甜瓜种质资源多样性的SSR分析(2)
采用UPGMA算法进行聚类分析,得到这59份甜瓜种质资源聚类图(图2)。从图2可以看出,在相似系数为0.19处,59份甜瓜种质可以分为两类:第一类是包括Ba-2在内的薄皮甜瓜种质和大部分厚皮甜瓜种质;第二类仅包括薄皮甜瓜A23和厚皮甜瓜A41共2份种质。
在相似系数为0.58处,这两类甜瓜种质又可以进一步细分。第一类可以细分为3个组:第一组包括Ba-2、A3等9份种质;第二组仅包括1份种质GQ-219;第三组包括网络时代2号和A44在内的47份种质。其中第一组均为薄皮甜瓜,而第三组种质基本上没有共同的表型特征。由于所用的甜瓜种质材料大部分是提供的商品种,品种选育过程中种质之间的遗传交流等因素可能是造成品种分类混杂的主要原因。
2.3 甜瓜种质的主坐标分析
对46个EST-SSR标记在59份甜瓜种质上扩增的结果进行主坐标分析,前三个主坐标能解释全部变异的40.85%,其中第一主坐标所解释的变异占25.81%,第二主坐标和第三主坐标所能解释的变异分别占7.82%和7.22%。对前两个主坐标和前3个主坐标分别做59份种质的二维图和三维图,结果见图3和图4。
从二维图上(图3)可以看出,EST-SSR能清楚地区分厚皮甜瓜和薄皮甜瓜。在图中左部分分布的是厚皮甜瓜,本试验选取的大部分甜瓜种质材料为厚皮甜瓜。右部分分布的是薄皮甜瓜种质,包括Ba-2、Bc-2、IVF55、B9、翠玉、香甜王子、来凤地方甜瓜7份,这些种质在二维图上聚集在一起。
为进一步细分种质,继续做分辨率更高的前3个主坐标的三维图。从三维图上(图4)可以看出,厚皮甜瓜和薄皮甜瓜之间,以及厚皮甜瓜之间的差异更加明显,但7份薄皮甜瓜种质在图上仍然呈连续分布。
从46个EST-SSR标记对59份甜瓜种质系统发生关系的分析结果可以看出,EST-SSR能够有效区分厚皮甜瓜和薄皮甜瓜之间的遗传差异,且检测出的厚皮甜瓜遗传变异呈连续分布,没有表现出明显的特征。
从获取的EST-SSR数据来源中可见,本研究选用的部分标记可能存在如表4所列的功能。通过同源性搜索获得的这些功能,实际上也反映了本试验选用的甜瓜种质中存在这些基因的功能多样性。
3 结论与讨论
在鉴定甜瓜品种资源亲缘关系上,SSR能够弥补单独依靠表型鉴别亲缘关系的不足,本研究利用SSR分子标记将59份材料分类聚成薄皮和厚皮两大类型,厚皮类型还可细分为果皮带网纹或光皮、果皮黄色或白色等类别,但聚类分析结果没能将果肉颜色、肉质是否松脆、果型等形态学上的差异区分开,同一类型中各品种间的遗传相似系数比较大,说明遗传背景狭窄,差异不大,这与试验材料的覆盖面不够广有一定关系。
PIC值的分布范围为0~1,PIC值越大表明标记检测多态性的能力越强。在本研究中,甜瓜EST-SSR标记的PIC值分布范围为0.239~0.588。由于试验使用的甜瓜材料大多是厚皮甜瓜品种,只是甜瓜遗传变异中的很小一部分,如扩大试验材料的来源,甜瓜EST-SSR所检测的PIC值可能要高一些。另外,本研究中甜瓜EST-SSR的平均PIC值要低于其他研究中报道的来自基因组标记的PIC值[9],这是由于EST-SSR来自于序列保守的转录区,其变异的丰富度不及基因组非转录区的缘故。
利用SSR标记进行遗传多样性分析需要有足够的SSR引物,理想的状况是根据基因组来设计覆盖范围广的引物。如何开发更加经济有效的共显性固定标记是分子研究迫切的要求。目前,葫芦科中甜瓜、西瓜和黄瓜的基因组测序均已完成,这将极大的推动葫芦科瓜类作物基因组学的研究,促进发掘新的EST-SSR,避免简单的重复性工作,论文范文深化EST-SSR的研究。
致谢:本试验得到新疆农业科学院哈密瓜研究中心伊鸿平研究员和华中农业大学园艺林学学院孔秋生副教授在资源搜集方面的支持及试验方面的悉心指导,在此一并表示衷心感谢。
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