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雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析

郑刘辉 詹利云 侯宇 喻卫武 曾燕如 戴文圣

郑刘辉, 詹利云, 侯宇, 喻卫武, 曾燕如, 戴文圣. 雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
引用本文: 郑刘辉, 詹利云, 侯宇, 喻卫武, 曾燕如, 戴文圣. 雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
ZHENG Liuhui, ZHAN Liyun, HOU Yu, YU Weiwu, ZENG Yanru, DAI Wensheng. SSR analysis of genetic diversity of male Torreya grandis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
Citation: ZHENG Liuhui, ZHAN Liyun, HOU Yu, YU Weiwu, ZENG Yanru, DAI Wensheng. SSR analysis of genetic diversity of male Torreya grandis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279

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雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
基金项目: 浙江省科学技术重点研发计划项目(2016C02052-12)
详细信息
    作者简介: 郑刘辉(ORCID: 0000-0001-6815-5568),从事经济林木发育与栽培生理研究。E-mail: 1184277046@qq.com
    通信作者: 戴文圣(ORCID: 0000-0002-1314-2759),教授,博士,从事经济林木发育与栽培生理、生态研究。E-mail: dai_wensheng@163.com
  • 中图分类号: S722

SSR analysis of genetic diversity of male Torreya grandis

  • 摘要:   目的  旨在利用SSR荧光标记对榧树雄株5个野生居群的121个单株进行遗传多样性及群体遗传结构分析,为榧树雄株遗传背景、种质资源评价和优良种质筛选提供参考。  方法  采用CTAB法提取榧树基因组DNA,设计引物,通过荧光引物PCR扩增方法,利用毛细管电泳检测技术检测榧树雄株的多态位点。  结果  24对引物共检测到85个等位基因,变幅为2~7个,平均每个标记有3.542个,其中平均有效等位基因有1.915个。5个居群的平均Nei’s遗传多样性指数为0.365,平均Shannon’s信息指数为0.608。5个居群中,多态位点百分比为75.00%~95.83%,平均为82.50%,居群遗传多样性从大到小依次为嵊州居群、临安居群、富阳居群、黄山居群、淳安居群。居群间的基因流为4.172,遗传分化系数为0.096,遗传分化程度很低。聚类分析结果表明:5个居群的遗传相似度为0.865~0.978,平均为0.932。  结论  雄性榧树居群的遗传多样性较丰富。榧树雄株的遗传变异主要存在于居群内,但居群间也存在一定的基因交流。5个居群可以分为3大类群,这与表型的遗传多样性分析结果比较相似。图4表6参32
  • 图  1  部分引物对PCR扩增产物电泳图

    Figure  1  Electrophoresis of DNAs amplified with some pairs of primers

    图  2  5个雄性榧树居群的主坐标分析

    Figure  2  PCoA of 5 populations in male T. grandis

    图  3  基于lnP(D)值供试材料的遗传群体划分

    Figure  3  Reasonable group number of tested apricot germplasms infered by lnP(D)

    图  4  基于Structure分析的5个雄性榧树居群的遗传结构图

    Figure  4  Genetic structure of 5 male T. grandis populations based on structure analysis

