves palmately,5-lobed
春叶片边缘红色,中间黄色,秋叶
片红色
Leaves red with yellow margin ,
turn red in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
9 橙之梦
A.palmatum
‘Orange Dream’
叶片掌状 7 分裂
Leaves palmately,7-lobed
春天叶片边缘橙红色,中间橙黄
色,秋天叶片金黄色
Leaves orange with orange-red
margin,turn golden in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
10 落日
A.palmatum‘Sunset’
叶片掌状 5 分裂
Leaves palmately,5-lobed
新叶嫩绿色,秋季变黄色
Young leaves green,turn yellow in
autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
1 1 垂枝稻叶
A.palmatum
‘Inaba Shidare’
叶掌状深裂几达基部,裂片狭长,裂片自身再
行羽裂,叶片多 7-9 裂
Leaves palmately deeply 7-9-lobed,lobes feathery
春天新叶深红色,夏季叶片保持
红色,秋季叶片鲜红色
Leaves deep red in spring,red in
summer,turn bright red in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
12 红箭
A.palmatum
‘Tamuke Yama’
叶片掌状深裂达基部,裂片狭适羽毛裂
Leaves palmatipartite,lobes feathery
三季节暗红色
Leaves dark red
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
13 金线
A.palmatum
‘Koto No Ito’
叶片掌状深裂达基部,裂片狭适羽毛裂
Leaves palmatipartite,lobes feathery
新叶黄绿色边缘橙红色,夏叶片
黄绿色,秋天变红
Young leaves kelly with orange-red
margin in spring,kelly in summer,
then turn red in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
14 朝霞
A.palmatum
‘Tsuma Gaki'
叶片掌状 5-7 分裂
Leaves palmately,5-7-lobed
春夏叶片黄绿色,秋天变红
Leaves kelly,turn red in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
1 5 赤枫
A.palmatum
‘Sango Kaku’
叶形及大小似鸡爪槭,常掌状 7 分裂
Leaves palmately,7-lobed
新叶奶黄色,夏季为黄绿色,秋季
叶片呈现灿烂的金色
Young leaves cream-yellow in
spring,kelly in summer,then
turn golden in autumn
落叶小乔木
Small decid-
uous tree
日本
Japan
1 6 青枫
A.palmatum
叶片 5-9 掌状分裂,通常掌状 7 裂
Leaves palmately,5-9-lobed,usually 7-lobed
新叶嫩绿色,秋季变红色
Young leaves green,turn red in
autumn
落叶小乔木
Small decid-
uous tree
宁波,中国
Ningbo,
China
1 7 青柳
A.palmatum
‘Ao Yagi’
叶片通常掌状 7 分裂
Leaves palmately,usually 7- lobed
春夏叶片黄绿色,秋天变红
Leaves kelly,turn red in autumn
落叶小乔木
Small decidu-
ous tree
日本
Japan
111 期         林乐静等:25 份槭属优良种质资源亲缘关系的 ISSR 分析
续表 1
编号
No.
种名
Species
叶型
Leaf type
叶色
Leaf colour
树型
Tree type
来源地
Source
18 小叶鸡爪槭
A.palmatum var.
thunbergii
叶片掌状 7 深裂,稀 5 裂,裂片狭窄,边缘具明
显尖锐重锯齿
Leaves palmately,usually 7-lobed,seldom 5-
lobed,margin biserrate
新叶嫩绿色,秋季变红色
Young leaves green,turn red in au-
tumn
落叶大乔木
Large decidu-
ous tree
美国
U.S.A
19 美国红枫
A.rubrum
叶片掌状 3-5 分裂
Leaves palmately,3-5-lobed
新叶红色,后变绿色,秋季变红
Young leaves red then turn green,
turn red in autumn
落叶大乔木
Large decidu-
ous tree
美国
U.S.A
20 毛脉槭
A.pubinerve
叶片 5 裂,裂片卵形或长圆卵形
Leaves palmately,5-lobed,lobes ovateor or long-
ovate
春夏叶片绿色,秋天变红
Leaves green,turn red in autumn
落叶乔木
Deciduous
tree
杭州,中国
Hangzhou,
China
21 天目槭
A.sinopurpurascens
叶片基部心形或近于心形,3 或 5 裂,中裂片长
圆状卵形,具很稀疏锯齿或全缘
Leaves base heart-shaped of or subcordate,3-or
5-lobed,middle lobes oblong-ovate with sparse
sawtooth or entire
春夏叶片绿色,秋天变红
Leaves green,turn red in autumn
落叶乔木
Deciduous
tree
杭州,中国
Hangzhou,
China
22 小紫果槭
A.cordatum var.
