林鑒榮 喬燕春 郭爽 曹翆文 李蓮芳 李兆龍

摘 要 利用SRAP 和SSR技術(shù)對(duì)42 份茄子材料進(jìn)行了分子鑒定，開(kāi)展了SRAP和SSR標(biāo)記分析，12對(duì)SRAP引物獲得244條特征帶，13對(duì)SSR引物獲得62對(duì)特征帶，共計(jì)306條特征帶。聚類(lèi)結(jié)果顯示：茄子的遺傳多樣性豐富，聚類(lèi)結(jié)果與果實(shí)性狀存在一定的相關(guān)性，但整個(gè)聚類(lèi)圖呈現(xiàn)茄子基因互相滲透現(xiàn)象，單基因特性和茄子的表型不能完全對(duì)應(yīng)，說(shuō)明茄子資源在常年自然選擇過(guò)程中基因聚合發(fā)揮作用比較普遍。

關(guān)鍵詞 茄子 ；SRAP ；SSR ；遺傳聚類(lèi)

分類(lèi)號(hào) S436.411

茄子（Solanum melongena L.）起源于亞洲南部熱帶地區(qū)，古印度為其最早的馴化地，中國(guó)栽培茄子的歷史悠久，被認(rèn)為是第二起源地，擁有豐富的茄子種質(zhì)資源[1]。茄子栽培類(lèi)型品種繁多。根據(jù)果實(shí)顏色，可分為黑紫色、紫色、紫紅色、白色、青色等；根據(jù)果實(shí)形狀，可分為圓球形、扁圓球形、長(zhǎng)形等；按成熟期可分為早熟、中熟、晚熟等，可見(jiàn)茄子表型特征表現(xiàn)出豐富多樣性[1]。隨著生物技術(shù)的發(fā)展，尤其是分子標(biāo)記技術(shù)的發(fā)展在茄子上得到了很好的應(yīng)用，國(guó)內(nèi)外學(xué)者曾以RAPD（Random Amplified Polymorphism DNA）[2-5]、ISSR（Inter-simple Sequence Repeats）[6-7]、SSR（simple sequence repeat）[7-9]、AFLP（Amplified Fragment Length Polymophisms）[10-12]，SRAP（Sequence-related Amplified Polymorphism）[13]，以及近年開(kāi)發(fā)的新型IRAP和REMAP標(biāo)記[14-15]對(duì)茄子進(jìn)行了系統(tǒng)評(píng)價(jià)，除分子標(biāo)記分析之外，從茄子的形態(tài)學(xué)特征也進(jìn)行了多樣性分析[16-17]，結(jié)果普遍表明，茄子栽培種遺傳背景狹窄，分子水平的聚類(lèi)結(jié)果與傳統(tǒng)分類(lèi)依據(jù)的果實(shí)形狀、地理分布等的分類(lèi)結(jié)果大不相同。為了將分子標(biāo)記進(jìn)一步應(yīng)用于育種實(shí)踐，本研究選用SRAP和SSR 2種分子標(biāo)記，開(kāi)展茄子的遺傳多樣性研究，目的是從供試材料的基因型方面挖掘材料的遺傳特性，更好選育茄子優(yōu)良新品種。

1 材料與方法

1.1 供試材料

茄子重要資源42份，其中5份白茄，11份青茄，26份紫茄（表1）。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取

DNA提取采用改良CTAB法，濃度為2%，參照陳潔等[8]方法略作改動(dòng)。用0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)DNA的濃度及純度，將每個(gè)樣品濃度調(diào)至50 ng/μL，-20℃?zhèn)溆谩?/p>

1.2.2 SRAP反應(yīng)體系建立

SRAP反應(yīng)體系及程序參照李懷志等[13]進(jìn)行。

1.2.3 SSR反應(yīng)體系建立

SSR反應(yīng)體系及程序參照韓洪強(qiáng)等[8]進(jìn)行。

1.2.4 遺傳多樣性分析

供試SRAP引物為9條正向引物和11條反向引物，每條正向引物都與11條反向引物配對(duì)，組成99組引物組合，以任意2份材料為模板，分別對(duì)99個(gè)引物組合進(jìn)行PCR擴(kuò)增反應(yīng)，篩選出穩(wěn)定擴(kuò)增的引物組合12對(duì)（表2）。供試13對(duì)擴(kuò)增穩(wěn)定的SSR引物，序列見(jiàn)表3。

