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Identification of Kumquats(Fortunella crassifolia)new varieties by ploidy analysis and AFLP

倍性分析和AFLP标记相结合鉴定金柑新种质



全 文 :广 西 植 物 Guihaia Jul.2014,34(4):548-551           http://journal.gxzw.gxib.cn 
DOI:10.3969/j.issn.1000G3142.2014.04.023
傅翠娜,肖远辉,甘海峰,等.倍性分析和AFLP标记相结合鉴定金柑新种质[J].广西植物,2014,34(4):548-551
FuCN,XiaoYH,GanHF,etal.IdentificationofKumquats(Fortunellacrassifolia)newvarietiesbyploidyanalysisandAFLP[J].Guihaia,2014,34
(4):
548-551
倍性分析和AFLP标记相结合鉴定金柑新种质
傅翠娜,肖远辉,甘海峰∗,雷新南
(广西特色 作物研究院,广西 桂林541004)
摘 要:采用倍性分析和AFLP标记相结合,对滑皮金桔和变异单株金柑Ⅱ进行遗传鉴定分析.结果表明:
滑皮金桔是2倍体,金柑Ⅱ是4倍体;选用12对AFLP引物组合,就8份金柑资源进行遗传多样性分析及分
类研究,共获得清晰可见的标记341,其中多态性标记95,占27.8%,供试材料相似系数在0.867~0.985之间,
能将8个品种区分开,滑皮金桔与普通金柑相似性系数为96.8%,金柑Ⅱ与普通金柑相似性系数为95.8%,滑
皮金桔与金柑Ⅱ相似性系数为95.7%.表明滑皮金桔和金柑Ⅱ是不同于普通金柑的变异新种质,可以直接作
为品种资源加以利用.
关键词:金柑;新种质;倍性分析;遗传鉴定;AFLP
中图分类号:S666.9  文献标识码:A  文章编号:1000G3142(2014)04G0548G04
IdentificationofKumquats(Fortunelacrassifolia)
newvarietiesbyploidyanalysisandAFLP
FUCuiGNa,XIAOYuanGHui,GANHaiGFeng∗,LEIXinGNan
(GuangxiAcademyofSepcialtyCrops,Guilin541004,China)
Abstract:TodeterminethegeneticdiversityofKumquatsnewvarieties.Weemployedploidyanalysisand12pairsof
AFLPprimercombinationson8Kumquatsvarieties.PloidyanalysisconfirmedthatHuapijinganwasadiploid,Jingan
Ⅱwasatetraploid.AFLPresultsshowedthat:Atotalof341majorAFLPbandswereobserved,and95bandwere
polymorphism.Geneticsimilaritiesamongaltaxarangedfrom0.867to0.985.8varietiescouldbedivided.Phenetic
treesbasedongeneticsimilarities(UPGMA,NGJ)weresimilartoknowntaxonomicrelationships.thegeneticsimilarG
itycoeficientbetweenHuapijinganandJinganwas96.8%,thegeneticsimilaritycoeficientbetweenJinganⅡandJinG
ganwas95.8%,thegeneticsimilaritycoefficientbetweenJinganⅡandHuapijinganwas95.7%.JinganⅡandHuapiG
jingancouldbeusedasnewcultivar.
Keywords:Kumquats;newvarieties;ploidyanalysis;geneticidentification;AFLP
  金柑果实芳香四溢,营养丰富,品质优良,风味
好.食之有顺气润肺、化痰止咳、促进消化、强壮身
体之功效.对治疗支气管炎和哮喘病有良好效果,
深受消费者欢迎.广西是我国金柑主产区之一,栽
培面积接近30万亩,在主产区金柑已成为农民发家
致富的主导产业.人们在生产过程中发现不少优良
变异金柑单株,由于变异后代与亲本在遗传物质构
成上差异微小,传统的形态学方法很难进行区分.
Zabeauetal.(1993)年创立了 AFLP(Amplified
fragmentlengthpolymorphism)技术,AFLP结合
收稿日期:2014G01G09  修回日期:2014G03G19
基金项目:广西自然科学基金(桂科自0991186);广西科技攻关项目(桂科攻1123003G3D).
作者简介:傅翠娜(1979G),女,山东莱州人,硕士,助理研究员,主要从事柑桔栽培、育种方面的研究,(EGmail)fucuina99@163.com.
∗通讯作者:甘海峰,研究员,主要从事柑桔栽培技术研究工作,(EGmail)ganhf6919@126.com.