microcordatum
叶片卵状长圆形
Leaves obovate-oblong
常绿,新叶呈紫红色
Young leaves purple-red ,then
turn green
常绿乔木 杭州,中国
Hangzhou,
China
2 3 三角枫
A.buergerianum
叶片 3 浅裂(稀不裂),裂片三角形或三角状
卵形
Leaves 3-lobed,lobes triangular-ovate or lanceolate
春夏叶片翠绿,秋季转红色或老黄
Leaves verdant,turn red in autumn
落叶乔木
Deciduous
tree
杭州,中国
Hangzhou,
China
24 平基槭
A.truncatum
叶片掌状 5 分裂
Leaves palmately,5-lobed
春夏叶片绿色,秋天变红
Leaves green,turn red in autumn
落叶乔木
Deciduous
tree
杭州,中国
Hangzhou,
China
25 建始槭
A.henryi
3 小叶复叶
3-foliolate
春夏叶片绿色,秋天变红 Leaves
green,turn red in autumn
落叶乔木
Deciduous
tree
杭州,中国
Hangzhou,
China
2 结果与分析
2.1 扩增产物的多态性分析
2 5 份槭属植物材料进行 ISSR 扩增后,共得 84
条带,其中 8 1 条带呈多态性,PPB 为 9 6.43%(表
2).引物 UBC81 1 扩增结果见图 1.
7 种槭属植物(美国红枫、毛脉槭、天目槭、小紫
果槭、三角枫、平基槭、建始槭)在槭属种水平的平均
有效等位基因数为 1.605 7,平均 Nei’s 基因多样性
指数为 0.344 0,平均 Shannon’s 信息指数为
0.504 3;鸡爪槭种下水平供试材料平均有效等位基
因数为 1.497 3,平均 Nei’s 基因多样性指数为
0.289 9,平均 Shannon’s 信息指数为 0.434 3,表明
槭属植物在种间及种下水平遗传多态性水平都较高.
2.2 亲缘关系分析
POPGEN1.32 软件计算得到 2 5 份材料间 Nei
遗传相似性系数介于 0.405 与 0.952 之间,平均遗传
相似性系数为 0.627.18 份鸡爪槭品种(或变种)间
的平均遗传相似性系数为 0.693,而槭属 7 种植物间
的平均遗传相似性系数为 0.5 9 9(表 3).鸡爪槭(原
变种)1 号样品和 2 号样品之间的遗传相似性系数
最大(I =0.952),两份材料皆为鸡爪槭原变种,虽取
表 2 ISSR 分析的引物序列
Table 2 Primers sequences of ISSR analysis
引物
Primers
序列(5′-3′)
Sequence
(5′-3′)
退火温度
Annealing
temperature
(℃)
条带数
No.of
bands
recorded
多态性条带
No.of
polymorphic
bands
PPL
(%)
UBC807 (AG)8T 52.9 9 9 1 00
UBC808 (AG)8C 5 5.6 7 6 85.7 1
UBC809 (AG)8G 54.6 5 5 1 00
UBC81 1 (GA)8C 5 6.3 9 8 88.89
UBC81 8 (CA)8G 54.6 6 6 1 00
UBC82 1 (GT)8T 52.4 6 6 1 00
UBC83 5 (AG)8YC 58.1 8 8 1 00
UBC840 (GA)8YT 54.0 7 7 1 00
UBC841 (GA)8YC 58.1 5 5 1 00
UBC85 5 (AC)8YT 5 5.7 8 7 87.50
UBC873 (GACA)4 54.0 6 6 70
UBC87 6 (GATA2)
(GACA)2
47.6 8 8 70
总和 Total 84 8 1 9 6.43
 注:Y 为简并碱基(C 或 T),R 为简并碱基(A 或 G).
 Note:Y represents degenerate base(C or T),and R represents degenerate
base(A or G).
自不同地区,但仍保持了很高的亲缘关系.绿羽毛
枫与平基槭之间遗传相似性系数最小(I = 0.405),
表明两者之间亲缘关系最低.
