中国滇蔗茅种质资源遗传多样性的AFLP分析

ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9

http://www.chinacrops.org/zwxb/

E-mail: xbzw@chinajournal.net.cn DOI: 10.3724/SP.J.1006.2009.00262

中国滇蔗茅种质资源遗传多样性的AFLP分析

刘新龙1 蔡 青2,* 毕 艳1 陆 鑫1 马 丽1 应雄美1

1

云南省农业科学院甘蔗研究所, 云南开远661600; 2 云南省农业科学院生物技术与种质资源研究所, 云南昆明650223

摘 要: 利用10对AFLP引物对来自国家甘蔗资源圃的41份滇蔗茅(Erianthus rockii)无性系进行扩增, 获得860个片段, 多态性条带629个, 多态性条带比率0.73, 特异片段54个。遗传相似性系数、UPGMA聚类和主效应分析表明, 在相似系数0.52处做切割线, 毛轴野古草、斑茅和滇蔗茅无性系分为3个类群; 在相似系数0.715处做切割线时, 又将41份滇蔗茅无性系划分为3个大类群, 云滇07/23独自形成A类群, 鉴于其叶鞘背毛, 有待作进一步的分析; B类群3份无性系, 主要来自云南西南部高海拔地区; C类群37份无性系, 其中30份来自云南西南方向的保山、德宏地区, 其他地区7份; 在相似系数0.738处做切割时, 将C类群37份无性系划分为4个亚类群, 亚类群的划分反映出明显的地域分布规律, 来自同一地区的无性系多聚为一类; 在相似系数0.765处做切割可将C4亚类群划分为4个亚类群(C4-1, C4-2, C4-3, C4-4), 其中C4-3亚类群中云滇07/9/1与云滇99/4分子聚类最为相似, 可作为复份材料保存; C4-3亚类群在相似系数0.773处切割又可以分为3个分支类群, 以上分析反映出同一地区无性系之间具有丰富的遗传变异; 主效应分析反映的属间、种间、无性系之间的亲缘关系与分子聚类分析结果一致; 由此可见, 丰富的地理生态条件造就了滇蔗茅丰富的遗传多样性和明显的地域性分布规律。 关键词: 滇蔗茅; AFLP; 遗传多样性

Genetic Diversity Analysis for Germplasm of Erianthus rockii in China

LIU Xin-Long1, CAI Qing2,*, BI Yan1, LU Xin1, MA Li1, and YING Xiong-Mei1

1

Sugarcane Research institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kaiyuan 661600, China; 2 Biotechnology & Genetic Germplasm institute, Yunnan Academy of Agricultural Sciences, Kunming 650223, China

Abstract: Erianthus rockii is the most important wild resource in sugarcane germplasm, which mainly distributes in Yunnan province. To well utilize the germplasm in breeding program, it is necessary to understand its genetic background. In this research, 41 clones from national nursery of sugarcane germ were amplified with 10 informative AFLP primers. In total, 860 bands were detected, 629 of which were polymorphic, 36 of which were specific bands, and rate of polymorphic bands was 0.73. The results of genetic similarity coefficients, UPGMA cluster, and principal component analysis showed that 41 sugarcane clones were di-vided into three groups at 0.715 of genetic similarity coefficient: Yundian 07/23 was only grouped into group A and should be further identified due to its back hair on the sheath different from others, group B included three sugarcane clones from high alti-tude area, group C included 37 sugarcane clones, containing of 30 from southwest of Yunnan, and 7 from other region. Groups C was divided into 4 sub-groups at 0.738 of genetic similarity coefficient, and the cluster relation was obviously reflected the geo-graphic distribution of the clones. Sub-group C4 was divided into 4 sub-sub-groups at 0.765 of genetic similarity coefficient. Yun-dian 07/9/1 and Yundian 99/4 in sub-sub-group C4-3 were the most similar, indicating that two clones were duplicate. Sub-sub-group C4-3 included three branches according to 0.773 of genetic similarity coefficient. Principal component analysis for all clones indicated same result obtained from genetic similarity coefficients analysis. Therefore, complex geographical ecological environment is important factor to the genetic diversity and geographical distribution of E. rockii clones. Keywords: Erianthus rockii; AFLP marker; Genetic diversity

