棉花SSR分子标记在香蕉中通用性的研究_郑丽珊

分子植物育种，２００７年，第５卷，第５期，第６６７－６７２页ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＢｒｅｅｄｉｎｇ，２００７，Ｖｏｌ．５，Ｎｏ．５，６６７－６７２研究报告ＲｅｓｅａｒｃｈＲｅｐｏｒｔ棉花ＳＳＲ分子标记在香蕉中通用性的研究郑丽珊１袁有禄２王静毅１冀小蕊１黄秉智３武耀廷１＊１中国热带农业科学院热带作物生物技术研究所，海口，５７１１０１，２中国农业科学院棉花研究所农业部棉花遗传改良重点实验室，安阳，４５５００４，３广东省农科院果树研究所，广州，５１０６４０＊通讯作者，ｗｕｙａｏｔｉｎｇ＠ｔｓｉｎｇｈｕａ．ｏｒｇ．ｃｎ摘要香蕉栽培品种是由尖叶蕉（ＭｕｓａａｃｕｍｉｎａｔａＣｏｌｌａ，记为Ａ基因组）和长梗蕉（ＭｕｓａｂｉｌｂｉｓｉａｎａＣｏｌｌａ，记为Ｂ基因组）这两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的。

目前，香蕉ＳＳＲ分子标记开发的数量和应用研究非常有限，需要开展其它物种ＳＳＲ分子标记在香蕉中的通用性研究。

棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｓｐｐ．）是重要的经济作物，已经从基因组和ＥＳＴ开发了大量ＳＳＲ分子标记。

本研究应用１５９５对棉花ＳＳＲ引物首先对Ａ基因组的代表品种贡蕉和Ｂ基因组的代表品种野蕉进行转移扩增，得到１８３对有效扩增的引物。

然后以２０个香蕉栽培品种和４个野蕉品种对１８３对有效扩增的引物进行多态性筛选，最后得到１１１对多态性引物，共扩增到７９７个等位基因，平均每对引物的等位基因数为７．２。

