基于叶绿体DNA分析的辽宁省梨属种质遗传多样性研究文档格式.docx
《基于叶绿体DNA分析的辽宁省梨属种质遗传多样性研究文档格式.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《基于叶绿体DNA分析的辽宁省梨属种质遗传多样性研究文档格式.docx（42页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。
常耀军1，曹玉芬1,*，张金梅2，田路明1，董星光1，张莹1，齐丹1，
郑迎春1
（1中国农业科学院果树研究所，农业部园艺作物种质资源利用重点实验室，辽宁兴城125100；
2中国农业科学院作
物科学研究所，国家作物种质库，北京100081）
摘要：
从32对叶绿体DNA通用引物中筛选出8对引物用于评价辽宁省梨属种质的遗传多样性，
其中4对引物所扩增的叶绿体DNA片段存在突变位点。
合并后的叶绿体基因片段（3688bp）含有单一
突变位点9个、简约信息性位点3个以及插入/缺失（INDEL）2个。
在37个样品中，
trn
L-
F-487区域、
F-413区域、
rbc
L区域和
S-
psb
C区域的单倍型分别为2个、4个、2个和3个，合并之后的叶
绿体基因片段的单倍型为4个。
非编码区
F-413多态性最高，具有最高的单倍型数、最高的单倍
型（基因）多样性、最高的核苷酸多样性、最高的单倍型多样性方差和最高的单倍型多样性标准差。
辽
宁省37份梨种质的单倍型（基因）多样性（
H
d）、核苷酸多样性（
P
i）分别为0.577、0.00055。
Tajima’sD
检验中除了
L区域的D值在
<
0.05水平上显著外，其余区域的D值未达显著水平，表明自然选择对
L区域的突变位点产生了作用。
秋子梨和白梨种质共有单倍型HAP_1、HAP_2和HAP_3，显示出一定
的亲缘关系；
西洋梨则单独共享HAP_5。
运用中介邻接网络（Median-Joiningnetwork，MJ）算法绘制的
中介网络图显示HAP_1与HAP_2、HAP_3的亲缘关系较远，而HAP_5则与上述3个单倍型的亲缘关系
较远。
关键词：
梨；
叶绿体DNA；
单倍型；
遗传多样性
中图分类号：
S661.2文献标志码：
A文章编号：
0513-353X（2014）07-1307-10
StudiesonGeneticDiversityofPearGermplasmResourcesinLiaoning
ProvinceofChinaBasedonChloroplastDNAAnalysis
CHANGYao-jun1，CAOYu-fen1,*，ZHANGJin-mei2，TIANLu-ming1，DONGXing-guang1，ZHANG
Ying1，QIDan1，andZHENGYing-chun1
（1
ResearchInstituteofPomology
，
ChineseAcademyofAgriculturalSciences
KeyLaboratoryofBiologyandGenetic
ImprovementofHorticulturalCrops
；
GermplasmResourcesUtilization
Xingcheng
Liaoning
125100，
China
2
National
GenBank
InstituteofCropScience
Beijing
100081，
）
Abstract：
EightchloroplastDNA（cpDNA）primerswereselectedfrom32universalprimerpairsto
assessthegeneticdiversityof37pearaccessionsinLiaoningProvince.Amongtheseprimeramplification
1308园艺学报41卷
products，fourcpDNAfragmentspossessedvariationsites.Ninesingletonvariablesites，threeparsimony
informativesitesandtwoINDELSwereobtainedfromthecombinedcpDNAfragments（3688bp）.Two
F-487haplotypes，four
F-413haplotypes，two
Lhaplotypesandthree
C
haplotypeswereidentifiedamongthe37pearaccessions，respectively，andfourhaplotypeswereidentified
basedonthecombinedfragments.Non-codingregion
F-413exhibitedhighestpolymorphismwith
themostnumberofhaplotypes，themostabundanthaplotype（gene）diversityandnucleotidediversity，
themostvariantofhaplotypediversityandthehigheststandarddeviationofhaplotypediversity.Valuesof
haplotype（gene）diversity（
d）andnucleotidediversity（
i）of37pearaccessionsinLiaoningProvince
are0.577and0.00055，respectively.Tajima’stestshowedallTajima’sDvaluesarenotstatistical
significantexceptforthe
Lfragmentin
0.05，indicatingthatnaturalselectionhasaneffecton
mutationsofthisfragment.Both
P.ussuriensis
and
P.bretschneideri
accessionscontainedhaplotypes
HAP_1，HAP_2andHAP_3，showingacloserelationshipbetweenthem；
WhileHAP_5issharedby
P.