甘蔗近缘属植物滇蔗茅(Erianthus rockii Keng in Sinensia)属蔗茅属(Erianthus Michaux.), 主要分

布于四川、云南、, 海拔在500~2 700 m的[1]干燥山坡草地, 具有较强的抗病性、抗旱性、耐贫瘠

本研究由云南省重点基金项目(2006C0013Z), 国家科技基础条件平台项目(2007DKA21002-11), 国家财政部行业专项(nyhyzx07-019), 科技部广西省部会商项目(2007BAD30B02)资助。

*

通讯作者(Corresponding author): 蔡青, E-mail: caiqingysri@163.com

第一作者联系方式: E-mail: lxlgood868@163.com

Received(收稿日期): 2008-06-16; Accepted(接受日期): 2008-09-04.

第2期

刘新龙等: 中国滇蔗茅种质资源遗传多样性的AFLP分析 263

等特点, 属于较珍贵的甘蔗种质资源。近年来, 甘蔗育种家对常用的亲本材料进行亲缘关系分析, 发现现有亲本主要来自常用的原始祖先热带种(Saccharum officinarum)、印度种(S. barberi)、割手密(S. spontaneum)和大茎野生种(S. robustum), 目前,全世界甘蔗栽培种十之均含有这几个亲本血缘[2], 亲本之间血缘关系较近, 遗传基础狭窄, 品种杂交难以育出具有优势的突破性品种。因此, 开始加大对甘蔗野生资源的利用, 将具有优异抗性的滇蔗茅材料列为甘蔗亲本创新的重要亲本材料。云南省农业科学院甘蔗研究所依托国家甘蔗资源圃的资源优势, 通过光周期诱导等技术, 陆续获得了杂交一代和二代材料, 为后续亲本体系的创新奠定了基础[3]。目前有关滇蔗茅的研究主要集中在属间种间分类层次上[4-6], 关于其无性系遗传变异情况尚未见报道, 为了解决这个问题, 有必要开展滇蔗茅种质资源的遗传多样性研究。

扩增片段长度多态性(AFLP), 用少量的引物就能获得大量的多态信息, 标记可以覆盖整个基因组, 同时具有可靠性好, 重复性强, 可信度高等优点, 因此被广泛应用于农作物的遗传多样性、遗传图谱、基因定位、指纹图谱等方面的研究[7]。本研究针对国家甘蔗资源圃内保存的滇蔗茅资源进行多样性分析, 旨在为我国滇蔗茅种质资源的保存与杂交及更深入的分子遗传研究提供依据。

1 材料与方法

1.1 材料及来源

41份滇蔗茅无性系分别来自云南省农业科学院甘蔗研究所的国家甘蔗资源圃(表1)。以蔗茅属斑茅

(E. arundinaceus)和野古草属毛轴野古草(Arundi- nella pilaxilis)作为对照。

1.2 DNA的提取和纯化

参照蔡青等[8]方法并略加改进提取基因组DNA,

2008年3月初取新鲜叶片迅速剪碎并在−20℃冰箱

中冷冻, 于次日加入预冷的CTAB抽提液在RECH Mix Mills301 DNA研磨机上研磨成浆, 其他步骤同常规CTAB法。

1.3 AFLP扩增及其产物检测

根据Vos等[9]的方法进行适当调整。经EcoR I和Mse I酶切后的DNA与EcoR I和Mse I特定接头连接, 通过EcoR I和Mse I引物(含1个选择性核苷酸)进行预扩增, 其反应程序为预变性94℃ 30 s,