2.3 基于遗传相似性的聚类分析
基于亲缘关系数据,利用 UPGMA 法得到 2 5
份植物的亲缘关系树状图(图 2).以遗传相似性系
21 广 西 植 物                  35 卷
图 1 引物 UBC81 1 对 25 份槭属植物的 PCR 扩增图谱
Fig.1 ISSR profiles of 25 samples of Ace r plants with primer UBC81 1
表 3 25 份槭属植物材料间的遗传相似性系数
Table 3 Similarity coefficient matrix of the 25 samples of Acer plants
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1 0 1 1 1 2 1 3 1 4 1 5 1 6 1 7 1 8 1 9 20 2 1 2 2 2 3 24 2 5
1 1.000 0.95 2 0.63 1 0.72 6 0.762 0.798 0.6 9 1 0.6 5 5 0.643 0.5 9 5 0.72 6 0.702 0.702 0.65 5 0.72 6 0.643 0.5 3 6 0.702 0.583 0.5 9 5 0.5 5 9 0.643 0.548 0.464 0.47 6
2 1.000 0.63 1 0.702 0.76 1 0.75 2 0.7 14 0.65 5 0.6 6 7 0.643 0.72 6 0.67 9 0.67 9 0.63 1 0.72 6 0.6 9 1 0.5 60 0.67 9 0.583 0.5 7 1 0.5 3 6 0.643 0.524 0.464 0.500
3 1.000 0.6 6 7 0.702 0.7 14 0.67 9 0.6 1 9 0.607 0.607 0.6 6 7 0.643 0.6 1 9 0.643 0.6 9 1 0.583 0.6 6 7 0.6 1 9 0.5 7 1 0.464 0.524 0.5 3 6 0.5 60 0.500 0.5 60
4 1.000 0.780 0.7 14 0.798 0.6 6 7 0.702 0.63 1 0.762 0.7 14 0.786 0.6 90 0.762 0.67 9 0.7 14 0.6 1 9 0.524 0.464 0.500 0.5 3 6 0.488 0.45 2 0.488
5 1.000 0.750 0.738 0.774 0.7 14 0.6 9 1 0.750 0.774 0.750 0.65 5 0.82 1 0.6 9 1 0.67 9 0.6 5 9 0.65 9 0.524 0.5 60 0.643 0.5 7 1 0.464 0.548
6 1.000 0.702 0.6 9 1 0.6 5 5 0.6 5 5 0.786 0.762 0.786 0.7 14 0.762 0.67 9 0.643 0.643 0.6 1 9 0.5 60 0.5 9 5 0.5 60 0.5 3 6 0.405 0.583
7 1.000 0.750 0.762 0.6 6 7 0.72 6 0.67 9 0.72 6 0.72 6 0.750 0.6 9 1 0.67 9 0.63 1 0.5 3 6 0.45 2 0.5 3 6 0.500 0.548 0.488 0.5 7 1
8 1.000 0.774 0.702 0.7 14 0.738 0.6 1 9 0.6 9 1 0.6 9 1 0.6 5 5 0.5 9 5 0.6 9 1 0.6 1 9 0.607 0.643 0.607 0.607 0.500 0.5 60
9 1.000 0.6 9 1 0.750 0.67 9 0.702 0.702 0.67 9 0.6 6 7 0.67 9 0.67 9 0.65 5 0.524 0.5 60 0.500 0.5 7 1 0.5 3 6 0.5 9 5
1 0 1.000 0.65 5 0.6 5 5 0.583 0.65 5 0.6 5 5 0.6 6 7 0.607 0.63 1 0.520 0.5 9 5 0.907 0.500 0.524 0.583 0.548
1 1 1.000 0.786 0.85 7 0.738 0.786 0.65 5 0.738 0.6 1 9 0.5 9 5 0.5 3 6 0.47 6 0.520 0.5 60 0.500 0.5 60
1 2 1.000 0.810 0.7 14 0.738 0.67 9 0.5 9 5 0.5 9 5 0.643 0.5 3 6 0.524 0.5 60 0.63 1 0.524 0.607
1 3 1.000 0.738 0.762 0.65 5 0.7 14 0.5 9 5 0.643 0.488 0.500 0.520 0.5 60 0.548 0.5 3 6
1 4 1.000 0.7 14 0.607 0.6 6 7 0.738 0.5 7 1 0.5 60 0.6 1 9 0.520 0.5 60 0.5 9 5 0.5 3 6
1 5 1.000 0.798 0.786 0.6 9 1 0.5 7 1 0.488 0.500 0.583 0.583 0.500 0.5 60
1 6 1.000 0.63 1 0.63 1 0.607 0.500 0.5 60 0.548 0.548 0.5 3 6 0.6 1 9
1 7 1.000 0.5 9 5 0.5 7 1 0.441 0.47 6 0.520 0.5 3 6 0.5 7 1 0.5 3 6
1 8 1.000 0.524 0.65 5 0.6 1 9 0.6 5 5 0.583 0.548 0.5 60
1 9 1.000 0.607 0.5 9 5 0.583 0.583 0.5 5 8 0.67 9
20 1.000 0.583 0.6 9 1 0.6 6 7 0.63 1 0.5 7 1
2 1 1.000 0.607 0.5 3 6 0.5 7 1 0.583
22 1.000 0.5 7 1 0.5 3 6 0.5 7 1
2 3 1.000 0.67 9 0.643
24 1.000 0.5 3 6
2 5 1.000
数 0.578 为阈值,25 份植物材料可划分为两大类群.
