杜鹃花遗传多样性及品种分类研究

杜鹃花遗传多样性及品种分类研究
杜鹃花(Rhododendron SPP.)是属于杜鹃花科(Ericaceae)杜鹃花属的植物
的总称,具有树姿优美、花繁色艳、四季常绿等特点,观赏价值极高,广泛分布于我国南北各地,在盆景生产、旅游景观开发和城市园林绿化中起到了重要作用。

但目前我国杜鹃花品种资源存在着系统分类不明确、资源不清楚、新品种命名和分类混乱等问题,这些影响了对杜鹃花品种资源的保护和品种登陆。

此外,由于受西藏地区特殊的地理位置的影响,对西藏地区野生杜鹃花种质
资源现状、种群间的遗传多样性水平和种群内和种群间的变异特点等的研究不足,这严重影响了对西藏地区杜鹃花种质资源的合理开发应用和科学的保护,严重阻碍了杜鹃花的育种工作的开展。

因此,为保护西藏地区野生杜鹃花资源的多样性和对其资源的合理开发和利用,为进一步的杜鹃花品种资源的资源多样性以及品种分类研究奠定基础,本研究连续两年对西藏地区的野生杜鹃花资源进行调查和分析,采用ISSR和AFLP两种分子标记技术对杜鹃花的亲缘关系和种群遗传多样性进行了研究;先后调查了两个地市的杜鹃花品种资源,利用表型性状的数量分
类研究和ISSR和AFLP分子标记技术对杜鹃花品种进行亲缘关系和分类初探。

主要结论如下:1.调查并收集了杜鹃花品种资源,选择具有代表性的15个品种进行形态学分类研究。

统计并整理了杜鹃花品种的42个性状指标,包括叶片解剖结构数据和植株表型性状,对所有统计的性状指标进行了R型聚类分析以及主成分分析,选出了影响力较大的11个性状,得到了影响品种分类较大的形态特征。

2.补充了部分具有代表性的杜鹃花品种作为供试材料,利用ISSR和AFLP分子标记技术分析17个杜鹃花品种的亲缘关系。

ISSR和AFLP均扩增出了多态性
高的基因片段,其中ISSR筛选得到的引物共扩增出133个基因位点,多态位点
129个;AFLP实验共扩增出267个基因片段位点,获得多态位点251个。

两种标记的聚类分析中,17个品种均被分成了两个大类,其中一类有相同的杜鹃花品种,结果表明在不考虑种源的情况下,花期是影响杜鹃花品种分类的重要因素。

3.利用ISSR分子标记技术研究分析了位于色季拉山的8个杜鹃花野生种之间的亲缘关系。

实验筛选得到了8个扩增效果比较好的引物,共扩增出343个DNA片段条带,其中335条是多态性条带。

根据获得的遗传一致度对8个杜鹃花野生种进行聚类分析,结果表明测试的8个杜鹃花种间有相近的遗传背景,被聚类为两大类。

研究发现,8个野生种之间形态学分类与遗传分类结果有一定程度的异同,形态学研究可作为研究亲缘关系的辅助手段。

4.调查并选取了西藏地区具有代表性的野生杜鹃花种群进行种群间遗传多样性分析。

利用ISSR分析了三花杜鹃(R.triflorum)6个种群间的遗传多样性,共筛选得到11条扩增效果较好的引物,扩增118个基因位点,114个多态性位点。

6个种群的多态位点百分率为63.56~82.2、有效等位基因数1.282~1.4452、Nei’s遗传多样性指标0.1771~0.2645、Shannon信息指数0.2773~0.4008,表明种群内的遗传多样性水平较高,且物种水平的多态位点百分率为98.31、有效等位基因数1.5751、Nei’s遗传多样性指标0.3382、Shannon信息指数0.5085,物种的遗传多样性水平较高。

分子方差分析表明三花杜鹃的遗传多样性主要来源是种群内的遗传变异。

聚类结果表明种群间的遗传距离与其地理距离没有显著的相关性。

5.利用AFLP分析三花杜鹃6个种群间的遗传多样性,共筛选得到5对引物,共扩增出169个基因位点,161个多态位点。

6个种群的多态位点百分率分布范围
为52.07~86.39、有效等位基因数为1.2079~1.4109、Nei’s遗传多样性指标0.138~0.2517、Shannon信息指数0.228~0.3887,表明种群内的遗传多样性水平较高。

物种水平的多态位点百分率为95.86、有效等位基因数1.5138、Nei’s遗传多样性指标0.306、Shannon信息指数0.4642,具有较高的遗传多样性水平。

分子方差分析结果表明物种遗传变异的主要来源是种群内的遗传变异。

聚类结果表明6个杜鹃花种群的遗传距离与其地理距离没有显着的相关性。

6.利用AFLP分析了雪层杜鹃5个种群间的遗传多样性,筛选得到6对引物,共扩增出273个基因位点,234个多态位点。

种群的多态位点百分率为58.24~72.16、有效等位基因数1.2316~1.4396、Nei’s遗传多样性指标0.1359~0.2639、Shannon信息指数0.2123~0.4018,表明种群内部具有较高的遗传多样性。

物种水平的多态位点百分率为85.71、有效等位基因数1.184、Nei’s遗传多样性指标0.273、Shannon信息指数0.4151,表现出较高的遗传多样性。

分子方差分析表明种群内的遗传变异是物种遗传变异的主要来源。

聚类结果和Mental检测结果表明遗传距离与地理距离没有显着相关性。