56℃ 60 s, 72℃ 60 s, 20个循环。稀释预扩增产物作为选择性扩增反应的模板, 以含3个选择性核苷酸的EcoR I和Mse I引物进行第2阶段扩增, PCR反应程序为预变性94℃ 30 s, 65℃ 30 s, 72℃ 60 s, 1个循环, 然后以每循环复性温度逐级降低0.7℃的梯度进行12个循环, 变性和延伸条件同上; 最后以94℃ 30 s, 56℃ 30 s, 72℃ 60 s, 23个循环。全部反应在德国产的Eppendorf Master Cycle Gradient上进行。扩增产物经95℃变性后在5%的变性聚丙烯酰胺凝胶上电泳分离, 采用本实验室建立的快速银染法染色。

1.4 数据分析

AFLP扩增条带在相同迁移位置的, 有带记为“1”, 无带记为“0”, 缺失或不清楚记为“−”。标记位点的多态性条带比率PPB [percentage of poly-morphic bands, PPB= a/(a+b)], 标记位点的多态信息量PIC(polymorphism information content, PIC = 1 − ∑pi2); 标记系统的有效等位基因数Ne (effective number of allele, Ne= 1/∑pi2), pi表示i位点的基因频率[10], 使用POPGEN32软件分析以上数据。同时使用NTSYS2.1计算Jaccard(1908)相似系数, 即Gsij = a/(a+b+c), Gsij是个体i和j的遗传相似性系数, a为两个体的共享片段数, b和c为i个体和j个体各自拥有的多态片段数。根据相似性系数进行UPGMA (unweighted pair group method analysis)聚类分析和PCA (principal component analysis)主效应分析, 并构建系统树和主效应图[11]。

2 结果与分析

2.1 AFLP扩增产物的多态性

选用多态性较高的10对AFLP引物对41份滇蔗茅无性系进行扩增, 所得的扩增产物条带清晰(图

1), 共统计到860个扩增片段, 其中多态性条带为629个, 多态性条带比率为0.73; 多态信息量为0.25, 每个位点的有效等位基因数为1.316; 获得无性系特异片段54个; 平均每个引物扩增的多态性条带为62.9, 扩增片段集中在50~660 bp之间(表2)。 2.2 滇蔗茅无性系间的相似性系数

对所有无性系包括对照进行Jaccard相似性系数分析(表略), 相似性系数越大, 亲缘关系越近。结果表明, 43份无性系间(包括对照)的相似性系数为0.121~0.827, 其中滇蔗茅无性系之间的相似性系数为0.511~0.827, 滇蔗茅无性系与斑茅的相似性系数为0.229~0.274, 与毛轴野古草的相似性系数为

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作 物 学 报

表1 滇蔗茅无性系名称及来源

Table 1 Name and source of the clones of E. rockii in the study

第35卷

序号 No. 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41

无性系名称 Clone name

云滇01-4 Yundian 01-4 云滇83-224 Yundian 83-224 云滇02-8 Yundian 02-8 云滇02-11 Yundian 02-11 云滇01-13 Yundian 01-13 贵滇95-19 Guidian 95-19 云滇01-14 Yundian 01-14 云滇01-12 Yundian 01-12 川滇92-40 Chuandian 92-40 云滇82-93 Yundian 82-93 云滇99-4 Yundian 99-4 云滇07-69 Yundian 07-69 云滇07- Yundian 07- 云滇07-70 Yundian 07-70 云滇07-1 Yundian 07-1 云滇07-54 Yundian 07-54 云滇07-9-1 Yundian 07-9-1 云滇07-9-2 Yundian 07-9-2 云滇07-5 Yundian 07-5 云滇07-36 Yundian 07-36 云滇07-58 Yundian 07-58 云滇07-26 Yundian 07-26 云滇07-29 Yundian 07-29 云滇07-28 Yundian 07-28 云滇07-75 Yundian 07-75 云滇07-34 Yundian 07-34 云滇07-33 Yundian 07-33 云滇07-76 Yundian 07-76 云滇07-48 Yundian 07-48 云滇07-3 Yundian 07-3 云滇07-60 Yundian 07-60 云滇07-51 Yundian 07-51 云滇07-39 Yundian 07-39 云滇07-62 Yundian 07-62 云滇07-23 Yundian 07-23 云滇07-17 Yundian 07-17 云滇07-46 Yundian 07-46 云滇07-43 Yundian 07-43 云滇07-18 Yundian 07-18 云滇07-15 Yundian 07-15 云滇07-42 Yundian 07-42

