利用多种标记分析西藏芜菁遗传多样性

【作者】 高莹莹； 李荣荣； 巩文峰； 张雷； 张艳玲； 高勇彬； 朗杰； 旦巴； 余小林；

【机构】 浙江大学农业与生物技术学院园艺系； 农业部园艺作物品质与生长发育调控重点实验室； 西藏农牧学院植物科学学院；

【摘要】 芜菁(Brassica campestris syn. B. rapa L. ssp. rapifera Matzg)在青藏高原地区有广泛栽培,多用作动物饲料,也可作为蔬菜食用,甚至入选藏药药典。最近研究发现,芜菁是芸薹种中唯一含有抗根肿病基因的亚种作物。因此,利用多种标记技术分析西藏芜菁的遗传多样性,同时,开展根肿病抗性鉴定,为进一步了解西藏芜菁的遗传多样性特征及其育种价值的深入挖掘提供研究基础。以25份来自西藏不同地区的芜菁(156-1～156-25)为材料,对其幼苗期子叶,莲座期植株表型,成熟后角果等的表型性状进行观察和比较;同时,在根肿病发病最严重的地块进行芜菁材料的根肿病抗性鉴定,采用DPS统计分析软件对其表型性状进行相关分析;随后,以芜菁幼苗为材料,对其进行5和15℃的不同低温处理,通过测量其电导率、丙二醛含量以及可溶性含量来初步分析其对不同低温处理的生理响应特征;最后,选用100对SSR引物对上述芜菁材料进行分子标记分析,计算出每个微卫星位点的PIC值和杂合度,并将判读的条带数据输入Excel表格中,形成0/1矩阵,用PowerMarker V3.25分析其遗传距离和亲缘关系,判断其亲缘关系的远近。植物形态学性状的观察结果表明,不同来源芜菁材料在表型性状方面存在显著差异,可以初步判别25份芜菁材料的遗传背景有明显差别。对芜菁的根肿病的抗性鉴定结果显示,每份材料都有表现为0级,即根部生长发育正常的。初步筛选出156-13,来自江孜县的农家品种,有接近抗性的趋势。对不同低温处理的生理响应特征的检测结果表明,来自仁布县怕当乡的156-8和隆子县日塘镇的156-10具有较高的抗低温能力,其他材料表现一般。在100对SSR引物中,有48对SSR引物有多态性。利用有多态性的48对SSR引物对上述芜菁材料进行PCR扩增,共获得178条多态性带,序列长度在100～500 bp之间。利用PowerMarker V3.25软件分析其亲缘关系,发现其遗传相似度为0.61～0.77。在相似系数为0.644～0.646之间,25份西藏芜菁材料可分为3个亚组,其中,156-13与其它材料亲缘关系较远,后续可单独分析其遗传信息。取自同一个县不同村的材料能聚在一起,说明其亲缘关系较近,而取自不同县市的材料其亲缘关系较远,研究结果与地理来源基本吻合。主成分分析结果暗示,西藏芜菁遗传多样性特征呈中心向外扩增的分布趋势。更多还原