利用SRAP分子標(biāo)記技術(shù)分析茄子遺傳多樣性

肖熙鷗 林碧樺 林文秋 李威 高曉敏 呂玲玲

摘 要 利用SRAP技術(shù)對36份茄子栽培種進行遺傳多樣性分析。結(jié)果表明：22對引物對36份茄子DNA進行PCR擴增，經(jīng)過染色后共獲得292條多態(tài)性條帶，平均每個引物組合擴增出13.27條多態(tài)性條帶。36份茄子品種間遺傳相似系數(shù)在0.568～0.870，平均遺傳相似系數(shù)為0.757，這表明該群體的遺傳背景相對狹窄。利用UPGMA法對36份茄子資源進行聚類分析，結(jié)果顯示，在相似系數(shù)為0.690處，可將36份茄子資源劃分為5個組。

關(guān)鍵詞 茄子 ； SRAP ；遺傳多樣性

分類號 S641.1 Doi：10.12008/j.issn.1009-2196.2016.03.005

Abstract The genetic diversity of 36 eggplant was analyzed by SRAP maker. Two hundred-ninety-two polymorphic bands were amplified by 22 SRAP primers with an average of 13.27 polymorphic bands per primer pair.The genetic similarity was from 0.568 to 0.870 with an average genetic similarity w 0.757. The result suggested that the genetic diversity of 36 eggplants was related narrow. Thirty-six eggplants were clustered into 5 groups at 0.690 coefficients by UPGMA method.

Keywords eggplant ； SRAP ； genetic diversity

茄子（Solanum melongena L.）是世界范圍內(nèi)重要的蔬菜，也是中國冬季重要的南菜北運蔬菜之一。根據(jù)海南省統(tǒng)計局統(tǒng)計，2014年海南省茄子產(chǎn)量達到247 974 t，為第六大冬季瓜菜品種。茄子具有顯著的雜種優(yōu)勢[1]，開展茄子種質(zhì)分類研究，對茄子雜種優(yōu)勢的利用具有重要意義。與傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)分類相比，利用分子標(biāo)記對資源進行分類具有不受環(huán)境條件影響、重復(fù)性好等優(yōu)點[2]。本課題組前期收集了128份茄子種質(zhì)資源，并對其中部分資源進行了田間農(nóng)藝性狀調(diào)查[3-4]，在此基礎(chǔ)上，本研究利用SRAP分子標(biāo)記對其中的36份茄子種資質(zhì)源的遺傳多樣性進行分析，為利用雜種優(yōu)勢培育新品種奠定基礎(chǔ)。

1 材料與方法

1.1 材料

本試驗所需的36份供試材料收集于全國各地，其中32份為商品種，4份為福建地方品種（表1）。于2014年秋季將36份材料種植于中國熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)院南亞熱帶作物研究所蔬菜基地，采用常規(guī)管理。茄子農(nóng)藝性狀的調(diào)查參照李錫香等[5]的方法。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取

利用康為世紀(jì)植物DNA基因組提取試劑盒提取葉片DNA，提取的DNA經(jīng)1.0%電泳檢測，合格后稀釋成50 ng/μL備用。

1.2.2 SRAP體系及銀染

引物序列參照李懷志等[6]和管志坤[7]的方法，引物由上海生工生物工程有限公司合成。SRAP-PCR反應(yīng)體系參照李懷志等[6]的方法。反應(yīng)總體積為10 μL，其中MgCl2 2.0 mmol/L，dNTP各為0.2 mmol/L，引物0.50 μmol/L，模板DNA 50 ng，Taq酶1 U。擴增程序如下：94℃預(yù)變性3 min；94℃變性1 min，35℃復(fù)性1 min，72℃延伸1 min，5個循環(huán)；94℃變性1 min，55℃復(fù)性1 min，72℃延伸2 min，35個循環(huán)；72℃延伸10 min。擴增產(chǎn)物加7 μL上樣緩沖液，94℃變性5 min。采用6%變性聚丙烯酰胺凝膠，0.5×TBE緩沖液，60 W恒功率電泳1.5 h，銀染檢測電泳結(jié)果。

