茄子種質資源SRAP、SSR遺傳多樣性研究

林鑒榮 喬燕春 郭爽 曹翆文 李蓮芳 李兆龍

摘 要 利用SRAP 和SSR技術對42 份茄子材料進行了分子鑒定，開展了SRAP和SSR標記分析，12對SRAP引物獲得244條特征帶，13對SSR引物獲得62對特征帶，共計306條特征帶。聚類結果顯示：茄子的遺傳多樣性豐富，聚類結果與果實性狀存在一定的相關性，但整個聚類圖呈現茄子基因互相滲透現象，單基因特性和茄子的表型不能完全對應，說明茄子資源在常年自然選擇過程中基因聚合發揮作用比較普遍。

關鍵詞 茄子 ；SRAP ；SSR ；遺傳聚類

分類號 S436.411

茄子（Solanum melongena L.）起源于亞洲南部熱帶地區，古印度為其最早的馴化地，中國栽培茄子的歷史悠久，被認為是第二起源地，擁有豐富的茄子種質資源[1]。茄子栽培類型品種繁多。根據果實顏色，可分為黑紫色、紫色、紫紅色、白色、青色等；根據果實形狀，可分為圓球形、扁圓球形、長形等；按成熟期可分為早熟、中熟、晚熟等，可見茄子表型特征表現出豐富多樣性[1]。隨著生物技術的發展，尤其是分子標記技術的發展在茄子上得到了很好的應用，國內外學者曾以RAPD（Random Amplified Polymorphism DNA）[2-5]、ISSR（Inter-simple Sequence Repeats）[6-7]、SSR（simple sequence repeat）[7-9]、AFLP（Amplified Fragment Length Polymophisms）[10-12]，SRAP（Sequence-related Amplified Polymorphism）[13]，以及近年開發的新型IRAP和REMAP標記[14-15]對茄子進行了系統評價，除分子標記分析之外，從茄子的形態學特征也進行了多樣性分析[16-17]，結果普遍表明，茄子栽培種遺傳背景狹窄，分子水平的聚類結果與傳統分類依據的果實形狀、地理分布等的分類結果大不相同。為了將分子標記進一步應用于育種實踐，本研究選用SRAP和SSR 2種分子標記，開展茄子的遺傳多樣性研究，目的是從供試材料的基因型方面挖掘材料的遺傳特性，更好選育茄子優良新品種。

1 材料與方法

1.1 供試材料

茄子重要資源42份，其中5份白茄，11份青茄，26份紫茄（表1）。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取

DNA提取采用改良CTAB法，濃度為2%，參照陳潔等[8]方法略作改動。用0.8%瓊脂糖凝膠電泳檢測DNA的濃度及純度，將每個樣品濃度調至50 ng/μL，-20℃備用。

1.2.2 SRAP反應體系建立

SRAP反應體系及程序參照李懷志等[13]進行。

1.2.3 SSR反應體系建立

SSR反應體系及程序參照韓洪強等[8]進行。

1.2.4 遺傳多樣性分析

供試SRAP引物為9條正向引物和11條反向引物，每條正向引物都與11條反向引物配對，組成99組引物組合，以任意2份材料為模板，分別對99個引物組合進行PCR擴增反應，篩選出穩定擴增的引物組合12對（表2）。供試13對擴增穩定的SSR引物，序列見表3。

2 結果與分析

2.1 DNA提取

高質量的DNA是保證實驗質量的重要環節，本研究采用磨樣機磨樣，快速便捷的提取了茄子高質量的DNA，完全可以滿足本實驗的要求[10]。圖1為茄子部分材料的DNA提取的樣板。

2.2 遺傳多樣性分析

本研究篩選了12對多態性較好SRAP引物和13對SSR引物對供試42份材料開展了分子標記技術研究，其中12對SRAP引物獲得244條特征帶，13對SSR引物獲得62對特征帶，共計306條特征帶。