了RFLP和RAPD各自的优点,方便快速,只需极
少量DNA材料,不需Southen杂交,能检测整个基
因组的遗传变异,在后代的遗传和分离中遵循孟德
尔定律.被广泛应用于果树遗传多样性研究和品系
鉴定,如粉蕉、大蕉和龙牙蕉(易干军等,2002)、龙眼
品种(系)(易干军等,2002,2003;彭宏祥等,2008)、
荔枝(易干军等,2003)、猕猴桃(陈华等,2007)、沙田
柚(肖远辉等,2012).本研究在相关研究的基础上,
拟采用倍性分析和AFLP相结合,对滑皮金桔和变
异单株金柑Ⅱ进行遗传鉴定分析,为金柑新资源的
合理利用、品种的选育提供理论依据.
1 材料与方法
1.1材料
试验用品种材料为罗浮(FortunellamargariG
ta)、罗纹(F.japonica)、长寿金柑(F.obovata)、大
果金豆、金豆(F.hindsii),采自中国柑桔研究所以
及金弹(F.crassifolia)、滑皮金桔、金柑Ⅱ采自广
西柑桔研究所.
1.2研究方法
1.2.1倍性分析 倍性检测采用细胞流式仪(型号
PAGI,Partec公司,德国)参照张俊娥等(2003)的方
法.分析“滑皮金桔”和“金柑Ⅱ”的叶片,以二倍体
普通金柑叶片作对照.取约0.5cm2的幼嫩叶片于
小塑料皿里,加入400μLHRGA核裂解液(Partec
HighResolutionStainingKit);用刀片切碎叶片放
置30s,通过20~50μm 的微孔滤膜将样品过滤到
小试管里;加入1.6mLHRGBDAPI染色液(Partec
HighResolutionStainingKit),染色30~60s;上样
检测.Partec倍性分析仪测定样品中单个细胞核的
DNA总量.DNA含量的分布曲线由仪器自动生成.
1.2.2AFLP分子标记 DNA提取参照母洪娜等
(2007)改进的CTAB法进行;DNA酶切及人工接
头的连接:双酶切目的DNA,选用PstI/MseI这两
种酶,再用T4DNA连接酶,酶切和连接在一步完
成.在0.5mL离心管中加入混合液按DNA模板4
μL,Adapter1μL,EcoRI/MseI(4U/μL)2μL,10
×Reactionbuffer2.5μL,10mmol/LATP2.5μL,
T4Ligase(4U/μL)1μL,AFLPGWater7μL.混匀
离心数秒,37℃保温5h,8℃保温4h,4℃过夜;在
0.5mL离心管中加入预扩增的混合液按模板DNA
2μL,PreGampmix1μL,dNTPs0.5μL,10×PCR
buffer2.5μL,TaqDNApolymease(2U/μL)0.5
μL,AFLPGWater18.5μL.混匀,按下列参数进行
PCR扩增循环30轮:94℃2min,94℃30s,56℃
30s,72℃80s,72℃5min;在0.5mL离心管中,
加入预扩增稀释样品2μL,dNTPs0.5μL,10×
PCRbuffer2.5μL,EcoRI引物1μL,MseI引物1
μL,TaqDNApolymease(2 U/μL)1μL,AFLPG
Water17μL.以上混匀,离心数秒,按下列参数
PCR循环:首先94℃2min①一轮扩增参数:94℃
30s,65℃30s,72℃80s;② 以后每轮循环退火温
度递减0.7℃或1℃,扩增12或10轮(递减0.7℃,
则扩增12轮,递减1℃,则扩增10轮);③接着按下
列参数扩增23轮:94℃30s,55℃30s,72℃80
s;最后延伸72℃5min.电泳检测荧光照相获得
指纹图谱,以NTSYSGpc2.10e数据分析软件进行,
采用Dice相似系数进行计算,得到Dice相似系数
矩 阵. 采 用 UPGMA (Unweighted pairGgroup
method,arithmeticaverage非加权平均法)进行聚
类,用图表算法(Graphics)中的树状绘图(Tree
plot)得到金柑亲缘关系树状图.
2 结果与分析
2.1倍性分析结果
流式细胞仪分析普通金柑、“滑皮金桔”和变异单
株叶片的倍性,结果表明普通金柑和“滑皮金桔”(图
1)是二倍体,变异单株“金柑Ⅱ”(图2)为4倍体.
