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基于ISSR标记的福建省多花黄精与长梗黄精种质鉴别及遗传多样性分析

徐惠龙 汪英俊 陈鸣 范小芳 卓飞英 魏艺聪 范世明

徐惠龙, 汪英俊, 陈鸣, 范小芳, 卓飞英, 魏艺聪, 范世明. 基于ISSR标记的福建省多花黄精与长梗黄精种质鉴别及遗传多样性分析[J]. 福建农业学报, 2017, 32(6): 619-624. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.009
引用本文: 徐惠龙, 汪英俊, 陈鸣, 范小芳, 卓飞英, 魏艺聪, 范世明. 基于ISSR标记的福建省多花黄精与长梗黄精种质鉴别及遗传多样性分析[J]. 福建农业学报, 2017, 32(6): 619-624. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.009
XU Hui-long, WANG Ying-jun, CHEN Ming, FAN Xiao-fang, ZHUO Fei-ying, WEI Yi-cong, FAN Shi-ming. Identification and Genetic Diversity of Polygonatum cyrtonema Hua and P.filipes Merr. Based on ISSR Marker[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(6): 619-624. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.009
Citation: XU Hui-long, WANG Ying-jun, CHEN Ming, FAN Xiao-fang, ZHUO Fei-ying, WEI Yi-cong, FAN Shi-ming. Identification and Genetic Diversity of Polygonatum cyrtonema Hua and P.filipes Merr. Based on ISSR Marker[J]. Fujian Journal of Agricultural Sciences, 2017, 32(6): 619-624. doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.009

基于ISSR标记的福建省多花黄精与长梗黄精种质鉴别及遗传多样性分析

doi: 10.19303/j.issn.1008-0384.2017.06.009
基金项目: 

福建省教育厅项目 JA15232

福建省康复技术协同创新中心项目 X2015004-协同

福建省康复技术协同创新中心项目 X2016003-协同

详细信息
    作者简介:

    徐惠龙(1981-), 男, 实验师, 研究方向:中药资源学及栽培学(E-mail:hlongxu@163.com)

    通讯作者:

    魏艺聪(1981-), 男, 讲师, 研究方向:中药生物技术(E-mail:yi-congwei@126.com)

  • 中图分类号: Q37;R282

Identification and Genetic Diversity of Polygonatum cyrtonema Hua and P.filipes Merr. Based on ISSR Marker

  • 摘要: 利用ISSR分子标记,对福建省19份黄精属种质资源进行鉴别和遗传多样性分析。结果显示:(1)根据性状及原植物进行样品鉴别,种质1、6、7、8、9、10、11、12、13、15、16、18、19为多花黄精,种质2、3、4、5、14、17为长梗黄精;(2)从100个引物里筛选出11个能扩增出清晰具多态性的引物,共扩增出条带170条,片段大小在250~2 000 bp,其中多态性条带170条,多态性比例为100%。Popgen 32软件分析显示,供试样品种质资源遗传多样性丰富,相似系数在0.604 9~0.824 4,遗传距离在0.193 1~0.502 7,霞浦种质与建瓯种质亲缘关系最近,柘荣种质与武夷山1种质亲缘关系最远;(3)UPGMA法聚类分析显示,19份样品被分为2大类,4个亚类,多花黄精种质全部聚在第Ⅰ类,长梗黄精种质全部聚在第Ⅱ类;(4)用Popgen 32软件进行遗传多样性分析,黄精属的有效等位基因数(Ne)、期望杂合度(H)、Shannon信息指数(Ⅰ)分别为1.484 5、0.292 3、0.423 9,4个亚类种水平的基因多样性Ht=0.4132。研究表明,ISSR分子标记适用于多花黄精与长梗黄精的鉴别及遗传多样性分析,研究成果为野生黄精属植物合理引种、驯化、保护和利用提供了重要的参考依据和数据支持。
  • 图  1  样品基因组DNA电泳图谱

    注:A1、B1、C1、D1、E1为新鲜样品;A2、B2、C2、D2、E2为阴干样品。

    Figure  1.  Genomic DNAs extracted from Polygonatum electrophoresed on 0.8% agarose TBE gel

    图  2  19个样品UBC826引物扩增结果

    注:M为DNA Marker,S1~S19为样品。

    Figure  2.  Amplified primer UBC826 in 19 Polygonatum germplasms

    图  3  基于ISSR的19个受试黄精属样品Nei′s遗传相似度UPGMA聚类

    Figure  3.  UPGMA dendrogram of Sarcandra glabra based on Nei's genetic distance

    表  1  19份供试材料

    Table  1.   Basic information on 19 germplasm samples

    样品原产地叶下面短毛总花梗长
    /cm
    S1福建泰宁3~4
    S2福建梅列5~8
    S3福建沙县6~8
    S4福建光泽16~8
    S5福建光泽25~8
    S6福建霞浦3~4
    S7福建建瓯2~4
    S8福建建阳3~4
    S9福建尤溪2~4
    S10福建柘荣3~4
    S11福建永泰3~4
    S12福建泉港2~4
    S13福建松溪3~4
    S14福建闽侯6~8
    S15福建新罗3~4
    S16福建上杭3~4
    S17福建武夷山16~8
    S18福建武夷山22~4
    S19福建武夷山33~4
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    表  2  11条ISSR引物扩增条带数与多态性比率