种名 Species E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii E. rockii

采集地 Source

云南高黎贡山 Gaoligongshan, Yunnan 云南六库 Liuku, Yunnan

云南畹町黑山门 Wandingheishanmen, Yunnan 云南畹町黑山门 Wandingheishanmen, Yunnan 云南腾冲高黎贡山 Gaoligongshan, Yunnan 贵州贞峰连环 Zhenfenglianhuan, Guizhou

云南腾冲高黎贡山 Tengchonggaoligongshan, Yunnan 云南腾冲高黎贡山 Tengchonggaoligongshan, Yunnan 不详 Unknow

云南澜沧 Lancang, Yunnan 云南瑞丽 Ruili, Yunnan 云南保山 Baoshan, Yunnan 云南腾冲 Tengchong, Yunnan 云南大理跃近 Daliyuejin, Yunnan 云南保山龙陵 Baoshanlongling, Yunnan 云南腾冲上营 Tengchongshangying, Yunnan 云南芒市遮放镇 Mangshizhefangzhen, Yunnan 云南芒市遮放镇 Mangshizhefangzhen, Yunnan 云南保山龙陵 Baoshanlongling, Yunnan 云南腾冲荷花乡 Tengchonghehuaxiang, Yunnan 云南腾冲坝湾蒲 Tengchongbawanpu, Yunnan 云南瑞丽南京里 Ruilinanjingli, Yunnan 云南陇川 Longchuan, Yunnan 云南陇川 Longchuan, Yunnan 云南弥勒 Mile, Yunnan 云南盈江 Yingjiang, Yunnan

云南陇川户撒 longchuanhusa, Yunnan 云南弥勒 Mile, Yunnan

云南腾冲高黎贡山 Tengchonggaoligongshan, Yunnan Yunnan 云南保山龙陵 Baoshanlongling, 云南腾冲坝湾 Tengchongbawan, Yunnan

云南腾冲高黎贡山 Tengchonggaoligongshan, Yunnan 云南腾冲烈士陵园

Tengchonggeminglieshilingyuan, Yunnan

云南腾冲百花岭 Tengchongbaihualingxiang, Yunnan 云南瑞丽互育乡 Ruilihuyuxiang, Yunnan 云南瑞丽雷允 Ruilileiyun, Yunnan

云南腾冲北海湿地 Tengchongbeihaishidi, Yunnan 云南腾冲高黎贡山 Tengchonggaoligongshan, Yunnan 云南瑞丽弄岛 Ruilinongdao, Yunnan 云南瑞丽姐告 Ruilijiegao, Yunnan

云南腾冲高黎贡山 Tengchonggaoligongshan, Yunnan

海拔

Altitude (m)

2000 1120 800 900 1987 900 1750 1830 — 1850 829 1785 693 1395 1208 2340 1059 1059 18 1093 2016 903 1685 1088 1419 980 13 1263 1953 1658 1571 1809 1650 1409 869 773 1633 1866 777 763 1562

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刘新龙等: 中国滇蔗茅种质资源遗传多样性的AFLP分析 265

图1 滇蔗茅无性系的AFLP扩增产物电泳图

Fig. 1 Amplification of AFLP primer for E. rockii clones 图中样品编号同表1。CK1为毛轴野古草, CK2为斑茅。

The numbers for each lane correspond with the numbers for clone named listed in Table 1. CK1: A. pilaxilis; CK2: E. arundinaceus.

