SCoT结合克隆测序鉴别地方柑桔品种

【作者】 郭雁君； 郭丽英； 蒋惠； 张小凤； 吉前华；

【机构】 肇庆学院果树研究所；

【摘要】 广东省肇庆地区四会市种植柑橘历史悠久,柑橘资源丰富,最早的人工栽培可追溯到汉朝。柑橘类植物,因为彼此间容易杂交和开放性传粉,并且可以通过无性方式繁殖,因此经过自然杂交、人工驯化,选择和栽培,产生大量的地方品种和变异基因型,使柑橘植物的分类问题复杂化。本研究收集35份肇庆地区特色柑橘试材进行SCoT标记分析,探讨地方柑橘品种的遗传多样性和亲缘关系,并对获得的目的片段克隆测序,通过测序结果探讨其遗传变异,为育种工作提供理论依据。选用的15条SCOT引物具有较高的多态性,共获得126条多态性条带,平均多态性达到95%。遗传相似系数值介于0.67—1.00之间,说明选用的供试材料间的遗传差异比较大。四会柑桔品种在遗传系数0.80处聚为一类,亲缘关系较近,在一定程度上反映了试材的地理分布情况,说明地理因素对柑橘的亲缘关系研究有很大影响。采用回收特异条带进行TA克隆和测序的方法,结果显示所有样品序列相似度非常高但也存在差异,有多个单碱基突变位点,同时也有少量插入——缺失突变的位点。每一种供试材料都存一个或多个突变位点可以作为特异位点与其他供试材料区分开.因此SCoT分子标记技术结合特异片段测序分析在地方柑橘品种遗传多样性研究中是有效的。S19引物的SCoT序列上,贡柑与行柑之间有20个单碱基突变和一个三碱基的插入序列。单碱基突变中16个集中在160bp一270bp之间,频率较高。贡柑与其他几个供试材料比对结果与之相似,这个区域的碱基序列形成了该品种的该基因的突变热点区域,而且以插入突变为主,其次是颠换,再次是转换。特征条带的序列研究,以及开发的其他引物的特征条带的序列研究,可以作为四会市地方柑橘品种贡柑的分离基因的一个标记,同时也可以作为该基因的突变热点的机理研究材料,也可以用于潜在的突变热点的识别和判断分析。同源性序列比对结果推测S19引物扩增的特异序列可能是一个核糖体蛋白编码序列的一部分,序列可能来自线粒体基因组或主基因组,该核糖体蛋白可能位于线粒体上。由行柑与贡柑的叶绿体基因trnl证据表明行柑可能是贡柑的母本。但SCoT测序结果中贡柑序列与行柑的比较,碱基突变频率高,因此在一定程度上说明此编码核糖体蛋白的序列更有可能来自主基因组而非线粒体基因组,并且可能来自贡柑的父本-一种橙的基因组。同时,该核糖体蛋白可能参与核糖体结构和参与翻译,在植株发育中起重要作用,而蛋白质的合成起始于N端,其序列组成对其生物学功能有巨大的影响,因此通过对蛋白质及其N端序列的研究有利于分析该蛋白质的结构,揭示蛋白质的生物学功能,本试验材料的碱基突变可能导致N端氨基酸的变异。更多还原