潘靜,張俊超,陳有軍,周青平*
(1.西南民族大學(xué)青藏高原研究院,四川 成都 610041;2.四川省抗逆牧草種質(zhì)創(chuàng)新及生態(tài)修復(fù)工程實驗室,四川 成都 610041;3.四川若爾蓋高寒濕地生態(tài)系統(tǒng)國家野外科學(xué)觀測研究站,四川成都 610041)
DNA標(biāo)記作為近年來迅速發(fā)展的一種技術(shù)手段,廣泛地應(yīng)用于植物分子遺傳學(xué)領(lǐng)域[1]。在功能基因組學(xué)的研究中,基于目的基因開發(fā)的功能性分子標(biāo)記是今后分子標(biāo)記發(fā)展的必然方向[2]。目的起始密碼子多態(tài)性標(biāo)記(start codon targeted polymorphism,SCoT)是在水稻(Oryza sativa)上開發(fā)的一種類似隨機引物多態(tài)性(random amplified polymorphic DNA,RAPD)的基因型分子標(biāo)記,它利用較高的退火溫度(50℃)能夠有效地減少假陽性擴增的可能性[3]。與其他標(biāo)記相比,SCoT標(biāo)記結(jié)合了內(nèi)部簡單重復(fù)序列標(biāo)記(inter-simple sequence report,ISSR)和RAPD標(biāo)記的優(yōu)點,具有更好的穩(wěn)定性、重復(fù)性等優(yōu)點,同時有效的產(chǎn)生多態(tài)性,更好地反映物種遺傳多樣性及親緣關(guān)系[4-5]。SCoT技術(shù)是一種新型分子標(biāo)記技術(shù),在遺傳多樣性和遺傳育種等研究中具有重要的意義。自2009年被開發(fā)以來,該分子標(biāo)記已大量應(yīng)用于經(jīng)濟作物的相關(guān)研究中,如楊桃(Averrhoa carambola)[6]、葡萄(Vitis vinifera)[7]、芒果(Mangifera indica)[8]和蓖麻(Ricinus communis)[9]等。但在牧草領(lǐng)域中的相關(guān)研究較少,目 前 在 紫 花 苜 蓿(Medicago sativa)[2]、燕麥(Avena sativa)[10]、高 粱(Sorghum bicolor)[11]、老芒麥(Elymus sibiricus)[12]和鴨茅(Dactylis glomerata)[13]等有少量報道。
披堿草屬(Elymus)是小麥族中最大的屬,廣泛分布于美洲、歐洲、亞洲和非洲。受生態(tài)環(huán)境差異的影響,種質(zhì)間存在較大的形態(tài)差異。作為禾本科小麥族披堿草屬多年生疏叢型植物,披堿草(Elymus dahuricus)、老芒麥和垂穗披堿草(Elymus nutans)是青藏高原高寒地區(qū)廣泛分布的野生種質(zhì)資源,具有抗寒性強、適應(yīng)性強和易栽培等優(yōu)良性狀,是高寒地區(qū)優(yōu)質(zhì)的飼用牧草資源[14-15]。野生老芒麥、披堿草和垂穗披堿草在青藏高原地區(qū)分布廣泛,對野生披堿草屬種質(zhì)進行收集和鑒定,是挖掘牧草優(yōu)異性狀和種質(zhì)資源遺傳改良工作的重要基礎(chǔ)。