1.2.3 引物篩選

利用形態(tài)差異較大的4份茄子品種（優(yōu)秀9號、快圓茄、泰國長茄和E208）DNA作為模板，篩選出條帶清晰、多態(tài)性好的引物，然后有對所有茄子材料進行SRAP-PCR分析。

1.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計與分析

根據(jù)染色結(jié)果記錄清晰可重復(fù)的條帶，將電泳圖譜清晰且可重復(fù)的條帶記錄為1，同一位置上的弱帶或者未出現(xiàn)的記錄為0，利用NTSYS 2.10e軟件中的UPGMA法進行系統(tǒng)聚類分析。

2 結(jié)果與分析

2.1 SRAP引物的篩選及多態(tài)性分析

不同引物對擴增條帶的數(shù)量、清晰等差異較大。對李懷志等[6]和管志坤[7]報道的SRAP引物對進行篩選，結(jié)果獲得SA1EM1、SA10ME3、SA16ME2、SA17ME2、SA19ME2、SA19ME5、ME4EM3、ME6EM7、OD3GA34、SA10DC1、FC18EM10、SA19EM11、DA1EM3、DA10EM1、SA1EM7、PM36EM9、SA10EM10、SA11EM5、SA11EM10、SA11OD3、SA13EM2、SA15DC1共22對帶型清晰、多態(tài)性好的引物組合。利用上述22對引物對36份茄子DNA進行SRAP-PCR擴增，經(jīng)過染色后共獲得292條多態(tài)性條帶，平均每個引物組合擴增出13.27條多態(tài)性條帶，其中SA1EM1引物擴增的多態(tài)性條帶最多為23條，SA19ME5引物對擴增的多態(tài)性條帶最少，僅7條，擴增片段的大小主要集中在100～2 000 bp。SA10EM3引物對在36份茄子資源中的擴增結(jié)果見圖1。36份茄子品種間遺傳相似系數(shù)在0.568～0.870，平均遺傳相似系數(shù)為0.757。在供試的36個茄子品種中，親緣關(guān)系最近的為E213與E215，親緣關(guān)系最遠的為E31和E208。

2.2 SRAP聚類結(jié)果分析

根據(jù)SRAP的統(tǒng)計數(shù)據(jù)，利用UPGMA法對36份茄子資源進行聚類分析，結(jié)果見圖2。在相似系數(shù)為0.69處，可將36份茄子資源劃分為5個組，其中第Ⅰ組僅包含1個品種E208；第Ⅱ組也僅含有1個品種世龍黑妹；第Ⅲ組含有5個品種，其均為紫紅長茄；第Ⅳ組的3個品種均為黑紫色長卵茄；其余的26個品種為第Ⅴ組，其中包括1份黑紫色圓茄（快圓茄），1份綠色長茄和4份黑紫色長卵茄（E200、E209、E213、E215），其余的均為紫紅長茄。

3 討論與結(jié)論

將生物技術(shù)手段和傳統(tǒng)育種手段相結(jié)合能夠極大的推動農(nóng)作物新品種選育的進程，提高新品種選育的效率。利用分子標(biāo)記技術(shù)對種質(zhì)資源進行遺傳多樣性分析、雜種優(yōu)勢群的劃分、指導(dǎo)雜交親本的選育和選配，以減少育種的盲目性，從而提高育種的效率[8-9]。在本實驗中，36份材料不能很明顯的聚為2個雜種優(yōu)勢群，因此，在今后的工作中，應(yīng)結(jié)合配合力的分析進行選擇，將其逐漸分為2個雜種優(yōu)勢群。