communis
accessionsindependently.ThenetworkconstructedwithMedian-Joiningnetworkcalculation
exhibitedthatHAP_1hasafarrelationshipwithHAP_2andHAP_3，whereasHAP_5hasafar
relationshipwiththosethreehaplotypesmentionedabove.
Keywords：
Pyrus
chloroplastDNA；
haplotype；
geneticdiversity
前人对于梨种质资源遗传多样性的研究主要基于不同的DNA分子标记，如RAPD（Tengetal.，
2001，2002）、AFLP（Baoetal.，2008）、RFLP（Iketanietal.，1998）和SSR（Yamamotoetal.，
2001，2002a，2002b；
Baoetal.，2007；
Yaoetal.，2010）。
近20年来，DNA序列分析在植物系
统发育进化研究中得到了很好的应用，但在种质资源遗传多样性研究中的应用较少。
叶绿体DNA
（cpDNA）在大多数被子植物中属母系遗传，且没有或很少经历重组，其中的非编码区具有丰富的
变异，如核苷酸替换、插入/缺失、易位和倒位（Petitetal.，1993），是进行低分类阶元系统发育研
究、杂种亲本鉴定和遗传多样性研究的理想片段（Katayama&
Ogihara，1996；
Eiadthongetal.，1999；
Kimuraetal.，2003）。
目前国内外学者已将cpDNA非编码区用于梨属植物遗传多样性、系统发育及品种鉴定研究中，
基于cpDNA的系统发育树和网状图（network）可以推断出物种起源和进化历史（Kimuraetal.，2003；
胡春云等，2011）。
日本学者最早利用cpDNA对梨属植物进行遗传多样性研究和种质资源评价
（Kimuraetal.，2003；
Katayamaetal.，2007），发现梨属植物cpDNA非常保守，只有
acc
D-
psa
I和
rps
16-
Q区属于cpDNA的高变区（Katayamaetal.，2012）。
胡春云等（2011）对梨属19个种的
叶绿体非编码区
F和
I进行序列分析，并通过构建NeighborNet系统发育网络揭示
了梨属系统发育关系。
Liu等（2012）在研究浙江省豆梨的遗传多样性和种群结构时，在77个个体
中确定了10个
I和2个
F的单倍型。
Wuyun等（2013）通过cpDNA多变区的单倍
型分析发现总体上野生秋子梨遗传多样性比较低，但其中吉林野生秋子梨的遗传多样性比较高。
辽宁省地处渤海湾，为白梨（
P.bretschneideri
Rehd.）和秋子梨（
P.ussuriensis
Maxim.）的主要
产区之一。
境内有千山、努鲁尔虎山、大老图山等，分别属于长白山余脉和燕山余脉，境内分布有
多个梨属植物种，原产辽宁的白梨和秋子梨品种数量较为丰富。
然而，迄今为止还缺少对辽宁省原
产梨种质遗传多样性的评估。
本研究中采用4个cpDNA片段对37个原产辽宁的白梨和秋子梨品种
的遗传多样性进行研究，探讨它们之间的亲缘关系。
7期常耀军等：
基于叶绿体DNA分析的辽宁省梨属种质遗传多样性研究1309
1材料与方法
1.1试材及取样
37个辽宁省原产的白梨和秋子梨种质来自辽宁兴城中国农业科学院果树研究所“国家果树种质
升级会员 