攀枝花芒果遺傳多樣性的RAPD分析

刁毅

摘要：采用RAPD分子標記技術對12個芒果品種進行遺傳多樣性研究。結果發現，6條RAPD引物共檢測到36條清晰譜帶，其中多態性條帶占比為77.78%。芒果在物種水平上遺傳多樣性較高，而在居群水平上遺傳多樣性相對較低;居群間遺傳變異較高，在居群水平上，金白花的遺傳多樣性最高，遺傳分化程度最低;乳芒和馬亞的遺傳多樣性最低，遺傳分化程度最高。聚類分析結果表明，相似系數為0.72時，12種芒果品種可分為4個大類群，金白花和鷹嘴芒的遺傳一致度最大，貴妃和鷹嘴芒遺傳一致度最低。

關鍵詞：芒果;RAPD;分子標記;遺傳多樣性

中圖分類號： S667.701 ?文獻標志碼： A ?文章編號：1002-1302（2019）13-0035-03

芒果（Mangifera indica L.）起源于東南亞，屬漆樹科（Anacardiaceae）芒果屬（Mangifera），是熱帶、亞熱帶水果之一，在亞洲被譽為“水果之王”[1-2]。我國是世界上十大芒果生產國之一，芒果種植主要分布在年氣溫較高的海南、臺灣、廣西、廣東、云南、四川、福建等地區。海南、廣西和云南等地是世界芒果原產地之一，擁有豐富的野生芒果資源[3-5]。四川省芒果主產區主要分布在攀西干熱河谷地帶，該區域全年熱量充足，日照時數長，晝夜溫差大，干濕季明顯，冬春氣溫高，全年基本無霜，芒果花期無梅雨，掛果期風量少，是全國少有的適宜種植芒果的地區[6-7]。本研究以云南、廣西芒果品種作對照，分析攀枝花主栽芒果品種的遺傳多樣性，旨在為攀枝花芒果種質資源利用、引種、育種、種植提供參考。

1 材料與方法

1.1 供試材料

12份芒果種質嫩葉采集后，放入冰盒中，在-20 ℃冰箱保存。12個芒果品種名稱與產地信息見表1。

1.2 DNA提取

DNA提取采用改良十六烷基三甲基溴化銨（CTAB）法[8-9]。

1.3 RAPD-PCR擴增

隨機擴增多態性DNA（RAPD）-PCR擴增采用馬艷芝等報道的方法[10]。

RAPD-PCR反應體系為20 μL，其中，8 μL ddH2O，1 μL DNA模板，1 μL RAPD引物，10 μL 2×Taq PCR Master Mix。RAPD-PCR擴增程序為94 ℃預變性5 min;94 ℃變性30 s，37 ℃退火40 s，72 ℃復性110 s，35次循環;72 ℃延伸 10 min，4 ℃保存。

1.4 瓊脂糖凝膠電泳

用50 mL 1×TAE和0.5 g瓊脂糖配制1.0%瓊脂糖凝膠，煮沸并適度冷卻后加入5 μL GoldviewⅠ型核酸染色劑，搖勻后倒膠。120 V電泳30 min后，在凝膠成像系統中掃描成像。

1.5 數據分析

根據凝膠電泳條帶的有無計數，有帶（顯性）記為1，無帶（陰性）記為0，強帶和弱帶均賦值為1，從而形成RAPD表型原始數據矩陣。對RAPD表型原始數據矩陣用POPGENE32、AMOVA-PREP1.01、NTSYS2.10e等軟件進行遺傳多樣性分析與聚類分析[11-15]。

2 結果與分析

2.1 引物篩選及多態性

從表2可以看出，從30條RAPD引物中篩選出6條譜帶清晰、多態性高、重復性好的RAPD引物;用6條RAPD引物對12個不同芒果品種DNA進行擴增，共檢測到36個條帶，其中多態性條帶28條，多態率為77.78%。

