18份草珊瑚種質的ISSR標記遺傳相關性與親本選配分析
資源與鑒定
作者：魏藝聰 陳瑩 羅林泉 楊群雄 陳藝娟 梁一池
[摘要]通過ISSR分子標記技術分析18份來源於不同產地並經質量評價的草珊瑚種質的遺傳多樣性及親緣關係，並進行親本選配優化分析，為進一步利用這些種質進行育種奠定一定基礎。應用ISSR-PCR分子標記技術研究18個份來自於不同居群的草珊瑚種質的DNA指紋圖譜，應用Popgen32軟件計算遺傳多樣性和遺傳距離，並以UPCMA法進行聚類分析。經篩選獲得23條多態性引物，ISSR-PCR擴增共獲得198條譜帶，其中多態性譜帶184條，Nei′s基因多樣性指數（h）為0.32，Shannon多樣性指數（I）為0.4854。供試的草珊瑚種質的遺傳相似係數為0.3838～0.8788，平均為0.6612。遺傳距離分析揭示了各受試種質相互間的遺傳一致性與遺傳距離，其中種質S2與種質S18之間的遺傳距離最遠，為0.9575，而種質S4與種質S5之間的遺傳距離最近，僅為0.1292。而聚類分析表明種質S1，S2，S3，S7，S10等5個種質在不同程度上有別於其餘受試13個種質，並優化了S2與S3，S2與S6，S2與S18等3組較佳親本選配組合。研究表明受試種質具有較好的遺傳多樣性，遺傳距離分析與聚類分析所揭示的18個種質之間的親緣關係，並為優化雜交育種的親本選配提供遺傳背景方麵可靠的信息。
[關鍵詞]草珊瑚;ISSR;遺傳多樣性;親緣關係，親本選配
[收稿日期]2014-05-29
[基金項目]福建省教育廳A類項目（JA11138）;福建省科技重大項目（2011Y4005）
[通信作者]梁一池，教授，博士生導師，主要從事中藥材品質評價與質量標準研究，E-mail：[email protected]
[作者簡介]魏藝聰，講師，研究方向為中藥生物技術，E-mail：[email protected]
草珊瑚Sarcandra glabra是一種廣譜中藥材，全株可入藥，具有很高的藥用價值。《中國藥典》2005年版列為法定藥材使用，還被廣泛應用於保健品、食品、飲料及日用化工等方麵，市場需求不斷擴大，對草珊瑚原料需求也不斷增加。近幾年來，草珊瑚野生資源急劇減少，收集優良種質，通過人工育種及人工栽培是保障草珊瑚資源可持續利用的必然要求[1-3]。藥材的產量與品質性狀屬於數量性狀，易受環境條件的影響，隻根據性狀表現進行種質選擇效果不好，而有些性狀雖受少數主基因控製，但也受遺傳背景、微效基因等因素的影響。運用DNA指紋圖譜的方法進行其遺傳多態性研究可以從遺傳背景分析種質材料之間的遺傳差異和親緣關係，從而確定種質之間的遺傳距離，在雜交育種時指導親本的選配，為雜種優勢群的劃分，減少雜交組合數，提高育種效率提供基因背景方麵的依據[4-6]。利用分子標記，是進行藥材品質性狀選擇的有效途徑。
ISSR（inter-simple sequence repeat）即簡單序列重複區間擴增多態性分子標記是近年來發展起來的十分有效的分子標記技術，具有穩定、多態性高，簡便及易操作等優點，被視為理想的遺傳標記方法[7-10]。
本研究利用ISSR分子標記技術對18個不同產地、不同品質性狀的草珊瑚種質資源進行遺傳多樣性與親緣關係研究，為進一步合理利用這些資源進行雜交育種或者分子輔助育種提供可靠的遺傳背景信息。
1材料
PCR儀（Eppendorf，型號5332），電泳係統（北京市六一儀器廠，型號DYY-12），低溫冷凍離心機（Eppendorf，型號5810R），凝膠成像分析儀（BIO-RAD ChemiDoc XRS），微量移液器（Eppendorf）。
2×CTAB提取液，1×TAE 緩衝液，瓊脂糖（Promega公司），溴化乙錠（Fluka公司），Trans Start Top Taq DNA Polymerase（北京全式金公司），三氯甲烷﹑無水乙醇﹑異丙醇均為國產分析純。
本研究實驗樣品是由福建中醫藥大學梁一池教授鑒定並收集的采自不同產地的18批樣品，為金粟蘭科植物草珊瑚，集中種植於福建中醫藥大學時珍園，本課題組已通過HPLC特征指紋圖譜分析方法對這18個草珊瑚樣品的7個活性成分進行了分析[11]，並按優、良、中與差把18個樣品進行了分級，並進行了隨機的編號。