    表  1  雄性榧树SSR分析引物

    Table  1.   SSR primers used in male T. grandis

    引物编号SSR基序及重复数正、反向引物序列退火
    温度/℃
    PCR扩增片段长度/ bp来源荧光
    标记
    ZAFU-1 (TG)9 F: GGCTATGCTACACCCAAAGAA
    R: GGGGCACCACCTATTGTATG
    59.0 160~200 张敏等[16] HEX
    ZAFU-2 (TG)9 F: TCAAAGTGCAACCGGTACAA
    R: CAACAGGCCAACATGGAGTA
    59.0 110~140 张敏等[16] FAM
    ZAFU-3 (CAG)8 F: GGGTTACCCCCTTGCTTTAT
    R: CCCTACTTTATTTCCGTGCG
    59.0 250~280 张敏等[16] ROX
    ZAFU-4 (TAA)8 F: GAATTCCCATTCCCATTGTG
    R: ACCCCCTTCTGCTCTGATTT
    59.0 140~170 张敏等[16] TAMRA
    ZAFU-5 (TTC)8 F: AATGAATGCGTGTTACGCTG
    R: TTGGAGCGGAAGGAATAATG
    59.0 170~200 张敏等[16] HEX
    ZAFU-6 (TTCT)5 F: CCAATTTGTGGAGCGTTTCT
    R: TGTGGAAAGGTGGTGAACAA
    59.0 190~210 张敏等[16] FAM
    ZAFU-7 (TATT)5 F: TTTTCCAACTCCAACCCTTG
    R: ATGTTTGGGGTTGACGTGTT
    59.0 170~190 张敏等[16] ROX
    ZAFU-8 (TAGCA)5 F: AATTGGCCCTTCATTCAACA
    R: CTAGTGGGTGCATTTGAGCC
    60.0 250~700 张敏等[16] TAMRA
    ZAFU-11 (AT)8 F: ACATCTGCAAGGCAAGGTTC
    R: TTGAATTTTCACCAGGCTCC
    59.0 170~180 张敏等[16] FAM
    ZAFU-16 (TGAGCC)7 F: AAGGTTGCCACCTCAGTCAC
    R: ACAGAACGTCTCCAACCGAC
    60.0 220~260 张敏等[16] TAMRA
    GR12 (ATTT)6 F: GCTGTCGAAGCGTTGGAGAA
    R: TCTGAAACCTCGCTCGAACC
    56.0 204~216 LI等[15] HEX
    GR48 (CA)11 F: TTTTAGAACTGCTTGCCCGT
    R: CATGTACATGCACCATCATGC
    58.0 197~205 LI等[15] ROX
    GR67 (TCC)12 F: TCCAGTCAGCGCGAATAGTC
    R: AGTAGAGGAGTCCATGGCGT
    58.0 141~162 LI等[15] TAMRA
    GR81 (CCT)7 F: GGCTCAGTACTCCCAAACCC
    R: TCGGCTCCTTTATACGACGC
    57.0 211~226 LI等[15] HEX
    GR98 (ATCT)5 F: TATTCGAGACGCGCATTCGA
    R: CTCGCATTGAAGCTGTCTGC
    58.0 161~173 LI等[15] FAM
    TG19 (CAT)7 F: GGACGTCTCAGCAATGTCAA
    R: GCAAAGAAAAGGATTGCCAC
    53.8 100~250 YI 等[14] TAMRA
    TG32 (GAA)6GT(AGA)6 F: GGCCGTGAGAGTAGCATAGC
    R: AGGTCCCTCACCATGAGCTT
    58.5 100~250 YI 等[14] HEX
    TG55 (AAC)7 F: AGTCAAGAGCAGAAGGAGCG
    R: TATTGGTGTTGGTGGTGGTG
    56.3 100~250 YI 等[14] ROX
    TG65 (TTG)8 F: GCTTTCACTCGGGTTTGTCT
    R: AGCAGCAGCAGCAATAACAA
    55.3 200~300 YI等[14] TAMRA
    TG70 (AAG)7 F: AGCCTCCGATGAATCCTCTT
    R: AACATCTGCTTTTCCATGCC
    54.5 200~300 YI 等[14] HEX
    TG81 (TGC)6(TTC)5 F: AGTTGACGCAGCGCTTTAAT
    R: GGTTTTGTGGGGAGTTTCAA
    54.0 180~250 YI 等[14] FAM
    TG82 (CAG)5(GAG)5 F: AACACCACACCACCTGATGA
    R: TACCGCTACAGCAACACCTG
    57.0 200~300 YI 等[14] ROX
    TG88 (TG)9 F: GCACAAACATCCATGCAAAC
    R: AACAAGGGTCCAGGGAGAGT
    55.6 200~300 YI 等[14] TAMRA
    TG90 (CTG)7(ATT)6 F: CACTAGGGCTTCCTGCACTC
    R: AGAACAAATATGCCCCGTTG
    55.7 150~250 YI 等[14] HEX
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    表  2  雄性榧树SSR位点遗传信息

