生姜种质遗传多样性和亲缘关系的SRAP分析

摘要：

【目的】生姜为无性繁殖作物，千百年来，在经历气候变迁、自然选择和人工选择过程中，其生物学性状呈现出多方面变异，造就了许多地方品种。因此，研究生姜种质资源的遗传多样性及亲缘关系，对生姜资源进行科学分类，为生姜种质的收集、保护和创新利用提供理论依据。【方法】采用CTAB法提取生姜幼叶基因组DNA，利用 SRAP（相关序列扩增多态性，sequence-related amplified polymorphism）分子标记技术，对来源于世界不同地区的51份生姜种质的基因组DNA进行多态性扩增，PCR产物采用6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳分离，采用银染法显色。根据电泳结果得到“0，1”矩阵，利用POPGENE version1.32软件计算每对引物的多态性位点数、多态性位点百分率，以及有效等位基因数Ne、Nei’s遗传相似系数（GS）、遗传距离（GD）、Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数等指标，并采用NTSYS version2.10e软件进行种质间的UPGMA（非加权组平均法，unweighted pair-group method）聚类分析和基于Nei’s遗传距离的组群间的聚类分析，对生姜资源进行分类；同时，根据不同生态区之间生姜种质资源的遗传多样性和亲缘关系，结合植物起源中心相关特性及历史记载，探讨生姜的起源与传播。【结果】筛选出的15对引物共扩增出305条带，其中188条为多态性条带，多态性比率为61.68%，平均每对引物扩增出20.33个位点和12.53个多态性位点，说明生姜的遗传变异较为广泛。51份生姜种质的Nei’s遗传多样性指数、Shannon信息指数平均值分别为0.3689、0.5510，据此可将生姜种质分为3个大类、9个亚类，分析比较发现，每一类的生姜多来源于相同或相近区域。进一步研究表明，7个不同地理来源群体的 Shannon 信息指数范围是0.2901-0.4807，在遗传相似系数为0.9时，可将7个群体分为4类，华北群体、非洲群体各为一类，东南亚群体与日韩群体为一类，东南沿海群体、西南高原群体、华中群体为一类。【结论】品种间基于Nei’s遗传多样性指数和Shannon信息指数的分析表明，生姜虽为无性繁殖作物，但其遗传多样性较为丰富；根据遗传相似系数的UPGMA聚类分析结果，生姜种质资源的遗传多样性受地理来源影响较大；群体间遗传多样性分析表明，中国国内群体的遗传多样性高于国外群体，尤其华北群体与其他群体的遗传距离较远，且其栽培历史悠久，可以判定中国华北地区是生姜的次生起源地；而鉴于非洲群体的遗传多样性指数较高，与其他群体的遗传距离较远，且空间分布距中心位置较近，又有野生种存在，据此推断非洲可能是除东南亚之外的另一生姜原生起源地。

关键词：生姜、SRAP、遗传多样性分析、起源

分类号：S5 ;S

资助基金：国家公益性行业农业科技专项200903018;山东省农业良种工程2010LZ006-02

在线出版日期：2014-04-29（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：718-726