杜婷婷
摘 要 大別山區(qū)茶樹栽培歷史悠久,有著豐富的茶樹種質(zhì)資源,對茶樹的品種選育和生物技術(shù)的研究有著很大的作用。最近幾年已經(jīng)發(fā)展日益成熟的ISSR簡單重復(fù)序列間隔區(qū)技術(shù),已經(jīng)能夠從DNA反應(yīng)出來的水平展示出各個材料之間的差別和遺傳特點,這個方法技術(shù)已經(jīng)成為研究生物遺傳多樣性的非常有利的工具,并且方法簡單,使用方便快捷。本文以舒城縣舒茶鎮(zhèn)九一六茶園為實驗材料進(jìn)行茶樹種質(zhì)多樣性的ISSR分析。此次研究可為大別山區(qū)茶樹的持續(xù)發(fā)展利用以及生物多樣性的保護(hù)提供部分參考依據(jù)。
關(guān)鍵詞 大別山區(qū) 茶樹 種質(zhì)資源 ISSR 多樣性分析
中圖分類號:S567文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
0引言
茶樹的種質(zhì)資源是自然進(jìn)化的產(chǎn)物,它在生長進(jìn)化過程中由于各種外界和內(nèi)部的因素產(chǎn)生了很多的遺傳變異,而這些遺傳基因中包含著許多決定它們各種特征的基因。而茶樹進(jìn)行育種的主要基礎(chǔ)是茶樹的種質(zhì)資源,茶樹育種是對茶樹種質(zhì)資源的基因選擇,并且利用優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源對茶樹進(jìn)行育種。當(dāng)前世界各地的產(chǎn)茶國對茶樹種質(zhì)資源的采集和改進(jìn)是十分關(guān)注的,茶葉市場的不斷發(fā)展和茶葉的科技創(chuàng)新是離不開茶樹種質(zhì)資源的開發(fā)利用的。
1大別山茶樹種質(zhì)資源多樣性的ISSR分析
1.1供試材料樣本的收集
實驗材料采自舒城縣舒茶鎮(zhèn)九一六茶園,共計20份茶樹種質(zhì)資源,從所選取的20份茶樹種質(zhì)資源中采取其較嫩的新梢葉片,采用硅膠干燥法收集樣品,并于-20℃冰箱保存,然后用于基因組DNA的提取。
1.2供試材料DNA的提取
實驗前對儀器進(jìn)行提前滅菌,實驗過程中對操作儀器應(yīng)該輕拿輕放,避免因為劇烈的震動而對實驗造成影響。采用改良CTAB法提取收集到的20份樣本基因組DNA,其操作方法為:(1)將CATA緩沖液置于65℃水浴預(yù)熱,同時開始制冰。(2)稱取0.5g處理后的茶樹葉片,進(jìn)行研磨,形成茶粉。(3)取0.1g研磨后的茶粉加入EP試管中,加入1ml預(yù)冷的TE清洗液和10ul巰基乙醇,進(jìn)行冰浴。(4)取出EP管進(jìn)行離心實驗。(5)取出EP管,將上清液進(jìn)行吸取轉(zhuǎn)移到另外一個新的EP試管中,加入2ml無水乙醇,混勻后靜置,讓核酸沉淀。(6)把絮狀沉淀物挑入加入800ul的75%乙醇的1.5ulEP中,進(jìn)行洗滌沉淀操作,在室溫環(huán)境下使DNA沉淀干燥。(7)使得到的DNA沉淀在50ul的ddH2O中,在-20℃中保存。(8)設(shè)置空白參照,取樣品1ul置于蛋白核酸檢測儀針頭上檢測,得出檢測結(jié)果。
通過CTAB法提取20份樣本的基因組DNA,根據(jù)得出的電泳圖可以得知OD260/OD28的值處于1.8和2.0之間,表明此次實驗所采用的材料和方法提取的茶葉種質(zhì)資源DNA的效果比較好,得到的DNA的濃度、純度都比較高。
1.3 ISSR對茶樹遺傳多樣性和親緣關(guān)系的分析
在20份茶樹DNA提取的基礎(chǔ)上,用擴(kuò)增產(chǎn)物多態(tài)性好、穩(wěn)定性高的ISSR引物用于樣本DNA擴(kuò)增。
根據(jù)20中茶樹種質(zhì)資源的ISSR聚類分析圖譜,可以得知:供試材料間的遺傳相似系數(shù)GS值在0.589~0.774之間。其中,舒城大葉種和舒城藥茶的GS值為0.778,二者的遺傳關(guān)系最為相近。而GS值最小的是平陽特旱和日本群體種,GS值是0.589,表示平陽特旱和日本群體種的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。根據(jù)遺傳相似系數(shù)按UPGMA方法進(jìn)行聚類,當(dāng)遺傳距離為0.730時,可以將20份茶樹種質(zhì)資源分為五大類。其中,D類還有12個茶樹種質(zhì)資源,占實驗材料中所有種質(zhì)資源的60%,表明舒城縣其特有的茶葉種質(zhì)資源有著獨特的遺傳基因。
對大別山區(qū)茶樹種質(zhì)資源20分樣本進(jìn)行擴(kuò)增,共得到了36個位點,多態(tài)性比率是95.2%,擴(kuò)增條帶的大小介于250~1800kb之間。以最具代表性的舒城大葉種為中心,按照方位組建的四個方位群居中,多態(tài)性位點最多的是東北群落,而最少的是西南群落。四個方位的群落中在群內(nèi)發(fā)生遺傳變異的概率比較大。在眾多ISSR標(biāo)記位點處,基因流的平均值為1.6223,僅僅能夠抵質(zhì)遺傳漂變引起的基因變異。各種茶樹種質(zhì)資源在一定程度上具有一定的親緣關(guān)系,它們的基因相似性是基于它們的親緣關(guān)系,舒城大葉種、舒城藥茶和平陽特旱種質(zhì)資源遺傳多樣性比較豐富,并且在DNA的遺傳上具有很好的穩(wěn)定性。
2結(jié)語
對茶樹種質(zhì)資源多樣性的分析使用DNA分子標(biāo)記法是非常可行的,因為DNA在遺傳上具有穩(wěn)定性,而茶樹的一些特征受到環(huán)境因素的影響是比較大的,因此,對茶樹種質(zhì)資源的多樣性分析,ISSR分析方法能夠更好地研究其種質(zhì)資源的遺傳多樣性,并且能有效的鑒別出不同種類的茶葉種質(zhì)資源。部分茶樹經(jīng)過長期的自然選擇,與不同種類的茶樹進(jìn)行基因交流,使得大別山區(qū)的部分茶樹資源也發(fā)生了轉(zhuǎn)變。隨著污染日益嚴(yán)重,許多動植物種類已經(jīng)消失,因此,通過對大別山區(qū)茶樹種質(zhì)資源的分析研究,可以為茶樹的保護(hù)以及育種等提供參考性依據(jù)。
基金項目:2017年安徽省教育廳自然科學(xué)研究一般項目“大別山區(qū)茶樹種質(zhì)資源多樣性的ISSR分析”(KJ2017B03)。
參考文獻(xiàn)
[1] 王小萍,張廳,黃梅等.四川地區(qū)茶樹種質(zhì)資源葉表型性狀多樣性分析[J].中國農(nóng)學(xué)通報,2018,34(04):89-94.
[2] 黎釗,肖斌,余有本等.基于STR分型檢測技術(shù)的89份茶樹種質(zhì)資源遺傳多樣性分析[J].西北農(nóng)林科技大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版),2017,45(01):140-146.