    Table  2.   Genetic information of SSR loci amplified from male T. grandis

    引物编号平均等位基因有效等位基因观测杂合度期望杂合度Shannon’s信息指数多态信息含量
    ZAFU-1 2 1.584 0.422 0.370 0.555 0.369
    ZAFU-2 6 2.111 0.570 0.529 0.962 0.526
    ZAFU-3 2 1.113 0.107 0.102 0.209 0.102
    ZAFU-4 7 1.790 0.554 0.443 0.855 0.441
    ZAFU-5 3 2.149 0.488 0.537 0.826 0.535
    ZAFU-6 2 1.339 0.281 0.254 0.421 0.254
    ZAFU-7 2 1.141 0.116 0.124 0.244 0.123
    ZAFU-8 3 2.290 1.000 0.566 0.903 0.563
    ZAFU-11 2 1.821 0.504 0.453 0.643 0.451
    ZAFU-16 6 2.361 0.777 0.579 1.158 0.576
    GR12 3 2.396 0.488 0.585 0.967 0.583
    GR48 2 1.042 0.041 0.041 0.101 0.041
    GR67 5 2.165 0.554 0.540 0.100 0.539
    GR81 3 2.721 0.934 0.635 1.044 0.632
    GR98 5 3.320 0.760 0.702 1.310 0.699
    TG19 3 1.095 0.074 0.088 0.199 0.087
    TG32 3 1.086 0.083 0.080 0.186 0.080
    TG55 5 3.038 0.703 0.674 1.255 0.671
    TG65 2 1.563 0.356 0.362 0.546 0.361
    TG70 3 2.394 0.901 0.585 0.945 0.583
    TG81 3 1.069 0.066 0.064 0.158 0.064
    TG82 3 1.095 0.091 0.088 0.199 0.086
    TG88 6 2.842 0.603 0.651 1.205 0.648
    TG90 4 2.439 0.546 0.593 1.010 0.590
    平均 3.542 1.915 0.459 0.402 0.704 0.400
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    表  3  雄性榧树居群的遗传多样性

    Table  3.   Genetic diversity of male populations in male T. grandis

    居群样本
    数量
    平均等位基
    因数
    平均有效等位
    基因数
    观测杂合度
    期望杂合度
    Nei’s遗传多样性
    指数
    Shannon’s信息
    指数
    多态位点百
    分比/%
    淳安居群172.2921.6900.4090.3420.3320.54175.00
    临安居群242.6671.8570.4640.3790.3710.62779.17
    富阳居群242.3751.8220.4530.3600.3520.58775.00
    嵊州居群242.7921.8990.5560.4410.4310.72095.83
    黄山居群322.4171.7230.4140.3460.3400.56687.50
    平均  24.22.5081.7980.4590.3740.3650.60882.50
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    表  4  SSR位点的遗传分化

    Table  4.   Genetic differentiation of SSR loci in male T. grandis

    引物编号Nei’s总基因多样度近交系数遗传分化系数基因流引物编号Nei’s总基因多样度近交系数遗传分化系数基因流
    ZAFU-1 0.355 −0.186 0.043 5.616 GR81 0.628 −0.525 0.026 9.520
    ZAFU-2 0.526 −0.158 0.068 3.445 GR98 0.687 −0.174 0.058 4.065
    ZAFU-3 0.101 −0.165 0.093 2.430 TG19 0.086 −0.011 0.160 1.316
    ZAFU-4 0.465 −0.474 0.121 1.820 TG32 0.080 −0.234 0.158 1.336
    ZAFU-5 0.635 −0.015 0.084 2.719 TG55 0.670 −0.197 0.114 1.947
    ZAFU-6 0.255 −0.145 0.029 8.345 TG65 0.368 0.031 0.009 26.235
    ZAFU-7 0.124 −0.313 0.286 0.625 TG70 0.579 −0.818 0.184 1.106
    ZAFU-8 0.564 −0.928 0.080 2.882 TG81 0.650 −0.174 0.122 1.793
    ZAFU-11 0.460 −0.218 0.083 2.769 TG82 0.089 −0.113 0.062 3.799
    ZAFU-16 0.580 −0.425 0.046 5.242 TG88 0.650 −0.045 0.101 2.226
    GR12 0.581 0.143 0.082 2.791 TG90 0.549 −0.108 0.155 1.360
    GR48 0.031 −0.085 0.064 3.688 平均 0.427 −0.227 0.096 4.172
    GR67 0.542 −0.101 0.076 3.048
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    表  5  雄性榧树居群的分子方差分析