类群 II 包括毛脉槭、小紫果槭、美国红枫、天目槭、
三角枫、平基槭以及建始槭,其余则聚为类群 I.进
一步以遗传相似性系数 0.646 为阈值,则全部材料
可归为 6 个亚类群,其中类群 I 包括亚类群 Ia(鸡爪
槭、日本红枫、红灯笼、蝴蝶枫、赤枫、绿羽毛枫、垂枝
稻叶、金线、红箭、青枫、金贵、落日、橙之梦、朝霞和
小叶鸡爪槭)和亚类群 Ib(血红鸡爪槭和青柳);类
群 II 包括亚类群 IIa(美国红枫和建始槭)、亚类群
IIb(天目槭)、亚类群 IIc(毛脉槭和小紫果槭)和亚
类群 IId(平基槭和三角枫).
3 讨论与结论
ISSR 分子标记具有多态性高、结果稳定、操作
方便以及受环境影响小等优点(Reddy et al.,
311 期         林乐静等:25 份槭属优良种质资源亲缘关系的 ISSR 分析
图 2 25 份植物材料的 UPGMA 聚类图
Fig.2 UPGMA dendrogram for 25 Acer plants samples
2002;;石颜通等,201 2),可以对常规依靠表型为主
的分类方法起到一个补充作用(Nagaraj u et al.,
2002).本研究中 1 8 种鸡爪槭品种(变种)的多态性
比例、平均有效等位基因数、平均 Nei’s 基因多样性
指数、平均 Shannon’s 信息指数与腊梅(赵冰等,
2008)、牡丹(石颜通等,201 2)研究结果相似,表明了
所选鸡爪槭优良种质资源存在丰富的遗传变异.25
份槭属植物材料的遗传相似性系数介于 0.405 与
0.952之间,平均为 0.627,不同品种或物种之间遗传
相似性系数变化都较大,表明 ISSR 分子标记可以
较好地反映种间或种下水平槭属植物的亲缘关系.
基于 ISSR 分子标记扩增结果的聚类分析表明
鸡爪槭不同品种(或变种)间的亲缘关系与其表型性
状具有一定的相关性.绿羽毛枫、垂直稻叶、金线和
红箭四个品种叶型为羽毛状,叶片掌状深裂达基部,
裂片狭适羽毛裂,聚类结果将四个品种聚为亲缘关
系较近的一类(平均遗传相似性系数为 0.798),表明
这四个品种在进化上可能有相近的遗传背景.日本
红枫和红灯笼的树型、叶型和叶色三种表型形状都
很相似,聚类结果也将两者聚为亲缘关系较近的一
个小类群(I = 0.798),显示出了表型性状与亲缘关
系一定的对应性.金贵、橙之梦和落日三个品种,朝
霞和小叶鸡爪槭两个品种以及青柳和血红鸡爪槭两
个品种,三组品种之间的遗传相似性系(I 分别为
0.722、0.738 和 0.66 7)数值都证实了鸡爪槭不同品
种间的亲缘关系与其叶型、叶色等表型性状具有一
定的相关性.18 种鸡爪槭品种(变种)中大部分引
自日本,只有 1 号、2 号和 1 6 号样本采自中国,研究
结果并没有直接表明鸡爪槭品种(变种)间的遗传分
化与地理分布之间存在相关性.
槭属植物叶型优美,秋季叶色鲜艳,具有极高的
观赏价值,在世界园林绿化中的应用度逐渐增加.
我国槭属资源丰富,但目前我国在槭树良种选育方
面的工作仍很薄弱,对此需积极开展野生种的资源
调查,针对槭属植物的观赏特性进行选种育种方面
的深入研究,筛选、培育出观赏价值高的新品种.同
时,对于种质资源比较稀缺的槭树植物要采取一定
的保护措施,如建立种质资源基地和良种示范园,开
展更多途径进行槭树保育研究.由于槭属植物的新
品种多以枝条、芽体等方式从国外引进,通常采用嫁
接技术进行扩繁,其嫁接砧木的选择就成了一个重
要问题,因此开展槭属植物不同品种间亲缘关系的
研究,进而筛选出亲和力强的砧木也就显得尤为必
要,该研究可提高槭属新品种的嫁接成活率,降低引
进成本,并能提升新品种的品质.
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作者: 林乐静, 林立, 祝志勇, LIN Le-Jing, LIN Li, ZHU Zhi-Yong?
作者单位: 宁波城市职业技术学院 景观生态环境学院 宁波市园林植物开发重点实验室,浙江 宁波
,315502
刊名: 广西植物
英文刊名: Guihaia
年,卷(期): 2015(1)

参考文献(15条)
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引用本文格式:林乐静.林立.祝志勇.LIN Le-Jing.LIN Li.ZHU Zhi-Yong? 25份槭属优良种质资源亲缘关系的
ISSR分析[期刊论文]-广西植物 2015(1)