Page 151 - 《广西植物》2023年第7期
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７ 期 魏飒等: 粗山羊草种质遗传多样性及群体结构的 ＩＳＳＲ 分析 １ ３ １ ９
结构ꎬ解析它们的亲缘关系ꎬ以期为种质多样性保 多样性(Ｈ )、群体间的基因多样性( Ｄ )、遗传分
ｓ ｓｔ
护和科学利用提供理论基础ꎮ 化系数(Ｇ )和基因流(Ｎ )ꎻ采用 Ｎｔｓｙｓ ２.１(Ｒｏｈｌｆꎬ
ｓｔ ｍ
２０００) 软 件ꎬ基 于 简 单 匹 配 系 数 ( ｓｉｍｐｌｅ ｍａｔｃｈｉｎｇ
１ 材料与方法 ｃｏｅｆｆｉｃｉｅｎｔꎬＳＭ)进行非加权平均法( ＵＰＧＭＡ) 聚类
分析ꎮ
１.１ 试验材料 将数据转换成 Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ２.３.４(Ｐｒｉｔｃｈａｒｄ ｅｔ ａｌ.ꎬ
５６ 份粗山羊草(Ａｅｇｉｌｏｐｓ ｔａｕｓｃｈｉｉ)种质材料(表 ２０００)软件的格式ꎬ进行群体遗传结构分析ꎮ 将 Ｋ
１)ꎬ其中来源于西亚 ２３ 份( 伊朗 １８ 份、土耳其和 值设为 ２ ~ ２０ꎬ基于模型每个 Ｋ 值进行 １０ 次分析ꎬ
阿塞拜疆各 ２ 份、格鲁吉亚 １ 份)ꎬ中亚 ２６ 份( 阿 再通过 Ｓｔｒｕｃｔｕｒｅ Ｈａｒｖｅｓｔｅｒ(Ｅａｒｌ ＆ Ｖｏｎｈｏｌｄｔꎬ ２０１２)
富汗 １１ 份、土库曼斯坦 ９ 份、塔吉克斯坦 ６ 份)ꎬ 确定最合适的 Ｋ 值ꎬ构建遗传结构图ꎮ 同时ꎬ计算
南亚 ３ 份(巴基斯坦 ３ 份)ꎬ东亚 １ 份(中国 １ 份)ꎬ 群体中种质材料变异源于该群体中的概率 Ｑ 值ꎬ
未知 ３ 份ꎬ均由美国种质资源库( Ｎａｔｉｏｎａｌ Ｇｅｎｅｔｉｃ 用于分析其遗传成分ꎮ
Ｒｅｓｏｕｒｃｅ Ｐｒｏｇｒａｍꎬ ＮＰＧＳ) 馈赠ꎬ在河南科技学院
２ 结果与分析
小麦中心繁殖并保存ꎮ
１.２ ＤＮＡ 提取
按照 Ｙａｎ 等(２００２)２×ＣＴＡＢ 的方法ꎬ从 ５６ 份 ２.１ ５６ 份粗山羊草种质 ＩＳＳＲ 引物多态性
粗山 羊 草 种 质 材 料 的 幼 嫩 叶 片 中 提 取 基 因 组 １６ 个 ＩＳＳＲ 引物在 ５６ 份粗山羊草种质材料中
ＤＮＡꎬ并经 Ｎａｎｏｄｒｏｐ ２０００( 美国赛默飞世尔) 检测 扩增出 １７５ 条清晰稳定的条带ꎬ其中ꎬＩＳＳＲ１３ 引物
ＤＮＡ 浓度和纯度ꎮ 扩增条带最多(１９ 条)ꎬＩＳＳＲ２３ 和 ＩＳＳＲ２８ 引物扩
１.３ ＩＳＳＲ￣ＰＣＲ 扩增分析 增带最少(３ 条)ꎬ平均为 １０.９４ 条ꎮ 各 ＩＳＳＲ 引物
参照 Ｋｈｏｄａｅｅ 等( ２０２１) 研究ꎬ选用扩增清晰 的多态性条带数为 ３ ~ １８ 条ꎬ平均为 １０.６３ 条ꎬ多
且重复性好的 １６ 个 ＩＳＳＲ 引物( 上海生物工程技 态性 位 点 百 分 率 为 ９７. １４％ꎮ ＩＳＳＲ 引 物 ＰＩＣ 在
术服务有限公司合成) 对 ５６ 份粗山羊草种质材料 ０.１７(ＩＳＳＲ２８) ~ ０.８５(ＩＳＳＲ５ 和 ＩＳＳＲ２７) 之间ꎬ平均
进行遗传多样性分析(表 ２)ꎮ 为 ０.６７ꎮ 其中 １２ 个 ＩＳＳＲ 引物的 ＰＩＣ 值高于平均
ＩＳＳＲ￣ＰＣＲ 扩增体系 ２０ μＬ:１０ μＬ ２×Ｔａｑ ＰＣＲ 值ꎬ占 ７５％(表 ２)ꎮ Ｂｏｔｓｔｅｉｎ 等(１９８０) 提出了衡量