    Table  5.   Analysis of molecular variance (AMOVA) of male populations in male T. grandis

    变异来源自由度平方和均方方差分量变异百分比/%P
    居群间 4 199.526 49.882 1.797 21 <0.01
    居群内 116 791.118 6.820 6.820 79
    总计 120 990.645 56.702 8.617 100
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    表  6  5个雄性榧树居群的遗传距离和遗传相似度

    Table  6.   Genetic distance and genetic identity among the 5 populations in male T. grandis

    居群淳安居群临安居群富阳居群嵊州居群黄山居群
    淳安居群0.9570.9640.8650.952
    临安居群0.0440.9760.8950.978
    富阳居群0.0370.0240.8770.967
    嵊州居群0.1450.1110.1320.873
    黄山居群0.0490.0220.0340.136
      说明:对角线左下角为遗传距离,右上角为遗传相似度
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出版历程
  • 收稿日期:  2021-04-07
  • 修回日期:  2021-07-12

雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析

doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
    基金项目:  浙江省科学技术重点研发计划项目(2016C02052-12)
    作者简介:

    郑刘辉(ORCID: 0000-0001-6815-5568),从事经济林木发育与栽培生理研究。E-mail: 1184277046@qq.com

    通信作者: 戴文圣(ORCID: 0000-0002-1314-2759),教授,博士,从事经济林木发育与栽培生理、生态研究。E-mail: dai_wensheng@163.com
  • 中图分类号: S722

摘要:   目的  旨在利用SSR荧光标记对榧树雄株5个野生居群的121个单株进行遗传多样性及群体遗传结构分析,为榧树雄株遗传背景、种质资源评价和优良种质筛选提供参考。  方法  采用CTAB法提取榧树基因组DNA,设计引物,通过荧光引物PCR扩增方法,利用毛细管电泳检测技术检测榧树雄株的多态位点。  结果  24对引物共检测到85个等位基因,变幅为2~7个,平均每个标记有3.542个,其中平均有效等位基因有1.915个。5个居群的平均Nei’s遗传多样性指数为0.365,平均Shannon’s信息指数为0.608。5个居群中,多态位点百分比为75.00%~95.83%,平均为82.50%,居群遗传多样性从大到小依次为嵊州居群、临安居群、富阳居群、黄山居群、淳安居群。居群间的基因流为4.172,遗传分化系数为0.096,遗传分化程度很低。聚类分析结果表明:5个居群的遗传相似度为0.865~0.978,平均为0.932。  结论  雄性榧树居群的遗传多样性较丰富。榧树雄株的遗传变异主要存在于居群内,但居群间也存在一定的基因交流。5个居群可以分为3大类群,这与表型的遗传多样性分析结果比较相似。图4表6参32

English Abstract

郑刘辉, 詹利云, 侯宇, 喻卫武, 曾燕如, 戴文圣. 雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
引用本文: 郑刘辉, 詹利云, 侯宇, 喻卫武, 曾燕如, 戴文圣. 雄性榧树遗传多样性的SSR荧光标记分析[J]. 浙江农林大学学报. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
ZHENG Liuhui, ZHAN Liyun, HOU Yu, YU Weiwu, ZENG Yanru, DAI Wensheng. SSR analysis of genetic diversity of male Torreya grandis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279
Citation: ZHENG Liuhui, ZHAN Liyun, HOU Yu, YU Weiwu, ZENG Yanru, DAI Wensheng. SSR analysis of genetic diversity of male Torreya grandis[J]. Journal of Zhejiang A&F University. doi: 10.11833/j.issn.2095-0756.20210279

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