2.2.1 SRAP遺傳聚類分析

SRAP結果顯示：當遺傳距離為0.751時，M3♂-1最先與其它材料分開，這份材料為臺灣農友引進材料與廣州材料的雜交后代，表現莖葉多毛、果紫黑色、光澤鮮亮、果細長；當遺傳距離從0.752～0.816，M19-1、9413-2-3、M3♂-3、20104-2、M13♀-8、9832-9-2-5、NF-3♀、0605-1-1-2-28、20091-1-4-1、M3♂-8，10份材料逐漸呈遞進關系聚類，其中M開頭的4份材料為臺灣材料和廣州材料的雜交后代，9832-9-2-5為泰國引進材料，其他5份為廣州材料。當遺傳相似系數為0.816時，其它31份材料聚為一類，其中98219836-1為泰國引進材料，這份材料最先和其它30份材料分開，說明98219836-1和其它30份材料存在一定的差異。在這一大類群中進一步細分類，當遺傳距離為0.902時，M3♂-5，M3-6聚小類，M13♀-1，M1-1-1，M13♀-9聚為一小類，這些材料都來自臺灣和廣東材料的雜交后代；當遺傳相似系數為0.878時再與M1-1-2、JX-1、GHT聚類，這8份茄子均為果紫色，耐老，果形較直；材料20104-3-1-1-2、1219、06057B聚為一小類，均為青茄類型、果形長直、果尾尖；材料NF--♀、20091-1-4-2，0605-2聚為一小類，表現為莖色少毛、果紫色、果型粗大；20092-2-4-2，0605-1聚為一小類，表現為莖色多毛、果紫紅色、果型長粗。從以上聚類結果得出，僅有幾個茄子從類型上和果實顏色上可以聚類，整體上表現多基因混雜，不能和單一性狀基因聯系在一起。

2.2.2 SSR遺傳聚類分析

為了進一步得到更有利的指紋圖譜結果，開展了SSR標記技術研究，62條特征帶獲得了圖2的聚類結果，其聚類結果和SRAP聚類結果呈現的基因互相滲透較為類似，僅個別類型相似的材料先聚類之外，整個聚類圖聚類規律和表型特征不完全對應。

2.2.3 SRAP和SSR聚類結果比較

從SRAP和SSR聚類結果來看，聚類圖存在一定的差異，SRAP聚類中， M3♂-1（莖葉多毛、果紫黑色、光澤鮮亮、果細長）最先和其它材料分開，而SSR聚類中M3♂-5（果紫色，耐老，果形較直）最先和其它材料分開，這2份材料從表型來看存在一定的差異。進一步看2種分子標記的聚類圖，SRAP更體現在個別材料的層層聚類，說明材料個別之間的差異，SSR聚類結果更體現在小群體聚類之后再層層聚類的現象（圖3）。

2.2.4 SRAP和SSR遺傳聚類分析

進一步將SRAP和SSR的數據進行整理，共同構建了茄子的遺傳聚類圖，SRAP和SSR的結果綜合顯示，僅個別材料有拉近和拉遠的特征，整個聚類圖還是沒有和表型性狀完全吻合，說明茄子的基因滲透較為普遍，有可能茄子的基因型特征在長期自然選擇和人為選配的過程中造成多基因聚合共同發揮功能，不能以單基因效應評價茄子的遺傳特性（圖4）。

3 討論

茄子作為南北均可種植的大宗蔬菜之一，其物種的多樣性較為豐富，無論從果形還是植株本身特征，都存在類型多元化的特點。茄子在南北市場都比較受歡迎，在常年栽培和育種過程中使得材料變得更加豐富多樣，促使茄子材料基因互相滲透變得較為普遍。近年有關茄子表型多樣性和分子多樣性的相關文章報道較多，李懷志等[18]利用SRAP分子標記對36份茄子栽培品種進行指紋圖譜分析，證明利用SRAP技術構建茄子指紋圖譜分析是有效的，從果色和果形上看，和表形相比缺乏規律性；封林林等[3]對35份茄子資源進行RAPD分析，結果顯示大部分長茄可以聚為一類，大部分短茄子可以聚為一類，但長茄子類群有個別圓果或橢圓短茄子品種，短茄子類群有個別的長茄子品種，聚在一類的品種，皮色復雜多樣；冉進等[5]對53份茄子資源RAPD分析的結果表明，聚類結果與果實形態特征不完全一致，與地理分布沒有必然聯系；廖毅等[10]分析顯示，茄子主要集中在亞洲種植，由于地區間引種的頻繁，不同生態類型間的基因交流廣泛，單純依據果實的形狀和地理起源分類，不能真實地反應材料間的遺傳背景和遺傳差異。本研究選用SRAP和SSR 2種分子標記對供試的42份材料進行遺傳多樣性聚類，2種標記的結果均顯示，聚類結果都不能和表型完全吻合，說明茄子的基因型特征在長期自然選擇和人為選配的過程中造成多基因聚合共同發揮功能，不能以單基因效應評價茄子的遺傳特性，和前人研究報道結果有類似之處。從42份材料的遺傳聚類圖可見，遺傳距離在0.7～0.95，供試材料存在一定的差異，說明本研究材料的基因型差異還是比較多樣的，為了更好地評價材料之間的親緣關系，本研究將進一步對表型特征做系統的調查分析，綜合分析茄子材料的遺傳關系，更好地為茄子育種研究服務生產。

參考文獻

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