不同的研究者利用不同的分子標(biāo)記對多個茄子群體進行遺傳多樣性分析，結(jié)果均表明茄子的遺傳背景相對狹窄[2，10-14]。在本研究中，36份材料的遺傳相似系數(shù)在0.568～0.870，平均遺傳相似系數(shù)為0.757，表明該群體的遺傳背景相對狹窄，這與前人的研究結(jié)果大致相同。因此，為了更好的利用茄子的雜種優(yōu)勢，應(yīng)該通過引進和創(chuàng)新資源來擴大茄子的遺傳背景。眾多的研究結(jié)果表明，茄子DNA標(biāo)記聚類與茄子果實性狀標(biāo)記聚類結(jié)果有一定的相關(guān)性[2，12，15]。在本研究中，由于絕大多數(shù)資源為紫紅長茄，因此DNA標(biāo)記與果實性狀標(biāo)記不能做很好的對比，但第Ⅳ組的3個品種均為黑紫色長卵茄，第Ⅴ組的基本為紫紅長茄，這表明DNA標(biāo)記與果實性狀標(biāo)記有一定的相關(guān)性。DNA聚類結(jié)果與地理來源相關(guān)性不同的研究者的結(jié)果不太一致。一些研究者認為，DNA標(biāo)記聚類結(jié)果與地理來源有一定的相關(guān)性，而另一些研究者的結(jié)果表明，其相關(guān)性并不明顯。這可能是由于種質(zhì)資源在不同地區(qū)之間不斷交流導(dǎo)致基因滲透，因此，在引種時應(yīng)更加關(guān)注其表型性狀。

參考文獻

[1] 楊建國，皮向紅，宋志偉，等. 茄子雜種優(yōu)勢與育種研究進展[C]//園藝學(xué)文集——湖南省園藝學(xué)會第八次會員代表大會暨學(xué)術(shù)年會論文集. 長沙：湖南科學(xué)技術(shù)出版社，2005：170-173.

[2] 孫源文，陳鈺輝，劉富中，等. 基于SSR分子標(biāo)記的栽培種茄子遺傳多樣性分析[J]. 中國蔬菜，2012（22）：17-23.

[3] 李 威，肖熙鷗，呂玲玲. 高溫脅迫下茄子耐熱性表現(xiàn)及耐熱指標(biāo)的篩選[J]. 熱帶作物學(xué)報，2015，36（6）：1 142-1 146.

[4] 李 威，呂玲玲，魏長賓. 粵西地區(qū)冬季茄子引種栽培評價[J]. 北方園藝，2015，39（3）：23-27.

[5] 李錫香，朱德蔚. 茄子種質(zhì)資源描述規(guī)范和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)[M]. 北京：中國農(nóng)業(yè)出版社，2006.

[6] 李懷志，張 峻，李 翔，等. 應(yīng)用SRAP標(biāo)記對茄子品種進行遺傳多樣性分析與指紋圖譜構(gòu)建[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2011，34（4）：18-22.

[7] 管志坤. 茄子種質(zhì)資源遺傳多樣性SSR和SRAP分析[D]. 保定：河北農(nóng)業(yè)大學(xué)，2012.

[8] 石玲艷，侯建華，張永虎，等. 基于SRAP標(biāo)記的玉米自交系遺傳多樣性與群體結(jié)構(gòu)分析[J]. 作物雜志，2015，31（3）：57-63.

[9] 段智利，姚文華，黃云霄，等. 利用配合力和分子標(biāo)記劃分玉米自交系雜種優(yōu)勢群[J]. 分子植物育種，2008，6（5）：921-928.

[10] 梁任繁，王益奎，李文嘉，等. 茄子主要栽培種遺傳多樣性分析[J]. 西南農(nóng)業(yè)學(xué)報，2011，24（5）：1 861-1 866.

[11] 廖 毅，孫保娟，黎振興，等. 茄子及其近緣野生種遺傳多樣性及親緣關(guān)系的AFLP分析[J]. 熱帶作物學(xué)報，2009，30（6）：781-787.

[12] 肖熙鷗，王 勇，李冠男，等. 茄子種質(zhì)資源的ISSR遺傳多樣性分析[J]. 華南農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2012，33（3）：296-300.

[13] 馮英娜，柳李旺，劉衛(wèi)東，等. 茄子SSR遺傳多樣性及其農(nóng)藝性狀的關(guān)聯(lián)分析[J]. 江蘇農(nóng)業(yè)學(xué)報，2014，30（4）：839-847.

[14] 何倚劍，劉衛(wèi)東，柳李旺，等. 茄子種質(zhì)資源遺傳多樣性和群體結(jié)構(gòu)分析[J]. 南京農(nóng)業(yè)大學(xué)學(xué)報，2013，36（5）：13-20.

[15] 林鑒榮，喬燕春，郭 爽，等. 茄子種質(zhì)資源SRAP、SSR遺傳多樣性研究[J]. 熱帶農(nóng)業(yè)科學(xué)，2014，34（11）：35-40.