老芒麥、披堿草和垂穗披堿草均為花序下垂類披堿草屬物種,根據(jù)其形態(tài)學(xué)特征可以將這3個物種區(qū)分開來。但因其生長條件的差異,會對基于形態(tài)學(xué)特征的物種鑒別產(chǎn)生影響[16]。陳麗麗等[17]利用形態(tài)學(xué)觀測和聚類分析等方法對不同地區(qū)的54份披堿草屬種質(zhì)進行初步鑒定,發(fā)現(xiàn)老芒麥和垂穗披堿草在形態(tài)學(xué)上性狀交叉較多。李淑娟[18]對披堿草、垂穗披堿草、肥披堿草(Elymus excelsus)、黑紫披堿草(Elymus atratus)和老芒麥等28份披堿草屬種質(zhì)進行農(nóng)藝性狀觀測和ISSR分析,結(jié)果表明,在收集野外種質(zhì)資源時,存在著物種混淆的現(xiàn)象。所以,僅通過形態(tài)學(xué)性狀對野外披堿草屬種質(zhì)資源進行鑒別有一定的難度。本研究利用SCoT分子標(biāo)記對46份野生披堿草屬種質(zhì)進行遺傳多樣性分析,并構(gòu)建其DNA指紋圖譜,以期為青藏高原地區(qū)野生披堿草屬種質(zhì)鑒定、優(yōu)質(zhì)性狀挖掘、育種實踐提供理論基礎(chǔ)。
本研究的供試材料均來自西南民族大學(xué)紅原基地種質(zhì)資源圃,包含46份披堿草屬種質(zhì)資源樣品(表1),其中19份為披堿草種質(zhì)(ED)、13份為垂穗披堿草種質(zhì)(EN)、14份為老芒麥種質(zhì)(ES)。2021年6月將供試材料播種于花盆,置于植物生長培育溫室中。采集46份披堿草屬種質(zhì)的幼嫩葉片樣品,液氮速凍后保存于-80℃冰箱待用。
表1 試驗材料及來源Table 1 Materials used in the study and source
對每份種質(zhì)資源采集15株的鮮嫩無病害葉片進行收集、混合并凍干。通過植物基因組DNA試劑盒(北京天根生化)提取DNA。使用NanoDrop-Lite超微量分光光度計(Thermo Science,美國)測定DNA的質(zhì)量和濃度。最后將合格的樣品統(tǒng)一稀釋到10 ng·μL-1,保存至-20℃?zhèn)溆谩?/p>
所用80個SCoT引物參 考了Collard等[3](SCoT 1~SCoT 36)及Luo等[4](SCoT37~SCoT80)的 報道,引物均由上海生工生物技術(shù)有限公司合成,PCR所用2×Es Taq MasterMix混合液(含有10×PCR buffer、Mg2+、dNTPs)購自康為世紀(jì)生化公司。選取4份植物形態(tài)差異較大的種質(zhì)材料,預(yù)先篩選出22個擴增條帶清晰、重復(fù)性較好的SCoT引物,確定它們適宜的退火溫度(表2),用于供試46份披堿草屬野生材料的進一步PCR擴增。
表2 篩選出的引物和退火溫度Table 2 Screened primers and annealing temperatures
披堿草屬SCoT-PCR擴增體系參照李進等[10]
的方法進行。用于PCR擴增試驗的反應(yīng)體系為20 μL,包括2 μL模 板DNA(10 ng·μL-1),9 μL 2×Es Taq MasterMix預(yù)混液(康為世紀(jì),北京),2 μL引物(10 μmol·μL-1)和7 μL ddH2O。PCR擴 增 反 應(yīng) 在Eppendorf Master cycler nexus X2 PCR儀 上 進 行,擴增程序為:首先進行95℃預(yù)變性5 min;其次是94℃變性1 min;退火(50~62℃)1 min;72℃延伸2 min,反應(yīng)34個循環(huán);然后在72℃延伸10 min;最后4℃保存。擴增反應(yīng)結(jié)束后在1倍的Tirs-硼酸-EDTA緩沖液(Tris-Borte-EDTA buffer,TBE)中電泳,擴增產(chǎn)物從含有0.12 ng·mL-1GeneRed(天根生化,北京)的1.3%瓊脂糖凝膠中分離,使用BIO-RAD凝膠成像分析系統(tǒng)(美國)進行凝膠攝影。