2.2 芒果遺傳多樣性分析

用POPGENE32軟件計算得到的芒果各品種居群遺傳參數見表3。在物種水平上，多態位點百分率（PPB）為91.67%，觀察等位基因數（Na）為1.916 7，有效等位基因數（Ne）為1.638 1，Neis基因多樣性指數（He）為0.355 6，Shannon多樣性指數（I）為0.520 0;在居群水平上，PPB平均值為27.08%，Na為1.270 8，Ne為1.162 6，He為0.260 5，I為 0.140 8。說明芒果物種水平遺傳多樣性比居群水平高。從表3還可以看出，在居群水平上，金白花居群的PPB、Na、He和I最高，說明其遺傳多樣性最高;乳芒和馬亞居群的PPB、Na、He和I均最低，說明其遺傳多樣性最低。

由表6可知，對居群間遺傳多樣性所占比例（Shannon居群分化系數）與遺傳分化系數（Gst=0.736 1）作對比得出，金白花Shannon居群分化系數最低，低于遺傳分化系數;馬亞和乳芒Shannon居群分化系數最高，高于遺傳分化系數，說明金白花居群遺傳分化程度最低，馬亞居群和乳芒居群遺傳分化程度最高。

2.4 遺傳距離與聚類分析

遺傳一致度和遺傳距離可以反映群體間遺傳親緣關系，12個芒果品種居群間的遺傳距離與遺傳一致度見表7。12個品種居群間的遺傳一致度在0.484 6～0.904 8之間;Neis遺傳距離范圍在0.100 0～0.724 5之間。其中，金白花居群和鷹嘴芒居群的遺傳一致度最大，為0.904 8，遺傳距離最小，為0.100 0;貴妃居群和鷹嘴芒居群遺傳一致度最小，為0.484 6，遺傳距離最大，為0.724 5。

根據POPGENE32軟件得出的遺傳一致度用NTSYS2.10e軟件進行聚類分析。由圖1可知，相似系數為0.72時，12種芒果品種可分為4個大類群：乳芒和攀育2號為一類群;鷹嘴芒、金白花、椰香、馬亞和熱農10號為一類群;吉祿和紅蘋為一類群;熱研16號、貴妃和海頓為一類群。

3 討論

分子標記是以生物大分子的多態性為基礎的遺傳標記，是繼形態標記、細胞標記、生化標記之后發展起來的新技術，其操作簡單、快速，不受基因表達與季節、環境條件的影響，被廣泛應用于遺傳多樣性檢測、構建核心種質、種質資源鑒定與分類、親緣關系分析、雜種鑒定、遺傳圖譜構建等方面。RAPD技術是用隨機引物對DNA未知序列基因組進行多態性分析的技術，該技術具有操作簡單、檢測速度快、靈敏度高，可以不依賴種屬特性和基因組結構進行的優點[16]。

本研究選用8份攀枝花芒果主栽品種，同時用3份云南昆明芒果品種與1份廣西南寧芒果品種作對照，通過RAPD技術分析發現，芒果在物種水平上遺傳多樣性參數均高于居群水平平均值，說明芒果在物種水平上遺傳多樣性高。

遺傳分化系數（Gst）是衡量群體遺傳分化最常用的指標，其數值表示在總的遺傳變異中群體間變異所占的比例。當Gst在0～0.05之間時，表示遺傳分化程度弱;當Gst在0.05～0.15之間時，表示遺傳分化程度中等;當Gst在0.15～0.25之間時，表示物種遺傳分化程度高;當Gst大于0.25時，表示遺傳分化程度很高[17]。在本研究中，Gst=0.736 1，說明芒果居群間的變異占總變異的73.61%，居群內變異占總變異的26.39%;Gst大于0.25，說明芒果品種遺傳分化程度很高。

芒果遺傳分化系數（0.736 1）、AMOVA方差分析的居群分化指數（0.621 7）與Shannon居群分化系數（0.729 2）在數值上略有差異，但所表現的遺傳趨勢基本一致，表明芒果居群間的遺傳變異與遺傳分化大于居群內。

聚類分析結果可以看出，12份芒果品種的遺傳一致度在 0.7～0.9之間，說明這些芒果主栽品種具有豐富的遺傳多樣性;但鷹嘴芒與金白花之間遺傳遺傳一致度約為0.9，說明它們之間的親緣關系比較接近。對攀枝花芒果主栽品種遺傳多樣性的深入研究，將有助于攀枝花芒果引種、育種、種植的有序開展，從而促進攀枝花芒果產業的發展。

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