用分子标记研究柑橘属及其近缘属植物的亲缘关系和枳的遗传多样性

柑橘属及其近缘属植物的亲缘关系研究 柑橘植物种类和类型繁多，但无融合生殖的广泛存在、不同的种和属之间杂交容易、无性系变异较频繁以及野生种难以寻找等因素，给柑橘植物的系统学研究带来了很大的困难，在种的划分和演化关系等方面的观点也存在着较大的分歧。本研究在国内首次用胞质基因组区特定区域的PCR-RFLP、AFLP和SSR等方法研究了29份柑橘属及近缘属生物型的亲缘关系。主要结果如下： 1．4个叶绿体区段的PCR-RFLP共得到142个酶切位点，其中52个为多态性位点，多态性比率为36.62％。两个线粒体区段的PCR-RFLP得到43个切点，枳属有3个特异位点，其他生物型之间没有差异。 2．采用7对SSR引物在29个样品中扩增得到114个等位基因，平均每个位点有16.3个等位基因，平均多态性信息含量为0.648。 3．筛选了130个EcoRI／MseI引物对，其中16对表现最好。采用6个引物对在29个生物型中共得到599条带其中571条为多态性带，79个为生物型特异性的标记。平均多态性比率为95.33％，平均多态性信息含量为0.253。 4．综合三种标记聚类的结果可得到如下一些结论： 1) 澳洲指橘与柑橘属的亲缘关系很近。哈里米与金柑属的关系较紧密，不支持其为柑橘亚属的基本种，归入金柑属可能更合适； 2) 胞质基因组的证据表明富民枳不是枳与柑橘属生物型的杂种，其很高的SSR位点的纯合频率和数目众多的特异性的AFLP标记都支持富民枳种的地位； 3) 枳与柑橘属的关系较远，枳不可能是从柑橘属衍生而来； 4) Swingle的亚属的划分以及田中的原生柑橘类和后生柑橘类的划分界线都不清晰。现代栽培柑橘的起源与大翼橙关系密切。宜昌橙是非常独特的一个生物型，将其放在后生柑橘类并不合适； 5) 柑橘属的枸橼、柚和宽皮桔都能很好地分离，支持其为现代栽培柑橘的三个基本种的观点； 6) 根据胞质基因组的差异和聚类分析的结果对一些生物型的起源进行了分析，得出如下一些结论：葡萄柚是柚与甜橙的杂种，可能是与柚的回交种；本研究所包括的两个来檬生物型，其中之一的起源与枸橼、柚和澳洲指橘有关，另一个被误认为是枸橼的来檬生物型最后被认定为墨西哥来檬，来源与大翼橙和枸橼有关；粗柠檬是枸橼与宽皮橘的杂种；红黎檬可能是宽皮橘与粗柠檬的杂种；酸橙和甜橙为柚与宽皮橘的后代。 枳资源的遗传多样性研究 我国是积的原产地，存在大量的变异类型，但还有众多变异尚未被发现和鉴定。由 于人为因素、自然灾害和病虫害等原因，大量珍贵的积资源面临流失的危险。因而加速 积资源的搜集、保存和鉴定刻不容缓。本课题组收集了13个省市的35份积资源，各资 源圃的积选系34份共69份材料建立起全国最大的积资源收集圃。测定了其中54份材 料的过氧化物酶活性，用AFLP标记分析了69份材料的遗传多样性。结果如下: l)所有的材料POD活性有显著差异，积选系的POD活性与它们的矮化能力能较 好的符合，这些数据可为矮化砧木预选提供参考。 2)对69份材料进行AFLP分析，8个Ec口Rl从介eI引物对和7个PstF入fsel引物对 分别得到193个和168个多态性标记。EcoRF卉众el引物对和Pstl从介eI引物对得 出的平均多态性比率分别为26.69%和30.21%，平均多态性信息含量分别为 0.094和0.121，标记指数分别为2.27和2.90。Pst功呛eI引物对的效率高于 EcoRU人众el引物对的效率。结合三对以上的Pstl/人fsel引物对可区分所有的样品。 3)69份材料的AFLP标记多态性比率为26.21%，远高于国外报道的美国积资源的多 态性比率10%，表明我国现存的积资源要比美国保存的资源含有更高的遗传多 样性。在所比较的五个省的材料中，湖北省和河南省的积资源多态性信息含量 和多态性比率最高，平均距离最大，表明这两个省的材料含有更多的变异。山 东、安徽和江苏三省省内和省间材料的遗传差异都很小。野外收集的积资源与 从各资源圃收集的资源包含的遗传变异有较大的差异，表明种质圃外资源还包 含较丰富的遗传多样性。 4)14个样品的形态距离和AFLP标记遗传距离存在显著正相关(厂0.82)。