SCoT為顯性標(biāo)記,選取條帶清晰且具有重復(fù)性的DNA條帶進行統(tǒng)計,將擴增條帶的有或無分別賦值為1和0進行統(tǒng)計,構(gòu)建0,1矩陣。參考劉新龍等[19]的方法估算出PCR產(chǎn)物的分子量,用于構(gòu)建46份披堿草屬種質(zhì)的DNA指 紋 圖譜。使 用Excel 2010和POPGENE 32[20](V 1.32)計 算 多 態(tài) 性 條帶數(shù) 量(number of polymorphic bands,NPB)、多態(tài)性條帶百分比(percentage of polymorphic bands,PPB)、Shannon多樣性信息指數(shù)(I)、Nei’s基因多樣性指數(shù)(H)、觀察等位基因數(shù)(Na)和有效等位基因數(shù)(Ne)。分子方差分析(analysis of molecular variance,AMOVA)可以將SCoT總變異劃分為群體內(nèi)和群體間[21]。使用MEGA 7(V 7.0.18)的非加權(quán)成對算術(shù)平均法(unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA)來分析不同種質(zhì)間的關(guān)系并構(gòu)建聚類樹狀圖。基于Jaccard’s遺傳相似系數(shù),使用NTSYS(V 2.10)繪制主成分分析(principal component analysis,PCA)圖。使用Structure(V 2.3.4)軟件分析披堿草屬種質(zhì)的居群結(jié)構(gòu),最大似然數(shù)(maximum likelihood estimation,MLE)和△K值來確定最佳分群數(shù)K[22-23],最終構(gòu)建46份披堿草屬種質(zhì)的群體結(jié)構(gòu)圖。族群遺傳變異(population genetic analysis,POPGENE)和AMOVA的輸入文件是在張富民等[24]編寫的DCFA(V 1.1)程序上進行的。同時,參考楊祥燕等[25]的方法構(gòu)建46份披堿草屬種質(zhì)的DNA指紋圖譜。
利用篩選出的22條引物對46份披堿草屬材料進行SCoT-PCR擴增,擴增條帶分子量為150~2300 bp。擴增結(jié)果表明(表3),22條SCoT引物共獲得清晰且重復(fù)性較好的條帶290條,其中多態(tài)性條帶254條,多態(tài)性條帶比率(PPB)占87.59%,每條SCoT引物擴增條帶變化范圍在9~18條,平均為13.18條,多態(tài)性條帶變化范圍在7~15條,平均為11.55條,每個SCoT引物擴增多態(tài)性比率變幅為66.7%~100.0%,結(jié)果表明供試材料間具有較高的多態(tài)性水平,所篩選的SCoT引物具有較高的多態(tài)性檢測效率,可用于對供試的披堿草屬材料進行遺傳多樣性分析。
2.2.1 披堿草屬3個物種間的遺傳多樣性 多態(tài)性條帶數(shù)(NPB)從208(EN)到226(ED),平均值為218。多態(tài)性條帶百分比值(PPB)范圍從89.05%(ES)到92.33%(EN),平均值為90.80%(表4)。Nei’s基因多樣性指數(shù)(H)范圍為0.3755至0.4085,平均值為0.3934。Shannon多樣性信息指數(shù)(I)的范圍為0.4488至0.5785,平均值為0.5035。觀察等位基因數(shù)(Na)的范圍為1.9499至1.9888,平均值為1.9663。有效等位基因數(shù)(Ne)的范圍為1.6669至1.7427,平均值為1.7042。披堿草屬3個物種中,垂穗披堿草類群具有較高的遺傳多樣性(NPB=208;PPB=92.33%;Na=1.9888;I=0.5785;H=0.3963;Ne=1.7030)。不同物種類群的遺傳多樣性從高到低排序為:垂穗披堿草>披堿草>老芒麥,表明披堿草屬種質(zhì)資源遺傳多樣性較為豐富。