图1 滑皮金柑的倍性分析
Fig.1 PloidyanalysisofHuapijingan
  利用从64对AFLP引物中筛选出的12对扩增
产物多态性好、谱带清晰的引物,对8份金柑材料的
基因组DNA进行扩增片段长度多态性分析,获得
9454期         傅翠娜等:倍性分析和AFLP标记相结合鉴定金柑新种质
图2 金柑Ⅱ的倍性分析
Fig.2 PloidyanalysisofJinganⅡ
图3 3对引物组合对金柑的AFLP扩增图谱
Fig.3 KumquatsAFLPfingerprintingmapby3primers
了较好的扩增结果(图3).12对引物组合在8个材
料中扩增出341条清晰的带,引物扩增条带数21~
44条(表2),平均每对引物扩增28.42条,其中多态
性带共有95条,多态性比例为27.9%,12对引物能
将8个金柑材料区分出来.从聚类图可以看出滑皮
金桔(J5)、金柑Ⅱ(J6)与普通金柑(J4)亲缘关系最
近(图4).滑皮金柑与普通金柑相似性系数为
96.8%,金柑Ⅱ与普通金柑相似性系数为95.8%,滑
皮金桔与金柑Ⅱ相似性系数为95.7%(表3).
表2 12对AFLP引物选择性扩增结果及条带多态性
Table2 PolymorphismofAFLPbands
onthe12selectedprimers
引物组合
Primer
总扩增带数
Totalband
number
多态性带数
Polymorphic
bandnumber
多态性带
百分率 (%)
Polymorphic
bandpercentage
EGAAC/MGCAC 24 9 37.5
EGAAC/MGCAG 25 7 28.0
EGAAG/MGCAA 44 13 29.5
EGAAG/MGCAT 22 8 36.4
EGAAG/MGCTA 26 10 38.5
EGAAG/MGCTT 22 8 36.4
EGACA/MGCTG 21 7 33.3
EGACT/MGCTG 31 9 29.0
EGACT/MGCTT 38 8 21.1
EGAGC/MGCAA 28 5 17.9
EGAGC/MGCTA 36 6 16.7
EGAGC/MGCTC 24 5 20.8
总计/平均 341 95 27.9
表3 供试材料Dice相似系数
Table3 Dicesimilaritycoeficientsamong
Kumquatsmaterials
J1 J2 J3 J4 J5 J6 J7 J8
J1 1.000
J2 0.961 1.000
J3 0.897 0.905 1.000
J4 0.926 0.935 0.910 1.000
J5 0.932 0.937 0.906 0.968 1.000
J6 0.902 0.911 0.884 0.958 0.957 1.000
J7 0.867 0.879 0.874 0.888 0.883 0.875 1.000
J8 0.873 0.885 0.873 0.894 0.886 0.877 0.985 1.000
图4 金柑种质AFLP分析聚类图
Fig.4 DendrogramofKumquatsvarieties
basedonAFLPdata
3 讨论与结论
体细胞变异(芽变)规律是果实等多年生作物重
要的科学问题.芽变是体细胞突变的表现,体细胞
055 广 西 植 物                  34卷
发生遗传变异的可能来源是点突变、体细胞重组、
DNA 甲基化或转座子活性高低等(刘庆,2008;
Asinsetal.,1999;Bernetetal.,2003).根据遗传
物质基础改变的来源不同,可以将芽变分为染色体
畸变和基因突变.染色体畸变又可以分为染色体结
构改变和数目改变两种.张俊娥等(2003)使用倍性
分析仪对48种培养多年不同基因型的柑桔愈伤组
织进行测定,发现93.8%的组织出现了DNA含量
加倍的细胞.本研究应用倍性分析仪发现一染色体
加倍金柑单株,证明了柑桔染色体数目的改变不仅
在愈伤组织中发生,在自然条件下同样存在.
利用AFLP分子标记技术检测柑桔芽变品种,
是芽变分子分析的一条有效途径.罗才安等(2003)
利用 AFLP分析了奉节脐橙的低酸和晚熟芽变株
系基因组 DNA 的遗传差异.本研究结果显示
AFLP技术能有效的区分8个金柑资源.
本研究采用倍性分析和AFLP相结合,对滑皮
金桔和变异单株金柑Ⅱ进行遗传鉴定分析.结果表
明:滑皮金桔是2倍体,金柑Ⅱ是4倍体;滑皮金桔
与普通金柑相似性系数为96.8%,金柑Ⅱ与普通金
柑相似性系数为95.8%,滑皮金桔与金柑Ⅱ相似性
系数为95.7%,表明滑皮金桔和金柑Ⅱ是不同于普
通金柑的变异新种质,可以直接作为品种资源加以
利用.金柑Ⅱ为4倍体,其不但品质优良,还是一个
关键的无核金柑育种材料,3倍体无核金柑育种尚
待进一步试验研究.
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