2 結(jié)果與分析

2.1 DNA提取

高質(zhì)量的DNA是保證實(shí)驗(yàn)質(zhì)量的重要環(huán)節(jié)，本研究采用磨樣機(jī)磨樣，快速便捷的提取了茄子高質(zhì)量的DNA，完全可以滿足本實(shí)驗(yàn)的要求[10]。圖1為茄子部分材料的DNA提取的樣板。

2.2 遺傳多樣性分析

本研究篩選了12對(duì)多態(tài)性較好SRAP引物和13對(duì)SSR引物對(duì)供試42份材料開(kāi)展了分子標(biāo)記技術(shù)研究，其中12對(duì)SRAP引物獲得244條特征帶，13對(duì)SSR引物獲得62對(duì)特征帶，共計(jì)306條特征帶。

2.2.1 SRAP遺傳聚類(lèi)分析

SRAP結(jié)果顯示：當(dāng)遺傳距離為0.751時(shí)，M3♂-1最先與其它材料分開(kāi)，這份材料為臺(tái)灣農(nóng)友引進(jìn)材料與廣州材料的雜交后代，表現(xiàn)莖葉多毛、果紫黑色、光澤鮮亮、果細(xì)長(zhǎng)；當(dāng)遺傳距離從0.752～0.816，M19-1、9413-2-3、M3♂-3、20104-2、M13♀-8、9832-9-2-5、NF-3♀、0605-1-1-2-28、20091-1-4-1、M3♂-8，10份材料逐漸呈遞進(jìn)關(guān)系聚類(lèi)，其中M開(kāi)頭的4份材料為臺(tái)灣材料和廣州材料的雜交后代，9832-9-2-5為泰國(guó)引進(jìn)材料，其他5份為廣州材料。當(dāng)遺傳相似系數(shù)為0.816時(shí)，其它31份材料聚為一類(lèi)，其中98219836-1為泰國(guó)引進(jìn)材料，這份材料最先和其它30份材料分開(kāi)，說(shuō)明98219836-1和其它30份材料存在一定的差異。在這一大類(lèi)群中進(jìn)一步細(xì)分類(lèi)，當(dāng)遺傳距離為0.902時(shí)，M3♂-5，M3-6聚小類(lèi)，M13♀-1，M1-1-1，M13♀-9聚為一小類(lèi)，這些材料都來(lái)自臺(tái)灣和廣東材料的雜交后代；當(dāng)遺傳相似系數(shù)為0.878時(shí)再與M1-1-2、JX-1、GHT聚類(lèi)，這8份茄子均為果紫色，耐老，果形較直；材料20104-3-1-1-2、1219、06057B聚為一小類(lèi)，均為青茄類(lèi)型、果形長(zhǎng)直、果尾尖；材料NF--♀、20091-1-4-2，0605-2聚為一小類(lèi)，表現(xiàn)為莖色少毛、果紫色、果型粗大；20092-2-4-2，0605-1聚為一小類(lèi)，表現(xiàn)為莖色多毛、果紫紅色、果型長(zhǎng)粗。從以上聚類(lèi)結(jié)果得出，僅有幾個(gè)茄子從類(lèi)型上和果實(shí)顏色上可以聚類(lèi)，整體上表現(xiàn)多基因混雜，不能和單一性狀基因聯(lián)系在一起。

2.2.2 SSR遺傳聚類(lèi)分析

為了進(jìn)一步得到更有利的指紋圖譜結(jié)果，開(kāi)展了SSR標(biāo)記技術(shù)研究，62條特征帶獲得了圖2的聚類(lèi)結(jié)果，其聚類(lèi)結(jié)果和SRAP聚類(lèi)結(jié)果呈現(xiàn)的基因互相滲透較為類(lèi)似，僅個(gè)別類(lèi)型相似的材料先聚類(lèi)之外，整個(gè)聚類(lèi)圖聚類(lèi)規(guī)律和表型特征不完全對(duì)應(yīng)。