表4 通過SCoT標(biāo)記檢測到的披堿草屬3個種群內(nèi)的遺傳變異Table 4 Genetic variation in three populations of Elymus detected by SCoT markers
2.2.2 披堿草屬3個物種內(nèi)的遺傳多樣性 AMOVA分析顯示,27.09%的變異在種群間分配,72.91%的變異在種群內(nèi)分配(表5)。
表5 3個屬的分子方差分析Table 5 Analysis of molecular variance(AMOVA)of three genera regions
利用NTSYS-pc軟件對46份披堿草屬材料進行聚類分析。22個引物可將46份種質(zhì)完全區(qū)分開,結(jié)果表明(圖1),46份種質(zhì)聚為兩大類群(相似性指數(shù)為0.50)。第I類群包括披堿草種質(zhì)和垂穗披堿草種質(zhì);第II類群包括老芒麥種質(zhì);第I類群在遺傳相似系數(shù)為0.56處可分為兩個亞類,第i亞類包括19份披堿草種質(zhì),第ii亞類包括13份垂穗披堿草種質(zhì)。根據(jù)SCoT標(biāo)記所得結(jié)果,利用NTSYS-pc軟件進行主成分分析(圖2),不同種質(zhì)在坐標(biāo)圖的位置分布可清晰地顯示出它們之間的親緣關(guān)系和遺傳差異。位置越近,表明它們之間遺傳差異較小,親緣關(guān)系越近;位置越遠(yuǎn)則表明它們之間遺傳差異較大,親緣關(guān)系較遠(yuǎn)。主坐標(biāo)分析將位置相近的種質(zhì)劃分到一起,明顯可分為3個類群,19份披堿草種質(zhì)組成第I類群,13份垂穗披堿草種質(zhì)組成第II類群,14份老芒麥種質(zhì)組成第III類群。以上分析表明,聚類分析結(jié)果與主成分分析結(jié)果基本一致。
圖1 SCoT標(biāo)記對46份披堿草屬材料親緣關(guān)系聚類分析Fig.1 UPGMA dendrogram for 46 resources of Elymus based on SCoT markers
圖2 披堿草屬各種質(zhì)的SCoT標(biāo)記三維柱坐標(biāo)分析散點圖Fig.2 The scatter plot of principal coordinates analysis of Elymus genotypes from SCoT markers
利用Structure(V 2.3.4)軟件的Hardy-Weinberg模塊平衡分析46份種質(zhì)的種群結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明(圖3):當(dāng)K=3時獲得△K最大值,因此確定值為3。并將46份披堿草屬種質(zhì)劃分為3個種群(圖4),分別記為Q1、Q2、Q3。其中,披堿草的19份種質(zhì)被分配到了第1組(Q1);垂穗披堿草的13份種質(zhì)被分配到了第2組(Q2);老芒麥的14份種質(zhì)被分配到了第3組(Q3)。結(jié)果表明,種群結(jié)構(gòu)劃分結(jié)果與聚類分析結(jié)果基本一致。
圖3 基于Structure軟件分析的K值曲線Fig.3 Curve diagram of K value based on Structure analysis
圖4 46份披堿草屬種質(zhì)群體結(jié)構(gòu)分析Fig.4 Population genetic structure of 46 Elymus genotypes
