雄黃連木遺傳多樣性

李琬婷 黃曉霞 程小毛

摘要：選取雄黃連木（Pistacia chinensis Bunge）為研究材料，利用10對擴增片段長度多態(tài)性（AFLP）引物對來自河南省的6個不同種群總計136份雄黃連木個體進行遺傳多樣性分析，從不同層次揭示其變異規(guī)律以及為后期黃連木雌雄鑒定和合理利用提供理論依據(jù)。結果表明，物種水平上，Shannon信息指數(shù)Ⅰ（0.49）和基因多樣性指數(shù)（0.33）均反映出雄黃連木種群具有中等遺傳多樣性水平。分子方差分析（AMOVA）結果表明，雄黃連木種群內的遺傳變異占93.35%，種群間的變異占6.65%，二者都說明該地區(qū)黃連木的遺傳變異主要發(fā)生在種群內部。6個黃連木群體間的遺傳距離范圍在0.035 3～0.149 5之間，遺傳相似性的范圍在0.861 1～0.965 3之間，基因流Nm為2.612 6，說明黃連木不同群體間相似程度較高，遺傳分化較低，基因交流較充分。

關鍵詞：黃連木;AFLP;遺傳變異;遺傳分化

中圖分類號： S792.990.4 文獻標志碼： A 文章編號：1002-1302（2019）23-0133-04

黃連木（Pistacia chinensis Bunge）系漆樹科（Anacardiaceae）黃連木屬（Pistacia）落葉喬木，雌雄異株，是廣泛分布于我國的生物能源樹種之一[1]。在能源危機日益加劇的今天，對生物柴油能源植物進行利用研究具有極其重要的價值與意義，黃連木作為一種優(yōu)良的木本油料樹種，顯示出其廣闊的開發(fā)利用前景，受到廣泛的關注[2-3]。對于雌雄異株植物而言，一般雄株生長得更快且有更好的適應性[4]，通過對雌雄黃連木的合理搭配，來滿足當前對黃連木種群大面積繁育的需要，雌雄植株黃連木性別發(fā)育很難通過形態(tài)學特征來進行鑒別，故對雄黃連木進行遺傳多樣性研究具有極高價值。由于過去對黃連木的研究相對落后，主要集中于栽培管養(yǎng)[5]、病蟲害防治[6]、生理特性[7]以及資源分布[8]等方面，有關其雌雄植株遺傳多樣性或遺傳改良的研究國內尚未見報道，李琬婷等利用9對AFLP引物對河南省4個不同種群黃連木材料進行遺傳多樣性分析，研究結果表明黃連木4個不同種群遺傳多樣性均處于中等水平，黃連木總的遺傳分化主要來自居群內部，較低遺傳分化則在其居群間存在[9]。

在隨機擴增多態(tài)性標記（RAPD）和限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）基礎上不斷完善發(fā)展的分子技術-擴增片段長度多態(tài)性（AFLP）標記技術，兼?zhèn)銻APD與RFLP技術雙重優(yōu)點，可在不預知基因組序列情況下，對基因組多態(tài)性進行檢測，不僅易于標準化，且所檢出的多態(tài)位點同RAPD標記一樣可覆蓋整個基因組，也具RFLP同樣的可靠性及穩(wěn)定性[10]。該項技術發(fā)展至今已成功用于多種植物遺傳多樣性、高密度遺傳圖譜構建以及分子標記篩選的研究。隨著分子技術的不斷進步完善，AFLP技術已廣泛應用于植物種質資源鑒定、遺傳多態(tài)性檢測、遺傳圖譜構建以及群體遺傳結構分析等諸多方面，不僅應用在小麥、水稻、玉米等主要農作物上，在林木、果樹及蔬菜等植物上也得到廣泛利用[11-14]。程小毛等應用AFLP技術對6個居群的滇西北玉龍雪山不同海拔川滇高山櫟進行遺傳多樣性分析，結果表明，6個居群的遺傳多樣性水平隨海拔梯度的變化而呈現(xiàn)相同的變化規(guī)律[15]。魏朔南等通過8對引物組合將陜西漆樹8個品種和6個野生居群的14個樣品完全區(qū)分開[16]。本研究通過采用AFLP技術對河南省不同地域雄黃連木進行遺傳多樣性分析，從而為了解不同地理地域對雄黃連木遺傳多樣性和親緣關系的影響，揭示其變異規(guī)律以及后期雌雄黃連木鑒定和合理利用奠定基礎。

1 材料與方法

1.1 材料

試驗材料為雄黃連木植株，于2015年3月在我國河南省長葛市和安陽市南溝村（西溝北坡）、南溝、南溝（東后凹）、南溝村（陳家溝）以及安陽監(jiān)獄共6個地點進行采集，采集數(shù)分別為23、32、12、18、17、34株，共計136株。每株采其嫩梢 1～5個嫩枝，且取樣點間距≥30 m。將采集樣品迅速放進變色硅膠進行干燥處理，帶回實驗室常溫保存?zhèn)溆谩?/p>

1.2 試驗方法

1.2.1 雄黃連木DNA抽提 采用改良CTAB（十六烷基三甲基溴化銨）法[17]提取雄黃連木基因組總DNA。

1.2.2 雄黃連木AFLP分析 參照李琬婷等的反應體系及反應程序[9，18]，進行AFLP相關分析。選擇性擴增引物編號及序列見表1。

1.2.3 帶型統(tǒng)計與數(shù)據(jù)分析 采用人工讀帶法，將凝膠電泳圖上難以分辨的弱帶或無帶記作“0”，同一位置的清晰條帶記作“1”，據(jù)此構建原始數(shù)據(jù)矩陣。利用POPEGENE Version1.31軟件進行綜合分析，計算有效等位基因數(shù)（Ne）、等位基因數(shù)（Na）、香農（Shannon）指數(shù)（I）、遺傳分化系數(shù)（Gst）、Neis多樣性指數(shù)（He）、基因流（Nm）以及遺傳距離（D）等相關參數(shù)。采用AMOVA軟件分析樣品遺傳變異在群體內與群體間的分布。

2 結果與分析

2.1 雄黃連木遺傳多樣性分析

利用EA16MC8、EA16MC12、EA15MC9、EA13MC5、EA13MC8、EA13MC10、EA13MC12、EA12MC15、EA11MC1、EA11MC14這10對篩選出的AFLP引物組合，對來自6個不同雄黃連木種群的136株樣品進行遺傳多樣性分析。研究結果（表2）表明，10對引物的有效等位基因數(shù)（Ne）變異區(qū)間在1.28（EA13/MC12）～1.70（EA16/MC8），變幅為0.42，平均值為1.56;香農指數(shù)（I）最大的位點是EA16/MC8，為0.58，最小的是EA13/MC12，為0.26，平均值為0.49;而Neis基因多樣性指數(shù)（He）的變化范圍在0.17（EA13/MC12）～0.39（EA16/MC8），AFLP檢測的結果說明雄黃連木種質資源具有中等水平的遺傳多樣性。

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收稿日期：2018-08-21

基金項目：國家自然科學基金（編號：31100292）;云南省自然科學基金（編號：2010ZC267）;云南省省級重點學科園林植物與觀賞園藝建設經(jīng)費（編號：50097401）。

作者簡介：李琬婷（1993—），女，云南昆明人，碩士，主要從事園林植物應用研究。E-mail：2861283663@qq.com。

通信作者：程小毛，博士，副教授，主要從事林木遺傳育種研究。E-mail：30375713@qq.com。