表2 滇蔗茅无性系AFLP标记的多态性分析

Table 2 Genetic diversity analysis for amplified bands of E. rockii clones by AFLP primers

引物 Primer

总带数 Number of total band

多态性带数目 Number of poly-morphic band

71 58 71 58 92 25 79 66 54 55

条带大小Band size (bp)

特异带 Specific band 4 6 5 0 9 6 6 9 5 4

多态性条 带比率 Polymorphic bands (%)

78 67 72 77 80 74 76 65 77 65

多态信息量Polymorphism information content

0.27 0.20 0.22 0.29 0.25 0.17 0.26 0.28 0.36 0.24

有效等位基因数Number of effec-tive allele per

locus

1.368 1.253 1.288 1.417 1.329 1.207 1.352 1.310 1.399 1.240 1.316

E-ACC/M-CTC 91 E-AAC/M-CTA 86 E-ACA/M-CAT 99 E-ACC/M-CTA 75 E-ACC/M-CAG 115 E-ACG/M-CTG 34 E-AGC/M-CTA 104 E-AAC/M-CAT 101 E-ACA/M-CTA 70 E-ACC/M-CTG 85 平均Mean 合计Total

120–530 80–500 70–540 120–620 80–660 90–460 100–620 70–533 100–520 50–520

86 62.9 5.4 73 0.25 860 629

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0.176~0.213, 说明两个对照材料与滇蔗茅无性系亲缘关系较远。其中斑茅与同属的滇蔗茅无性系的亲缘关系较野古草属的毛轴野古草近。

2.3 聚类分析

2.3.1 属间种间关系 采用非加权类平均法(UPGMA)聚类分析, 以860个位点的谱带数据为原

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始矩阵构建AFLP分子系统树图(图2), 可以看出, 对照跟滇蔗茅无性系被十分明显地分开, 其中在相似系数0.52处做切割线时, 可以分为3大类, 毛轴

野古草、斑茅、所有滇蔗茅无性系各自聚为一类(I, II, III), 其中斑茅相对于毛轴野古草与滇蔗茅的亲缘关系更进, 符合属间种间的分类地位。

图2 Jaccard相似性系数和UPGMA构建的滇蔗茅无性系AFLP分子系统树

Fig. 2 Dendrogram obtained using Jaccard similarity coefficient and UPGMA based on AFLP data

2.3.2 滇蔗茅无性系间的聚类关系 根据属种间的聚类分析结果所有滇蔗茅无性系聚为一个大类群(I), 在相似系数0.715处做切割线时, 可以将41份滇蔗茅无性系划分为3个大类群, A类群仅云滇07/23一份无性系, 与其他无性系亲缘关系较远, 根据对该无性系的田间性状观察, 发现其茎叶性状与其他滇蔗茅无性系相似, 但叶鞘有散生毛群(其他无性系叶鞘无毛群), 无法确定是自身突变引起还是分类鉴定不准确所致, 因此有必要开花后做进一步分类鉴定; B类群3份无性系(云滇07/5、云滇07/29、云滇07/43), 分别采自云南保山龙陵、云南陇川、云南腾冲高黎贡山高海拔地区, 在分子聚类图上与其他无性系较早分开; C类群包含37份无性系, 采自云南保山地区的18份, 主要分布于腾冲、龙陵等地, 采自云南德宏地区的12份, 主要分布于瑞丽、陇川、芒市、畹町、盈江等地, 采自云南红河地区的2份,

主要分布于弥勒, 其他采自云南怒江六库地区的1份、大理跃进地区的1份, 思茅澜沧地区的1份, 贵州贞峰的1份, 四川的1份。

在相似系数0. 738处做切割时, 可将C类群37份无性系划分为4个亚类群, C1类群由采自云南红河地区、贵州贞峰连环地区、云南六库地区的云滇07/75、云滇07/76、贵滇95/19、云滇83/224组成, 在聚类图上较早与其他无性系分开; 采自云南腾冲烈士陵园(云滇07/39)的无性系独自形成C2类群, 采自云南澜沧(云滇82/93)和云南保山地区(云滇07/69)的无性系聚为C3类群, 逐渐与C4类群分开; C4类群主要由采自云南西南方向的保山和德宏地区的30份无性系组成, 亲缘关系表现较紧密。