通過篩選的22個引物對46份種質(zhì)的擴增結(jié)果分析,結(jié)合特異性引物的條帶分辨率及重復(fù)性高低,選取其中的SCoT 49、SCoT 54、SCoT 57和SCoT 59共4個引物擴增的16個多態(tài)性位點構(gòu)建了46份種質(zhì)的DNA指紋圖譜(圖5)。該指紋圖譜反映了供試的每份種質(zhì)都有唯一的擴增譜帶,通過該圖譜可準(zhǔn)確、快速地將46份種質(zhì)區(qū)分并準(zhǔn)確鑒定出來。
圖5 供試披堿草屬材料指紋圖譜Fig.5 Fingerprinting of 46 Elymus genotypes
DNA分子標(biāo)記作為有效地檢測出種質(zhì)資源遺傳多樣性的一種工具,它能有效地結(jié)合表型和基因型進行鑒定,從而顯著提高育種效率[26]。目前使用較為廣泛的分子標(biāo)記有簡單重復(fù)序列(simple sequence report,SSR)、ISSR標(biāo)記、單核苷酸多態(tài)性標(biāo)記(single nucleotide polymorphism,SNP)、RAPD標(biāo)記、相關(guān)序列擴增多態(tài)性標(biāo)記(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)和SCoT標(biāo)記等。SCoT分子標(biāo)記是由基因內(nèi)的多態(tài)性衍生的標(biāo)記(gene-targeted markers,GTMs)[27],與其他類型的DNA分子標(biāo)記相較,SCoT標(biāo)記具有設(shè)計簡單、操作便捷、成本低廉等特點,并能對目的性狀進行有效的跟蹤,有助于更好地揭示不同種質(zhì)資源的遺傳背景及種質(zhì)間的親緣關(guān)系[28]。
本研究中,SCoT分子標(biāo)記分析了46份披堿草屬種質(zhì)資源,結(jié)果表明,22個引物共擴增出290個條帶,其中多態(tài)性條帶254條,多態(tài)性條帶比率(PPB)值為87.59%,高于前人利用其他分子標(biāo)記對披堿草屬相關(guān)種質(zhì)進行遺傳多樣性評價的結(jié)果。例如,彭語洛等[29]、鄭經(jīng)紅等[30]、苗佳敏等[31]分別利用SSR、ISSR和SRAP分子標(biāo)記對垂穗披堿草種質(zhì)進行分析,得到的PPB值分別為79.75%、70.80%和85.86%。前人利用RAPD[32]、ISSR[33]和SRAP[34]標(biāo)記對老芒麥種質(zhì)進行分析,得到的PPB值分別為78.65%、77.20%和60.24%。Ma等[35]利用RAPD分子標(biāo)記93份披堿草屬種質(zhì)得到的PPB值為78.65%。這些結(jié)果都說明SCoT分子標(biāo)記在披堿草屬種質(zhì)上具有豐富的多態(tài)性,與其他分子標(biāo)記相比,SCoT分子標(biāo)記能夠在披堿草屬種質(zhì)檢測出較豐富的多態(tài)性位點,為披堿草屬種質(zhì)的初步鑒定、遺傳多樣性分析、DNA指紋圖譜構(gòu)建及基因克隆等研究奠定基礎(chǔ)。此外,隨著第三代分子標(biāo)記-SNP技術(shù)的快速發(fā)展,因其具有豐富的多態(tài)性,遺傳穩(wěn)定性較高、基因組中數(shù)目眾多等優(yōu)點,不僅廣泛應(yīng)用于重要作物中[例如水稻[36]、玉米(Zea mays)[37]及小 麥(Triticum aestivum)[38]等],且 老 芒 麥[39]、四 倍 體 雜 交 冰 草(Agropyronspp.)[40]、鴨茅[41]等牧草也利用SNP標(biāo)記進行了遺傳學(xué)分析。隨著基因組學(xué)研究的發(fā)展,后續(xù)研究中可進一步基于披堿草屬種質(zhì)遺傳多樣性的基礎(chǔ),將SNP分子標(biāo)記技術(shù)與其他生物技術(shù)相融合,從而加快傳統(tǒng)牧草育種技術(shù)的革新。