引物多态信息含量（ＰＩＣ）在０．６１￣０．９１之间。

应用非加权类平均聚类方法，在相似系数０．６１处将２４个品种分为两大类群，类群Ｉ是以Ａ基因组为主的品种群，类群Ⅱ是以Ｂ基因组和Ａ基因组与Ｂ基因组杂交的品种群。

关键词香蕉，棉花，基因组，ＳＳＲ标记，通用性ＴｒａｎｓｆｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＣｏｔｔｏｎＳＳＲＭａｒｋｅｒｔｏＭｕｓａＺｈｅｎｇＬｉｓｈａｎ１ＹｕａｎＹｏｕｌｕ２ＷａｎｇＪｉｎｇｙｉ１ＪｉＸｉａｏｒｕｉ１ＨｕａｎｇＢｉｎｇｚｈｉ３ＷｕＹａｏｔｉｎｇ１＊１ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＴｒｏｐｉｃａｌＢｉｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＢｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，ＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＴｒｏｐｉｃａｌＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅ，Ｈａｉｋｏｕ，５７１１０１，２ＣｏｔｔｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉ－ｔｕｔｅｏｆＣＡＡＳ；ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＣｏｔｔｏｎＧｅｎｔｉｃＩｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ；ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＡｇｒｉｃｕｔｕｒｅ；Ａｎｙａｎｇ，４５５００４，３ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＦｒｕｉｔＴｒｅｅｓＲｅｓｅａｒｃｈ，Ｇｕａｎｇ－ｄｏｎｇＡｃａｄｅｍｙｏｆＡｇｒｉｃｕｌｔｕｒｅＳｃｉｅｎｃｅ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ，５１０６４０＊Ｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｉｎｇａｕｔｈｏｒ，ｗｕｙａｏｔｉｎｇ＠ｔｉｓｉｎｇｈｕａ．ｏｒｇ．ｃｎＡｂｓｔｒａｃｔＴｈｅｐｒｉｎｃｉｐａｌｂａｎａｎａｃｕｌｔｉｖａｒｓｄｅｒｉｖｅｄｅｉｔｈｅｒｆｒｏｍｉｎｔｒａｓｐｅｃｉｆｉｃｈｙｂｒｉｄｉｚａｔｉｏｎｂｅｔｗｅｅｎｗｉｌｄｄｉｐｌｏｉｄｓｕｂｓｐｅｃｉｅｓｏｆＭｕｓａａｃｕｍｉｎａｔａＣｏｌｌａ．（‘Ａ’ｇｅｎｏｍｅ），ｏｒｆｒｏｍｉｎｔｅｒｓｐｅｃｉｆｉｃｃｒｏｓｓｅｓｂｅｔｗｅｅｎＭｕｓａａｃｕｍｉｎａｔａａｎｄｔｈｅｗｉｌｄｄｉｐｌｏｉｄＭｕｓａｂａｌｂｉｓｉａｎａＣｏｌｌａ．（‘Ｂ’ｇｅｎｏｍｅ）．Ｎｏｗｄａｙｓ，ａｓｌｉｍｉｔｅｄＳＳＲｍａｒｋｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄａｎｄｕｓｅｄｆｏｒａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎｓｉｎＭｕｓａ，ｉｔｎｅｅｄｓｔｏｂｅｓｔｕｄｉｅｄｆｏｒｔｒａｎｓｆｅｒａｂｉｌｉｔｙｏｆＳＳＲｍａｒｋｅｒｓｆｒｏｍｏｔｈｅｒｃｒｏｐｔｏＭｕｓａ．Ｃｏｔｔｏｎ（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｓｐｐ．）ｉｓａｎｉｍｐｏｒｔａｎｔｃａｓｈｃｒｏｐ，ａｎｄｍａｎｙＳＳＲｍａｒｋｅｒｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｖｅｌｏｐｅｄｆｒｏｍｇｅｎｏｍｉｃａｎｄＥＳＴｉｎＧｏｓｓｙｐｉｕｍ．Ｉｎｔｈｅｓｅｒｅｐｏｒｔ，１５９５ＳＳＲｍａｒｋｅｒｓｆｒｏｍｃｏｔｔｏｎｗｅｒｅｓｃｒｅｅｎｅｄｆｏｒｔｈｅｔｒａｎｓｆｅｒａｂｉｌｉｔｙｔｏＧｏｎｇｊｉａｏ（Ｍ．ａｃｕｍｉｎａｔａ）ａｎｄＹｅｊｉａｏ（Ｍ．ｂｉｌｂｉｓｉａｎａ）．Ｔｈｅｒｅｗｅｒｅ１８３ｐｒｉｍｅｒｐａｉｒｓｗｉｔｈｅｆｆｅｃｔｉｖｅａｍｐｌｉｆｉｃａｔｉｏｎ，ｏｆｗｈｉｃｈ，１１１ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｃｐｒｉｍｅｒｐａｉｒｓｗｅｒｅｆｏｕｎｄｆｏｒｃｈａｒａｃｔｅｒｉｚａｔｉｏｎｏｎｔｈｅ２４Ｍｕｓａｇｅｎｏｔｙｐｅｓｗｉｔｈｖａｒｉｏｕｓｇｅｎｏｍｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎａｎｄｄｉｓｔｉｎｃｔｐｌｏｉｄｙｌｅｖｅｌ．Ａｓａｒｅｓｕｌｔ，ａｔｏｔａｌｏｆ７９７ａｌｌｅｌｅｓｗｅｒｅｏｂｔａｉｎｅｄｉｎａｌｌａｎｄａｖｅｒａｇｅｄ７．２ａｌｌｅｌｅｓｐｅｒｌｏｃｕｓ．ＰｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＣｏｎｔｅｎｔ（ＰＩＣ）ｒａｎｇｅｄｆｒｏｍ０．６１ｔｏ０．９１．Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｅｎｅｔｉｃｄｉｓ－ｔａｎｃｅｂｙＳＳＲｄａｔａ，ｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒａｎａｌｙｓｉｓｗｉｔｈｕｎｗｅｉｇｈｔｐａｉｒ－ｇｒｏｕｐｍｅｔｈｏｄｕｓｉｎｇａｒｉｔｈｅｍｅｔｉｃａｖｅｒａｇｅｓｐｒｏｄｕｃｅｄｔｗｏｍａｊｏｒｃｌｕｓｔｅｒｓｔｈａｔｃｌｏｓｅｌｙｃｏｒｒｅｓｐｏｎｄｅｄｗｉｔｈｔｈｅｇｅｎｏｍｅｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｔｈｅｖａｒｉｅｔｉｅｓ（Ａｇｅｎｏｍｅ，ａｎｄＢｇｅｎｏｍｅａｎｄｔｈｅｉｒｈｙｂｒｉｄｓｂｅｔｗｅｅｎＡｇｅｎｏｍｅａｎｄＢｇｅｎｏｍｅ）．ＫｅｙｗｏｒｄｓＭｕｓａ，Ｃｏｔｔｏｎ，Ｇｅｎｏｍｅ，ＳＳＲｍａｒｋｅｒ，Ｔｒａｎｓｆｅｒａｂｉｌｉｔｙ香蕉属芭蕉科芭蕉属植物，是著名的热带水果，也是热带、亚热带发展中国家的最重要作物之一。