2.2.3 SRAP和SSR聚類(lèi)結(jié)果比較

從SRAP和SSR聚類(lèi)結(jié)果來(lái)看，聚類(lèi)圖存在一定的差異，SRAP聚類(lèi)中， M3♂-1（莖葉多毛、果紫黑色、光澤鮮亮、果細(xì)長(zhǎng)）最先和其它材料分開(kāi)，而SSR聚類(lèi)中M3♂-5（果紫色，耐老，果形較直）最先和其它材料分開(kāi)，這2份材料從表型來(lái)看存在一定的差異。進(jìn)一步看2種分子標(biāo)記的聚類(lèi)圖，SRAP更體現(xiàn)在個(gè)別材料的層層聚類(lèi)，說(shuō)明材料個(gè)別之間的差異，SSR聚類(lèi)結(jié)果更體現(xiàn)在小群體聚類(lèi)之后再層層聚類(lèi)的現(xiàn)象（圖3）。

2.2.4 SRAP和SSR遺傳聚類(lèi)分析

進(jìn)一步將SRAP和SSR的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理，共同構(gòu)建了茄子的遺傳聚類(lèi)圖，SRAP和SSR的結(jié)果綜合顯示，僅個(gè)別材料有拉近和拉遠(yuǎn)的特征，整個(gè)聚類(lèi)圖還是沒(méi)有和表型性狀完全吻合，說(shuō)明茄子的基因滲透較為普遍，有可能茄子的基因型特征在長(zhǎng)期自然選擇和人為選配的過(guò)程中造成多基因聚合共同發(fā)揮功能，不能以單基因效應(yīng)評(píng)價(jià)茄子的遺傳特性（圖4）。

3 討論

茄子作為南北均可種植的大宗蔬菜之一，其物種的多樣性較為豐富，無(wú)論從果形還是植株本身特征，都存在類(lèi)型多元化的特點(diǎn)。茄子在南北市場(chǎng)都比較受歡迎，在常年栽培和育種過(guò)程中使得材料變得更加豐富多樣，促使茄子材料基因互相滲透變得較為普遍。近年有關(guān)茄子表型多樣性和分子多樣性的相關(guān)文章報(bào)道較多，李懷志等[18]利用SRAP分子標(biāo)記對(duì)36份茄子栽培品種進(jìn)行指紋圖譜分析，證明利用SRAP技術(shù)構(gòu)建茄子指紋圖譜分析是有效的，從果色和果形上看，和表形相比缺乏規(guī)律性；封林林等[3]對(duì)35份茄子資源進(jìn)行RAPD分析，結(jié)果顯示大部分長(zhǎng)茄可以聚為一類(lèi)，大部分短茄子可以聚為一類(lèi)，但長(zhǎng)茄子類(lèi)群有個(gè)別圓果或橢圓短茄子品種，短茄子類(lèi)群有個(gè)別的長(zhǎng)茄子品種，聚在一類(lèi)的品種，皮色復(fù)雜多樣；冉進(jìn)等[5]對(duì)53份茄子資源RAPD分析的結(jié)果表明，聚類(lèi)結(jié)果與果實(shí)形態(tài)特征不完全一致，與地理分布沒(méi)有必然聯(lián)系；廖毅等[10]分析顯示，茄子主要集中在亞洲種植，由于地區(qū)間引種的頻繁，不同生態(tài)類(lèi)型間的基因交流廣泛，單純依據(jù)果實(shí)的形狀和地理起源分類(lèi)，不能真實(shí)地反應(yīng)材料間的遺傳背景和遺傳差異。本研究選用SRAP和SSR 2種分子標(biāo)記對(duì)供試的42份材料進(jìn)行遺傳多樣性聚類(lèi)，2種標(biāo)記的結(jié)果均顯示，聚類(lèi)結(jié)果都不能和表型完全吻合，說(shuō)明茄子的基因型特征在長(zhǎng)期自然選擇和人為選配的過(guò)程中造成多基因聚合共同發(fā)揮功能，不能以單基因效應(yīng)評(píng)價(jià)茄子的遺傳特性，和前人研究報(bào)道結(jié)果有類(lèi)似之處。從42份材料的遺傳聚類(lèi)圖可見(jiàn)，遺傳距離在0.7～0.95，供試材料存在一定的差異，說(shuō)明本研究材料的基因型差異還是比較多樣的，為了更好地評(píng)價(jià)材料之間的親緣關(guān)系，本研究將進(jìn)一步對(duì)表型特征做系統(tǒng)的調(diào)查分析，綜合分析茄子材料的遺傳關(guān)系，更好地為茄子育種研究服務(wù)生產(chǎn)。

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