在相似系数0.765处做切割, 可以将C4类群划分为4个亚类群, 其中云滇07/70、川滇92/40聚为C4-1亚类群, 云滇07/独自形成C4-2亚类群; 云

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刘新龙等: 中国滇蔗茅种质资源遗传多样性的AFLP分析 267 滇01/12、云滇07/18等20份无性系聚为C4-3大亚类群, 云南01/4、云滇07/15等7份无性系聚为C4-4亚类群, 两个较大亚类群各自形成的遗传分化群体, 在C4-3亚类群中云滇07/9/1与云滇99/4虽然采自不同地区, 但从聚类分析来看, 最为相似, 因此可判定为遗传上未完全分化的复份材料; C4-3亚类群在相似系数0.773处又可以分为3个分支类群, 其中云滇07/17、云滇07/18等3份无性系聚为另一类(C4-3A), 云滇07/1、云滇07/33等8份无性系聚为C4-3B亚类群, 云滇01/12、云滇07/3等9份无性系聚为C4-3C亚类群, 以上分析充分表明滇蔗茅无性系间明显的遗传分化现象。

茅和毛轴野古草与滇蔗茅无性系集中区域相隔较远, 各自处于较远位置, 充分说明蔗茅属与野古草属的属间关系较远, 斑茅虽然也处于较远位置, 但相对于野古草属更接近于滇蔗茅集中区域, 因此亲缘关系相对较近; 对于滇蔗茅无性系, 云滇07/23与其他无性系相隔一定距离, 而其他无性系都十分紧密地集中在一个区域, 因此对于云滇07/23的分类地位有待于进一步分析。专门针对无性系间进行主效应分析可以看出除了云滇07/23, 采自云南西南方向的无性系较紧密的集中在一起, 而采自云南东南(贵滇95/19、云滇07/76、云滇07/75)、西部(云滇83/224)、南部(云滇82/93)及来自云南西南高海拔地区(云滇07/5、云滇07/29、云滇07/43)的无性系较为疏松地分布于四周, 反映出无性系之间采自同一地区的亲缘关系更近, 不同地区亲缘关系较疏远。而滇蔗茅无性系相对集中的区域内部分布也不是非常紧密, 说明采自同一地区的无性系内部存在大量遗传变异。

2.4 滇蔗茅无性系主效应分析

基于Jaccard系数, 应用PCA (principal com-ponent analysis) 对AFLP标记数据结果进行主效应分析(图3), 所构建的分子主效应图清楚地显示了不同属间、不同种间、不同无性系的位置及亲缘关系, 与分子聚类结果一致。从图3可以看出对照材料斑

图3 滇蔗茅无性系的AFLP主效应分析图

Fig. 3 Principal components analysis using AFLP data for E. rockii clones

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作 物 学 报 第35卷

2.5 滇蔗茅无性系间的地域分布规律

根据滇蔗茅无性系的分子聚类图、主效应图和采集地情况, 可以发现滇蔗茅无性系呈现明显的地域性分布规律, 分子聚类关系同采集地存在明显的相关性。采自云南西南地区的无性系大多聚为一类, 仅有少部分无性系(云滇07/5、云滇07/29、云滇07/43、云滇07/23)较早与大类群分开, 表现为较远的亲缘关系; 而采自云南东南方向的贵滇95/19、云滇07/76、云滇07/75聚为一类; 采自云南南面的云滇82/93也较早同其他无性系分开, 采自云南西部的云滇83/224虽然与采自云南东南部的无性系聚为一类, 但内部也存在明显的分化。