我基金项目：本项目由国家自然科学基金（０４６００７０）、海南省自然科学基金指导项目（８０４３１）分子植物育种ＭｏｌｅｃｕｌａｒＰｌａｎｔＢｒｅｅｄｉｎｇ国栽培香蕉历史悠久，具有丰富的品种、野生种资源。

香蕉栽培品种是尖叶蕉（ＭｕｓａａｃｕｍｉｎａｔａＣｏｌｌａ，记为Ａ基因组）和长梗蕉（ＭｕｓａｂｉｌｂｉｓｉａｎａＣｏｌｌａ，记为Ｂ基因组）这两个原始野生蕉种内或种间杂交后代进化而成的。

香蕉分为鲜食香蕉（ｄｅｓｓｅｒｔｂａｎａｎａｓ）和熟食香蕉（ｃｏｏｋｉｎｇｂａｎａｎａｓｏｒｐｌａｎｔａｉｎｓ）。

根据植株形态上的特征及经济性状，我国习惯上把鲜食香蕉品种分为香牙蕉（ＡＡＡ）、大蕉（ＡＢＢ）、粉蕉（ＡＢＢ）和龙牙蕉（ＡＡＢ）等，并通称为香蕉。

除三倍体外，还有稀少的二倍体和四倍体品种（系）。

简单序列重复（ｓｉｍｐｌｅｓｅｑｕｅｎｃｅｒｅｐｅａｔｓ，ＳＳＲ），是一类由１￣６个碱基组成的基序（ｍｏｔｉｆ）串联重复而成的ＤＮＡ序列，它在人及其它真核生物的基因组中广泛存在，其基序两端的序列多是相对保守的单拷贝序列（Ｈａｍａｄａｅｔａｌ．，１９８２）。

基于寡核苷酸基序的重复次数在同一物种的不同基因型间差异性，已将其开发成为一种分子标记。

与其它分子标记相比，ＳＳＲ标记具有数量丰富，等位基因变异多，共显性遗传，ＤＮＡ质量要求有限，重复性强和对基因组有很好的覆盖性等特点，已广泛应用在不同作物与果树中的基因定位（何光华等，２００２）、品种鉴定（许占友等，１９９９）、图谱构建（张军等，２００２）、种子纯度检测（武耀廷等，２００１）及遗传多样性分析（Ｄｉｒｌｅｗａｎｇｅｒｅｔａｉ．，２００２）等。

由于开发ＳＳＲ分子标记的分子生物学实验比较麻烦，工作量大，成本高，效率低，人们就依据物种之间ＤＮＡ序列同源性的事实，对开发的ＳＳＲ分子标记在不同物种之间进行扩增转移和利用公共数据库中含有重复基序的ＤＮＡ或者ＥＳＴ序列，设计特异的引物，开发成ＳＳＲ分子标记。

棉花（Ｇｏｓｓｙｐｉｕｍｓｐｐ．）是重要的经济作物，已经从基因组和ＥＳＴ开发了大量ＳＳＲ分子标记。

香蕉ＳＳＲ分子标记的开发和应用研究非常有限，而且公共数据库中释放的ＥＳＴ数据相对较少，因此，我们用１５９５对棉花基因组ＳＳＲｓ引物在香蕉中的转移扩增效率做了初步的检测，这不仅寻找了远缘关系的物种间可共用的ＳＳＲｓ引物，而且所得到的结果为今后香蕉的比较基因组学、品种指纹图谱构建、重要性状的ＱＴＬｓ定位及分子标记辅助育种奠定了基础。