遺傳多樣性包含了物種所攜帶的所有遺傳信息,是生物多樣性最重要的指標(biāo)之一[42]。遺傳多樣性的研究對于物種資源合理利用、遺傳改良、種質(zhì)創(chuàng)新及雜交育種親本選育均有重要的意義[28]。SCoT分子標(biāo)記作為一種能對目的性狀進行跟蹤的顯性標(biāo)記,對其的應(yīng)用可更好地揭示種質(zhì)資源的遺傳背景,更直觀地反映出不同種質(zhì)資源的親緣關(guān)系,為種質(zhì)資源的合理開發(fā)提供理論依據(jù)。
植物種質(zhì)遺傳多樣性與基因型[43]、地理環(huán)境[44]、取樣策略[45]均有一定的相關(guān)性。早期研究表明,多倍體物種的遺傳模式與二倍體物種相比較為復(fù)雜,所以多倍體物種的分子遺傳基礎(chǔ)研究進程較為緩慢[46]。披堿草屬種質(zhì)遺傳改良過程相對緩慢,這與披堿草屬種質(zhì)是異源多倍體、繁殖方式和基因隨機變異相關(guān)[47-48]。披堿草屬是禾本科小麥組重要的多年生屬,基因型包括異源六倍體和異源四倍體。Zhang等[49]比較了披堿草屬種質(zhì)的遺傳結(jié)構(gòu)差異性,表明披堿草屬植物種群內(nèi)具有較高的遺傳變異水平(大于80%)。本研究披堿草屬種質(zhì)分子遺傳多樣性結(jié)果顯示,披堿草屬內(nèi)不同物種(披堿草、垂穗披堿草和老芒麥)存在高度的遺傳多樣性,多態(tài)性達(dá)90.80%,這與國內(nèi)其他學(xué)者的研究結(jié)果基本一致[18]。本試驗的分析表明,披堿草屬3個種群內(nèi)遺傳多樣性(72.91%)大于種群間遺傳多樣性(27.09%),表明披堿草屬種群內(nèi)的遺傳變異占據(jù)優(yōu)勢。披堿草屬種質(zhì)因其自身的遺傳特性,同屬不同物種之間遺傳變異較大,從遺傳多樣性的角度看,已具有遺傳分化特性的種質(zhì)是進行種質(zhì)遺傳多樣性和種質(zhì)資源保護的關(guān)鍵,同時也是披堿草屬種質(zhì)資源利用和優(yōu)良性狀改良的依據(jù),具有重要的利用價值。
有報道認(rèn)為不同的生態(tài)環(huán)境會導(dǎo)致披堿草屬種質(zhì)在長期的演化過程中逐步演化出不同的種群、變異種和生活型[50]。本研究的種質(zhì)資源采集于生態(tài)環(huán)境復(fù)雜的青海地區(qū),錯綜復(fù)雜的地貌和多樣化天氣可能促使披堿草屬種質(zhì)具有更高的遺傳多樣性。因此,為了拓寬遺傳基礎(chǔ)的范圍,從復(fù)雜的生態(tài)環(huán)境中收集和鑒定披堿草屬種質(zhì)是必要的。披堿草、垂穗披堿草和老芒麥作為異源多倍體物種,其基因組背景較為復(fù)雜,且各種質(zhì)的單株間遺傳豐富度較高[51]。取樣策略也是影響種質(zhì)資源遺傳多樣性的重要因素之一。例如,柴旭田[52]發(fā)現(xiàn)每份箭筈豌豆(Vicia sativa)種質(zhì)取樣5個單株就可包含各種質(zhì)80%以上的遺傳變異;車永和等[53]發(fā)現(xiàn)當(dāng)取樣量在12個單株及以上時能夠反映冰草屬(Agropyron)整體的遺傳變異情況。在后續(xù)的研究中可設(shè)置不同的取樣梯度來獲取披堿草屬種質(zhì)的最適取樣策略,以期深入了解不同種質(zhì)材料的遺傳多樣性和親緣關(guān)系。