ＳｔａｒＭｉｘ(北京康润诚业生物科技有限公司)、６ μＬ 基因变异程度高低的 ＰＩＣꎬ并将 ＰＩＣ 分成 ３ 个程
￣１ 度:高度(ＰＩＣ>０.５０)、中度(０.２５≤ＰＩＣ≤０.５０) 和
ｄｄＨ Ｏ、 ２ μＬ ＩＳＳＲ 引 物 ( １０ ｐｍｏｌ μＬ )、 ２ μＬ
２
￣１
ＤＮＡ(５０ ~ ６０ ｎｇμＬ )ꎮ 其 ＰＣＲ 扩增程序如下: 低度(ＰＩＣ<０.２５)ꎮ 本研究中 １６ 个 ＩＳＳＲ 引物 ＰＩＣ
９４ ℃ 预变性 ５ ｍｉｎꎻ９４ ℃ 变性 ３０ ｓꎬ５３.７ ~ ６０.５ ℃ 中ꎬ除 引 物 ＩＳＳＲ３ ( ＰＩＣ ＝ ０. ４９ )、 ＩＳＳＲ７ ( ＰＩＣ ＝
(视不同引物而定) 退化 ４５ ｓꎬ７２ ℃ 延伸 ２ ｍｉｎꎬ共 ０.１９)、ＩＳＳＲ２３(ＰＩＣ ＝ ０.３９) 和 ＩＳＳＲ２８( ＰＩＣ ＝ ０.１７)
３５ 个 循 环ꎻ７２ ℃ 再 延 伸 ７ ｍｉｎꎬ４ ℃ 继 续 保 存ꎮ 外ꎬ其他均表现为高度多态性信息ꎮ
ＰＣＲ 扩增产物经 １.２％变性琼脂糖凝胶电泳分离ꎬ ２.２ ５６ 份粗山羊草种质群体遗传多样性和分化程
Ｄ２０００ ｂｐＤＮＡ 分子量标准( 天根生化科技有限公 度分析
司)作为对照ꎬ观察结果ꎬ照相并保存ꎮ ５６ 份粗山羊草种质材料按中亚、西亚、南亚和
１.４ 数据分析 其他 ４ 个群体进行遗传多样性分析ꎬ由表 ３ 可知ꎬ
依据 ＩＳＳＲ 扩增电泳图ꎬ分别读取数据ꎬ相同迁 ４ 个群体的观测等位基因数( Ｎ )、有效等位基因
ａ
移率处有带为 １ꎬ无带为 ０ꎬ模糊不清楚为 ９９９ꎬ并 数(Ｎ )、Ｎｅｉ’ｓ 基因多样性指数( Ｈ ) 与 Ｓｈａｎｎｏｎ’ ｓ
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建立 二 元 数 据 矩 阵ꎮ 利 用 ＰｏｗｅｒＭａｒｋｅｒ ３. ２. ５ 信息指数(Ｉ)由高到低排序为中亚>西亚>其他>南
(Ｌｉｕ ＆ Ｍｕｓｅꎬ ２００５) 软 件 分 析 多 态 性 信 息 含 量 亚ꎮ 这说明中亚粗山羊草的群体遗传多样性水平
( ｐｏｌｙｍｏｒｐｈｉｓｍ ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ｃｏｎｔｅｎｔꎬ ＰＩＣ )ꎻ 应 用 最高ꎬ西亚次之ꎬ其他和南亚的相对较低ꎮ 进一步
Ｐｏｐｇｅｎｅ １.３２(Ｙｅｈ ｅｔ ａｌ.ꎬ １９９９)软件计算群体观察 分析群体基因的分化程度ꎬ由表 ４ 可知ꎬ５６ 份粗山
到的等位基因(Ｎ )和有效等位基因数(Ｎ )、Ｎｅｉ’ ｓ 羊草种质材料的总基因多样性( Ｈ ) 为０.２３６ ０ꎬ４
ａ ｅ ｔ
基因多样性指数(Ｈ )和 Ｓｈａｎｎｏｎ’ ｓ 信息指数( Ｉ)、 个群体间发生一定的遗传分化( Ｇ ＝ ０.２３３ ８)ꎬ而
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不同群体间的总基因多样性( Ｈ )、群体内的基因 群体内基因多样性比值为 ０.７６６ ２( Ｈ / Ｈ ) ꎬ 并存
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