3 讨论

3.1 AFLP标记在滇蔗茅遗传多样性研究中的可靠性

目前, AFLP已广泛应用于农作物的遗传多样性研究, 大量的研究表明AFLP是研究农作物遗传多样性非常有效的分子标记系统[12-17], 虽然其多态信息量不高, 但具有高的多态性检出效率, 少量引物就能获得大量多态性标记数据, 同时具有可靠性高, 重复性高等特点, 因此在作物的遗传多样性、分子指纹图谱、品种鉴定等方面得到越来越广泛的应用。本研究使用10对AFLP引物对国家资源圃内保存的41份滇蔗茅无性系进行遗传多样性分析, 共获得860个扩增片段, 其中多态性条带数目为629个, 多态性条带比率为0.73, 显现出高的多态性检出率, 表明滇蔗茅无性系具有丰富的遗传多样性; 通过对AFLP分子标记数据的相似性分析、主效应分析, 有效准确地反映出不同属间、种间、无性系间的亲缘关系, 与实际的植物分类鉴定相符; 同时反映出无性系间的遗传分化与地理分布的远近呈明显相关性, 因此AFLP标记是研究滇蔗茅遗传多样性非常有效、可靠的分子标记。

3.2 分子聚类、主效应分析在滇蔗茅遗传多样性研究中的优势

在种质资源的采集和评价中, 尤其对无性系的评价上, 仅依靠形态性状, 不能准确反映不同无性系间的遗传差别和亲缘关系[16-17], 因为形态性状极易受到环境的影响而发生变化, 而且无性系间常因形态相似, 而难于区分。现代分子标记技术从DNA水平上揭示遗传变异, 反映遗传背景差异, 因此能够有效、真实地反映种质资源的遗传变异和亲缘关

系。通过对AFLP标记数据做分子聚类和主效应分析, 充分显示出滇蔗茅无性系之间的亲缘关系和遗传分化状况, 基于不同相似系数, 可将滇蔗茅无性划分为不同的类群, 在反映无性系间遗传分化的同时也显现出无性系的聚类呈明显的地域性分布规律。在研究中, 发现云滇07/23在分子聚类和主效应图上与其他无性系表现出明显的差异, 因此有必要做进一步的分类鉴定; 云滇07/9/1与云滇99/4在分子聚类上最为相似, 因此作为复份材料保存。实验证明, 使用分子聚类和主效应分析更能充分显现无性系间的亲缘关系, 有利于发现新的遗传变异, 有助于无性系之间的区分。

3.3 滇蔗茅种质资源的采集

世界甘蔗野生种质资源的采集始于20世纪60年代, 而我国甘蔗资源采集始于80年代, 采集资源的重点在甘蔗原种、大茎野生种、细茎野生种[18], 而滇蔗茅资源的采集一直处于空白。近年来随着国家对甘蔗野生种质资源的重视, 国家甘蔗资源圃陆续开展了滇蔗茅种质资源的收集, 目前该资源的收集主要集中于滇西南亚热带湿润地区, 采集海拔高度从云南瑞丽的600 m到高黎贡山的2 000 m左右, 气候类型从湿热到暖温, 立体气候十分明显、土壤类型多样化, 因此采集的滇蔗茅资源具有广泛的适应性, 可为甘蔗育种提供丰富的野生血缘基础。鉴于野生资源的珍贵性和极易丢失等特点, 有必要在未采集的适生地开展更大规模的收集工作。

4 结论

AFLP标记具有高的多态性检出率, 能够客观准确地区分属间和种间差异, 是研究滇蔗茅遗传多样性有效的分子标记。聚类、主效应分析表明滇蔗茅具有丰富的遗传多样性和明显的地域分布规律, 其中一些特殊的材料值得关注, 如云滇07/23, 在聚类上与其他无性系较早分开, 其形态与其他滇蔗茅相似, 但叶鞘背毛, 因此有待进一步鉴定分析; 云滇07/9/1与云滇99/4分子聚类最为相似, 可作为复份材料保存。同时无性系间亲缘关系的揭示, 为特异材料的筛选和后续的深入研究奠定了基础。

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