種質(zhì)資源是牧草遺傳育種的物種基礎(chǔ),其遺傳多樣性反映了該物種基因的豐富程度,只有了解其種質(zhì)間的遺傳差異,才能為選擇育種提供理論依據(jù)[54]。本研究的聚類結(jié)果顯示,46份披堿草屬種質(zhì)可分為2大類和4個亞類,兩個種質(zhì)資源間的遺傳相似系數(shù)在0.50~0.80,該結(jié)論與披堿草屬種質(zhì)遺傳多樣性的RAPD[35]、ISSR[55]、SRAP[56]分析結(jié)果大概一致,都表明披堿草屬種質(zhì)資源間遺傳多樣性較為豐富。因此,在進行披堿草屬新品種選育過程時,應(yīng)該挖掘和利用披堿草屬優(yōu)異種質(zhì),拓寬披堿草屬種質(zhì)的遺傳基礎(chǔ),從而為披堿草屬優(yōu)良種質(zhì)的篩選提供理論依據(jù)。本研究結(jié)果表明,在遺傳相似系數(shù)(gentic similarity,GS)為0.50處可將46份披堿草屬種質(zhì)分為兩大類。披堿草和垂穗披堿草聚為一類,老芒麥單獨聚為一類,因此,從整體上看,本研究聚類結(jié)果說明SCoT分子標(biāo)記可用于披堿草屬的遺傳多樣性分析。同時,聚類結(jié)果還顯示,披堿草和垂穗披堿草首先聚類,老芒麥雖然單獨聚為一類,但也表現(xiàn)了很近的遺傳關(guān)系。兩個披堿草屬種質(zhì)(編號:18和44)各自單獨聚為一組,其原因可能是SCoT標(biāo)記擴增產(chǎn)生偏向候選功能基因區(qū)的標(biāo)記,也可能是披堿草和老芒麥兩者遺傳背景的復(fù)雜性所致。部分披堿草屬種質(zhì)(編號:18和44)與其他種質(zhì)資源遺傳差異較大,在今后的工作中,可進一步對其形態(tài)特征、抗逆性及光合生理特性等方面進行深入的探究,以期將其用于與其他種質(zhì)進行遠(yuǎn)緣雜交。在今后開展披堿草屬優(yōu)質(zhì)牧草選育過程中,應(yīng)該充分挖掘和利用遺傳背景較寬的優(yōu)良種質(zhì),提高披堿草屬種質(zhì)資源利用率及加快優(yōu)異性狀品種選育的步伐。
DNA指紋圖譜是一種新型的種質(zhì)鑒別技術(shù),與傳統(tǒng)方法相比,它具有簡單快速、簡便、精確和不受時空條件限制等優(yōu)點,現(xiàn)今在許多種質(zhì)資源的研究中已經(jīng)相繼構(gòu)建了DNA指紋圖譜[57]。當(dāng)前構(gòu)建植物DNA指紋圖譜的主要方法有引物組合法、單引物法和特征譜帶法[13]。由于披堿草屬野生種質(zhì)資源遺傳背景較為復(fù)雜,采用傳統(tǒng)的形態(tài)學(xué)鑒定難以準(zhǔn)確區(qū)分不同種質(zhì)之間的遺傳差異。本試驗利用4個遺傳多態(tài)性較高的SCoT引物組合構(gòu)建了46份披堿草屬種質(zhì)的DNA指紋圖譜,每份種質(zhì)都有其唯一的DNA指紋圖譜。當(dāng)前我國披堿草屬野生種質(zhì)的指紋圖譜構(gòu)建工作尚處于起步階段,為進一步加強披堿草屬的資源利用和創(chuàng)新,亟須盡快建立出披堿草屬種質(zhì)的DNA指紋圖譜,為披堿草屬種質(zhì)間的鑒別提供理論基礎(chǔ)。
46份披堿草屬種質(zhì)的遺傳多樣性水平較高,聚類分析與主成分分析結(jié)果基本一致,構(gòu)建的DNA指紋圖譜可準(zhǔn)確鑒別46份披堿草屬種質(zhì),每份種質(zhì)均有唯一的DNA指紋圖譜。SCoT分子標(biāo)記適用于披堿草屬野生種質(zhì)資源遺傳多樣性分析和DNA指紋圖譜構(gòu)建,可在分子水平上對披堿草屬野生種質(zhì)資源評價、鑒定和新品種選育奠定基礎(chǔ)。