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部分野生、栽培牡丹种质资源亲缘关系的RAPD研究

来源：花匠小妙招时间：2024-11-25 14:28

【摘要】： 牡丹是芍药属(Paeonia)牡丹组(sect. Moutan)植物，为我国特有资源，也是我国的传统名花之一。我国不仅是世界牡丹野生类群的原产地，而且经过长期的驯化和人工栽培，培育出了众多的牡丹栽培品种，种质资源十分丰富。目前牡丹组植物的系统学研究主要是通过比较形态学、孢粉学、细胞学和分子生物学研究，确立了牡丹组各种的分类地位，系统调查了几个主要的栽培牡丹品种群，并对众多的品种进行了形态划分。但是有关牡丹种与品种间，及不同品种间亲缘关系的研究报道较少。本文利用RAPD-PCR技术，UPGMA聚类分析方法，从基因组DNA扩增多态性的角度，研究中国部分牡丹野生种和栽培品种，不同花型、不同花色牡丹品种间的亲缘关系和遗传多样性，旨在丰富牡丹组植物系统学研究的内容，为保护和维持我国牡丹种质资源的多样性、进行牡丹新品种选育提供理论依据。主要的研究内容有：选取了11个牡丹野生类群材料和12个栽培牡丹（P. suffruticosa）品种，利用RAPD技术探讨了牡丹种与品种间的亲缘关系。从210组Sangon系列随机引物中筛选出了17个重复性好，多态性高的引物，并对其中的引物S13和S31进行组合用于本次扩增，分析组合引物在RAPD实验中的可行性。17个单引物和1个组合引物共扩增出191条谱带，其中153条（80.1%）表现多态性，揭示了牡丹组植物丰富的遗传多样性。在18个引物中，由11个引物扩增出的25条谱带可作为供试材料的特异标记，可用于牡丹组2个亚组间、种间和品种间的分类与鉴定；通过对扩增图谱进行统计，并利用UPGMA法构建遗传聚类树状图，分析了受试牡丹种与品种间的亲缘关系。聚类结果表明，革质花盘亚组(subsect. Vagiatae)的5个野生种与受试牡丹栽培品种间的亲缘关系都比较近，从分子水平上证明了栽培牡丹的

1. 复杂化多元起源。通过受试各种与品种分别聚类，并计算各种与品种间的遗传距离，与栽培品种间的亲缘关系由近到远依次为:杨山牡丹(P.ostii)、四川牡丹(P.decomposita)、卵叶牡丹(P.qiui)、紫斑牡丹(P.rockii)和矮牡丹(P.jishanensis)。传统观点所认为的与中原牡丹品种群的形成无关四川牡丹和卵叶牡丹，与受试品种间的亲缘关系比较近。而本次RAPD实验扩增出的特有谱带也表明，中原牡丹与四川牡丹和卵叶牡丹间存在着较为广泛的基因交流。不同花型牡丹品种的随机扩增DNA多态性分析。根据《中国牡丹品种图志》中对牡丹品种花型的分类，在山东菏泽牡丹产区采集了8种花型40个牡丹品种用于本次RAPD分析。将筛选出的13个S系列单引物和13个单引物随机组合成的14个组合引物用于扩增实验，并将扩增图谱进行统计分析。27个引物共扩增出137条谱带，其中98条表现多态性，多态率为71.5%。8种花型扩增谱带的平均多态率从高到低依次为：千层台阁型>皇冠型>楼子台阁型>蔷薇型>荷花型>托桂型>菊花型>单瓣型,随花型重瓣性的增高，RAPD扩增谱带逐渐增加的趋势是明显的。根据花芽分化的形态观察，认为牡丹花随重瓣性增高，花型从低级到高级演化。因此，我们认为RAPD谱带增加是牡丹品种DNA 水平上的一种进化现象。利用UPGMA法构建树状聚类图，分析不同花型牡丹品种间亲缘关系。在遗传距离0.58处将40个品种划分为I和II 2个遗传聚类组，10个台阁花类品种平均分配在I和II组中，30个单花类品种中，7个聚在I组，23个聚在II组。比较形态学研究将牡丹花型划分为单花类和台阁花类2大类，本次RAPD扩增图谱的聚类分析表明：2个遗传聚类组的划分与牡丹花型的形态学分类并不完全一致，但能够体现单花类各花型品种趋于聚为一个遗传聚类组，彼此间亲缘关系比较近。在遗传距离0.4处将40个品种分为7个遗传聚类组。从8种花型的牡丹品种在7个聚类组中的分布来看，演化途径相同的各花型品种间的亲缘关系较近；受试的8种花型中，单瓣型的5个品种聚类最集中，这说明牡丹花型的形态学分类中，单瓣型的划分最能通过花型形态学特征上 2. 的相似性反映品种间真正遗传的亲缘关系。其次为重瓣率高的皇冠型和千层台阁型。 3. 不同花色牡丹品种间遗传多样性的RAPD分析。采取了山东和安徽两地7种花色35个牡丹品种分析不同花色不同产地牡丹品种间的亲缘关系和遗传多样性。筛选出的34个随机引物扩增出418个DNA片段，其中337条谱带表现多态性，多态性检测率为80.6%，标明受试牡丹栽培品种之间富含遗传多态性，不同花色系按多态性位点频率大小排序依次为：蓝色系＞黄色系＞深红色系＞黑色系＞白色系＞绿色系＞红色系。35个牡丹品种的18个品种产生特异性遗传标记，这些特异标记对各个牡丹品种具有一定的鉴别价值。将扩增图谱利用UPGMA方法构建遗传聚类树状图，分析品种间遗传关系。遗传距离1.5将 35个牡丹品种划分为2个遗传聚类组，遗传距离1.0将其划分为4个遗传聚类组，不同遗传距离的遗传聚类划分与花色之间并未有一致的相关性。来源相同花色一致的牡丹品种之间亲缘关系相对较近，但产地来源对牡丹品种的亲缘关系的影响比花色更为突出。综合牡丹种与品种，不同花型、不同花色牡丹品种间亲缘关系和遗传多样性的RAPD研究结果，得出主要结论如下： 1. 本文通过实验充分验证了组合引物用于RAPD实验的可

【学位授予单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003

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1 陈向明,郑国生,孟丽玫瑰、月季、蔷薇等蔷薇属植物RAPD分析[J];园艺学报;2002年01期 2 陈向明,郑国生,孟丽不同花色牡丹品种亲缘关系的RAPD-PCR分析[J];中国农业科学;2002年05期 3 RAPD-PCR Analysis on Genetic Relationships Between Cultivars of Tree Peony[J];Agricultural Sciences in China;2002年07期 4 陈向明,郑国生,张圣旺牡丹栽培品种的RAPD分析[J];园艺学报;2001年04期 5 潘会堂,张启翔花卉种质资源与遗传育种研究进展[J];北京林业大学学报;2000年01期 6 解新明RAPD技术在系统与进化植物学中的应用[J];生物学通报;2000年04期 7 马小军,汪小全,徐昭玺,肖培根,洪德元人参不同栽培群体遗传关系的RAPD分析[J];植物学报;2000年06期 8 陈俊愉“二元分类”──中国花卉品种分类新体系[J];北京林业大学学报;1998年02期 9 张宇和观赏植物遗传多样性及品种分类浅谈[J];北京林业大学学报;1998年02期 10 李嘉珏中国牡丹起源的研究[J];北京林业大学学报;1998年02期