基于SSR分子标记的中国古老月季野生亲本分析

发布时间：2020-07-28 15:09

【摘要】：蔷薇属(Rosa L.)为蔷薇科(Rosaceae)植物,具有非常丰富的表型多样性,在科学、观赏以及药用等方面具有很大的价值,蔷薇属植物还具有美好的文化内涵而深受人们喜爱,具有重要的文化价值。中国古老月季对现代月季贡献了连续开花、重瓣花等关键生物学和重要观赏性状,但是,有哪些野生蔷薇资源参与了中国古老月季的形成并不清楚。为此,我们开展以下研究:利用具有丰富多态性、重复性好和扩增效率高,且均匀分布在蔷薇属植物7条染色体上的14对SSR分子标记,对蔷薇属191个材料进行亲缘关系和群体结构分析,重点探讨中国古老月季的野生亲本,为中国古老月季和现代月季的起源与驯化机制研究提供更多的遗传背景资料,也为月季重要性状基因资源的挖掘和育种工作提供理论基础。主要研究结果如下:1.对蔷薇属4个类群191个材料的遗传多样性分析显示,野生蔷薇类群的遗传多样性最高,其它类群较低,最低的是现代月季类群;另外,中国古老月季类群的遗传多样性相比野生蔷薇类群明显降低。可以看出蔷薇属植物在驯化过程中可能存在大量的遗传物质丢失,遗传基础逐渐变窄。2.对蔷薇属191个样本的分子变异进行分析发现,85%遗传变异来源于类群内部,仅15%的遗传变异来源于类群之间;另外,在野生蔷薇和中国古老月季的74个材料中,87.82%遗传变异存在类群内,12.18%的遗传变异存在类群间。表明蔷薇属植物的遗传变异主要来源于类群内的个体之间。3.通过NJ聚类和PCA主成分分析显示,野生单瓣月季花、大花香水月季、香水月季、粉红香水月季、玫红香水月季、单瓣粉晕香水月季、金樱子与中国古老月季的遗传关系密切,其中野生单瓣月季花、粉红香水月季与'月月粉'、'绿萼'、‘月月红'等古老月季品种的亲缘关系较近,玫红香水月季与‘玉玲珑'等品种的亲缘关系较近。另外,利用群体结构分析软件Structure分析野生蔷薇和中国古老月季的群体结构,当最佳亚群数K=2时,野生蔷薇和中国古老月季2个类群被划分为2个亚群。野生单瓣月季花、粉红香水月季、玫红香水月季、茶香月季、重瓣淡黄香水月季、佛见笑、橘黄香水月季、祥云淡黄香水月季、紫晕香水月季、粉团蔷薇与中国古老月季享有共同的遗传背景,即这些野生种与中国古老月季的遗传结构最近,很可能在中国古老月季的形成过程中贡献最大。无刺野蔷薇、悬钩子蔷薇、光叶蔷薇、丽江蔷薇、金樱子、大花香水月季、香水月季、单瓣粉晕香水月季、多花香水月季与中国古老月季享有一定比例的遗传背景,这些野生种在中国古老月季的形成过程中可能也贡献了一定的遗传资源。4.对现代月季的亲缘关系分析显示,现代月季类群首先与'一季粉'、'羽仕装'、'虢国夫人,、'桔囊'、‘金粉莲'、'映日荷花'、'软香红'等中国古老月季品种聚在一起,再与‘月月红'、'月月粉'、'绿萼,、'紫月季花,等中国古老月季品种,大叶蔷薇、粉红香水月季2个野生种聚在一起,可以看出中国古老月季和少数几个蔷薇野生种可能参与了现代月季的形成,中国古老月季在现代月季的形成过程中扮演了重要的角色。另外,与野生蔷薇成明显对比的是现代月季的遗传背景非常狭窄,还有大量蔷薇资源未参与到现代月季的育种中来。5.对云南民间栽培月季的亲缘关系分析发现,'平阴玫瑰'、'苦水玫瑰'、'四季玫瑰'、'沙溪甸头5'、'金边玫瑰'、‘茶薇'、'木香玫瑰,等与野生种聚在一起;'提红孟加拉,、'沙溪县头黄'、'沙溪甸头9'、'鹤庆宾馆'、'滇红'等与中国古老月季聚在聚在一起;‘沙溪甸头2'、'沙溪甸头8'、‘鹤庆1'、'鹤庆2'、'洱源大棚'、'紫荷'、'朱墨双辉(墨红)'、'丽江黑龙潭民间品种'等与现代月季聚在一起。以上结果表明云南民间栽培月季类群中包括了野生蔷薇、古老月季和现代月季3个类群的资源,该类群包含有丰富的蔷薇种质资源。
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：S685.12
【图文】：

月季,蔷薇属,民间,材料表

根据Ｓｎｅａｔｈ和Ｓｏｋａｌ的计算方法对蔷薇属植物１９１个样本的简单匹配（ＳＭ）逡逑遗传相似系数进行统计分析，得出１９１份材料的ＳＭ值范围从０到０．９１之间，平逡逑均值为０．３１邋（图３－２）。从图３－２可以看出，野生蔷薇之间的简单匹配遗传相似系逡逑数最小，现代月季品种之间最大，即现代月季的遗传背景中包含的遗传资源比较逡逑单一。逦＿逡逑基于ＳＭ值对蔷薇属植物１９１份材料构建系统发育树，如图３－３所示，１９１个逡逑样本首先可以分为两大组（Ｉ和ＩＩ邋）：第一组（Ｉ邋）主要分布的是野生蔷薇类群，逡逑包括野生蔷薇的芹叶组、木香组、小叶组、合柱组、硕苞组、狗蔷薇组的全部供逡逑试材料和桂味组的１５个基因型（共１６个基因型），金樱子组的金樱子，月季组逡逑的４个基因型〔亮叶月季、多头香水月季、多花香水月季、大花香水月季（石林）〕。逡逑这一组还包括来自古老月季类群的４个品种（‘青莲学士’、‘金沙罗’、‘七姊妹’、逡逑４荼靡花’），来自民间栽培月季类群的４个品种（‘平阴玫瑰’、‘苦水玫瑰’、‘四季逡逑２８逡逑

分布情况,蔷薇属,主成分分析,样本

逦云南大学硕士学位论文逦逡逑为了更好的展现不同个体及类群之间的遗传关系。将蔷薇属１９１个材料进行逡逑主成分分析，得出的４个类群１９１个样本的分布情况（图３－４）。如图３－４所示，逡逑每个点表示的是一个材料样本，其中，野生蔷薇类群在ＰＣＡ图的整个坐标系中几逡逑乎都有分布，显示该类群包含丰富的遗传多样性；而与之相反的是现代月季类群逡逑仅局限分布于ＰＣＡ图右上方区域的一个点上，并与部分中国古老月季品种聚在一逡逑起，可以看出现代月季的遗传背景非常狭窄；中国古老月季类群和云南民间栽培逡逑月季类群的分布相对分散，主要分布于ＰＣＡ图中的右侧区域，这２个类群的分布逡逑区域处于一定的重叠状态并且分布格局大体相似，这与聚类分析结果基本一致。逡逑总体上ＰＣＡ分析结果展现的遗传关系与聚类分析的结果是相通的，ＰＣＡ分析进一逡逑步验证聚类分析结果的不同个体以及类群之间的遗传关系。逡逑Ｐｒｉｎｃｉａｌ邋Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｓ邋Ａｎａｌｓｉｓ邋（ＰＣＡ）逡逑

【参考文献】