１材料与方法１．１实验材料以贡蕉、巴西蕉等２０个栽培品种和４个野蕉品种为实验材料，分别采自广东省农科院果树研究所。

具体材料见表１。

１．２ＳＳＲ引物来源ＳＳＲ引物序列选自棉花微卫星数据库（ＣｏｔｔｏｎＭｉｃｒｏｓａｔｅｌｌｉｔｅＤａｔａｂａｓｅ，ＣＭＤ；ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｔｔｏｎｓｓｒ．表１香蕉实验材料Ｔａｂｌｅ１ＢａｎａｎａｖａｒｉｅｔｉｅｓａｎｄｗｉｌｄｓｐｅｃｉｅｓｆｏｒＳＳＲａｎａｌｙｓｉｓ编号Ｎｏ．Ｍ１Ｍ２Ｍ３Ｍ４Ｍ５Ｍ６Ｍ７Ｍ８Ｍ９Ｍ１０Ｍ１１Ｍ１２Ｍ１３Ｍ１４Ｍ１５Ｍ１６Ｍ１７Ｍ１８Ｍ１９Ｍ２０Ｍ２１Ｍ２２Ｍ２３Ｍ２４品种名称Ｎａｍｅ贡蕉富人指蕉海南贡蕉云南野蕉１号海南红蕉民众８８１８威廉斯滑蕉巴西蕉ＦＨＩＡ－２３ＦＨＩＡ－１７金手指ＦＨＩＡ－１８野蕉云南野蕉２号海口野蕉鸡蕉小米蕉沙巴孟加拉大蕉海南酸大蕉广东四倍体粉杂一号ＦＨＩＡ－０３学名ＳｃｉｅｎｔｉｆｉｃｎａｍｅＭ．ＡＡｇｒｏｕｐＧｏｎｇｊｉａｏＭ．ＡＡｇｒｏｕｐＦｕｒｅｎｚｈｉｊｉａｏＭ．ＡＡｇｒｏｕｐＨａｉｎａｎｇｏｎｇｊｉａｏＹｕｎｎａｎＹｅｊｉａｏＮｏ．１Ｍ．ＡＡＡｇｒｏｕｐＨａｉｎａｎＨｏｎｇｊｉａｏＭ．ＡＡＡｇｒｏｕｐＭｉｎｚｈｕ８８１８Ｍ．ＡＡＡｇｒｏｕｐＷｉｌｌａｍｓＭ．ＡＡＡｇｒｏｕｐＨｕａｊｉａｏＭ．ＡＡＡｇｒｏｕｐＢｒａｚｉｌＪｉａｏＭ．ＡＡＡＡｇｒｏｕｐＦＨＩＡ－２３Ｍ．ＡＡＡＡｇｒｏｕｐＦＨＩＡ－１７Ｍ．ＡＡＡＢｇｒｏｕｐＧｏｌｄｆｉｎｇｅｒＭ．ＡＡＡＢｇｒｏｕｐＦＨＩＡ－１８Ｍ．ＢＢｇｒｏｕｐＹｅｊｉａｏＹｕｎｎａｎＹｅｊｉａｏＮｏ．２ＨａｉｋｏｕＹｅｊｉａｏＭ．ＡＡＢｇｒｏｕｐＪｉｊｉａｏＭ．ＡＡＢｇｒｏｕｐＸｉａｏｍｉｊｉａｏＭ．ＡＢＢｇｒｏｕｐＳｈａｂａＭ．ＡＢＢｇｒｏｕｐＭｅｎｇｊｉａｌａＤａｊｉａｏＭ．ＡＢＢｇｒｏｕｐＨａｉｎａｎＳｕａｎｄａｊｉａｏＭ．ＡＢＢＢｇｒｏｕｐＧｕａｎｇｄｏｎｇＳｉｂｅｉｔｉＭ．ＡＢＢＢｇｒｏｕｐＦｅｎｚａＮｏ．１Ｍ．ＡＡＢＢｇｒｏｕｐＦＨＩＡ－０３ｏｒｇ）。

编号为ＢＮＬ的６９８对、ＣＩＲ的３９２对、ＪＥＳＰＲ的３０９对、ＴＭＢ的１９２对和ＣＭ的４对，总计１５９５对。

从ＣＭＤ和棉花基因组数据库（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ｃｏｔ－ｔｏｎｄｂ．ｏｒｇ）中可以查询这些棉花基因组ＳＳＲ引物的重复位点以及一些相关的信息。