    Table  2.   Number and ratio of polymorphic bands amplified by 11 ISSR primers

    引物引物序列退火温
    度/℃
    扩增
    条带数
    多态性
    条带数
    多态性
    比率/%
    UBC807AGA GAG AGA GAG AGA GT521313100
    UBC811GAG AGA GAG AGA GAG AC541717100
    UBC818CACACACACACACACAG541818100
    UBC820GTG TGT GTG TGT GTG TC541414100
    UBC826ACA CAC ACA CAC ACA CC541818100
    UBC827ACA CAC ACA CAC ACA CG541111100
    UBC842GAG AGA GAG AGA GAG AYG511515100
    UBC849GTG TGT GTG TGT GTG TYA531919100
    UBC854TCT CTC TCT CTC TCT CRG511212100
    UBC855ACA CAC ACA CAC ACA CYT531414100
    UBC889DBD ACA CAC ACA CAC AC521919100
    统计170
    (合计)
    170
    (合计)
    100
    (均值)
    注:R为碱基A或G;B为碱基C、G或T;D为碱基A、G或T;V为碱基A、C或G;H为碱基A、C或T。
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    表  3  Nei's遗传相似性(对角线上方)和遗传距离(对角线下方)

    Table  3.   Nei's genetic identity (above diagonal line) and distance (below diagonal line)

    项目S1S2S3S4S5S 6S7S8S9S10S11S12S13S14S15S16S17S18S19
    S10.73170.69760.66830.68290.70730.66830.68290.68780.69270.67800.66340.66340.66830.70730.70240.67800.68290.7366
    S20.31240.74150.74150.74630.68290.67320.67800.71220.66830.65370.67800.65850.70240.68290.69760.67320.63900.6732
    S30.36020.29910.71710.66340.68780.70730.68290.70730.71220.65850.68290.66340.69760.67800.67320.63900.62440.6683
    S40.40300.29910.33260.81950.67800.69760.67320.68780.69270.66830.69270.67320.71710.66830.67320.68780.64390.6683
    S50.38140.29260.41040.19900.75120.70240.68780.69270.64880.66340.68780.64880.76100.67320.68780.71220.68780.6829
    S60.36430.38140.37430.38850.28610.82440.80000.76590.75120.72680.75120.72200.69760.72680.70240.66830.71220.6976
    S70.40300.39580.34630.36020.35320.19310.81950.79510.76100.68780.76100.76100.68780.75610.76100.62930.69270.6683
    S80.38140.38850.38140.39580.37430.22310.19900.80000.77560.78050.72680.76590.69270.76100.74630.65370.68780.7024
    S90.37430.33940.34630.37430.36720.26680.22930.22310.80980.70730.69270.80000.64880.77560.69270.63900.66340.6683
    S100.36720.40300.33940.36720.43270.28610.27320.25410.21100.74150.73660.76590.62440.73170.72680.60490.62930.6634
    S110.38850.42520.4 1770.40300.41040.31910.37430.24780.34630.29910.79020.73170.66830.67800.71220.70730.64390.6878
    S120.41040.38850.38140.36720.37430.28610.27320.31910.36720.30570.23540.74630.72200.68290.74630.70240.68780.6829
    S130.41040.41770.41040.39580.43270.32580.27320.26680.22310.26680.31240.29260.69270.73170.71710.65370.68780.7024
    S140.40300.35320.36020.33260.27320.36020.37430.36720.43270.47100.40300.32580.36720.65850.66340.73660.68290.7171
    S150.34630.38140.38850.40300.39580.31910.27960.27320.25410.31240.38850.38140.31240.41770.77070.66830.70240.6780
    S160.35320.36020.39580.39580.37430.35320.27320.29260.36720.31910.33940.29260.33260.41040.26040.74150.69760.7122
    S170.38850.39580.44780.37430.33940.40300.46320.42520.44780.50270.34630.35320.42520.30570.40300.29910.70240.6878
    S180.38140.44780.47100.44020.37430.33940.36720.37430.41040.46320.44020.37430.37430.38140.35320.36020.35320.7122
    S190.30570.39580.40300.40300.38140.36020.40300.35320.40300.41040.37430.38140.35320.33260.38850.33940.37430.3394
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    表  4  基于ISSR的黄精属遗传多样性

    Table  4.   Genetic diversity of Polygonatum based on ISSR markers

    亚类有效等位基
    因数(Ne)
    期望杂合度
    (H)
    Shannon信息
    指数(Ⅰ)
    11.34730.19300.2763
    21.37990.22570.3391
    11.37410.21620.3180
    21.000
    种级All1.48450.28230.4239
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出版历程
  • 收稿日期:  2017-01-11
  • 修回日期:  2017-05-11
  • 刊出日期:  2017-06-28

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