基于形态标记和ISSR分子标记的长瓣铁线莲遗传多样性分析

doi:10.11733/j.issn.1007-0435.2024.01.008

草地学报 ›› 2024, Vol. 32 ›› Issue (1): 75-86.DOI: 10.11733/j.issn.1007-0435.2024.01.008

基于形态标记和ISSR分子标记的长瓣铁线莲遗传多样性分析

贾艳艳, 邱玉鹏, 周欣莹, 耿宇航, 孙浩男, 刘冬云

河北农业大学, 河北保定 071000

收稿日期:2023-06-01 修回日期:2023-11-18 出版日期:2024-01-15 发布日期:2024-01-30
通讯作者: 刘冬云,E-mail:510297525@qq.com
作者简介:贾艳艳(1996-),女,汉族,河北承德人,硕士研究生,主要从事园林花卉育种栽培方向研究,E-mial:331291361@qq.com
基金资助:
河北省铁线莲属植物种质资源收集与新种质创制（20326339D）资助

Genetic Diversity Analysis of Clematis macropetala Based on Morphological Markers and ISSR Molecular Makers

JIA Yan-yan, QIU Yu-peng, ZHOU Xin-ying, GENG Yu-hang, SUN Hao-nan, LIU Dong-yun

Hebei Agricultural University Baoding, Baoding, Hebei Province 071000, China

Received:2023-06-01 Revised:2023-11-18 Online:2024-01-15 Published:2024-01-30

摘要/Abstract

摘要： 为快速区分鉴定市场上繁多的长瓣铁线莲（Clematis macropetala）品种，了解长瓣铁线莲间的遗传多样性水平及亲缘关系，本试验利用形态标记结合ISSR分子标记对25个长瓣铁线莲品种和1个野生种进行遗传多样性研究。结果表明：14个数量形状的变异系数在0.24%~2.32%之间；15个假质量性状的信息多样性指数H在0~2.29%之间，遗传多样性指数D在0~0.94%之间；在欧式距离为15时，可将29个表型性状划分为七类，在欧式距离为15时，可将26个长瓣铁线莲划分为五类。12条引物共扩增出144个条带，多态性条带占比为100%。利用引物UBC815、UBC824和UBC836构建26个长瓣铁线莲的指纹图谱，可快速区分鉴定26个长瓣铁线莲。UPGMA聚类结果显示，在遗传相似系数为0.68时，可将26个长瓣铁线莲划分为八大类。形态标记结合ISSR分子标记可有效鉴别长瓣铁线莲种质资源，以期为长瓣铁线莲种质资源收集保存、创制新品种等提供理论基础。

关键词: 长瓣铁线莲, 形态标记, ISSR分子标记, 遗传多样性

Abstract: This experiment aimed to quickly distinguish and identify the varieties of Clematis macropetala on the market, and to understand diversity and relationships among 26 Clematis macropetala samples.The experiment used morphological markers combined with ISSR molecular markers to study genetic diversity and phylogenetic relationships among 26 Clematis macropetala.The results showed that the variation coefficient of 14 quantitative shapes ranged from 0.24% to 2.32%, with an average coefficient of variation of 0.29% for leaf indicators and 0.64% for flower indicators.The information diversity index H of 15 quality traits ranged from 0 to 2.29%, and the genetic diversity index D ranged from 0 to 0.94%. At a European distance of 15, 29 phenotypic traits were divided into 7 categories, and at a European distance of 15, 26 samples of Clematis macropetala were divided into 5 categories. The total of 144 bands were amplified using 12 primers, with a polymorphism rate of 100%. Using primers UBC815, UBC824, and UBC836 to construct fingerprint maps of 26 Clematis macropetala, 26 Clematis macropetala were quickly distinguished and identified. The UPGMA clustering analysis results showed that when the genetic similarity coefficient was 0.68, 26 Clematis macropetala could be divided into 8 categories.Phenotypic traits combined with ISSR molecular markers could effectively identify the germplasm resources of Clematis macropetala. These research results provided a theoretical basis for the collection and preservation of Clematis macropetala germplasm resources, as well as the creation of new varieties.

Key words: Clematis macropetala, Morphological markers, ISSR molecular markers, Genetic diversity

中图分类号:

S682.1+9

贾艳艳, 邱玉鹏, 周欣莹, 耿宇航, 孙浩男, 刘冬云. 基于形态标记和ISSR分子标记的长瓣铁线莲遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2024, 32(1): 75-86.

JIA Yan-yan, QIU Yu-peng, ZHOU Xin-ying, GENG Yu-hang, SUN Hao-nan, LIU Dong-yun. Genetic Diversity Analysis of Clematis macropetala Based on Morphological Markers and ISSR Molecular Makers[J]. Acta Agrestia Sinica, 2024, 32(1): 75-86.

参考文献

[1] 韵敏. 铁线莲属植物研究现状及其在园林方面的应用[J]. 林业科技情报, 2021, 53(4):57-59
[2] 杨维雄, 常晓勇, 尹建华. 我国铁线莲属植物研究进展[J]. 现代农业科技, 2020, 23(9):135-137
[3] 孙瑞琦. 铁线莲杂交育种及遗传转化初步研究[D]. 福州:福建农林大学, 2019:1-12
[4] 张鸽香, 武珊珊. 我国铁线莲属植物的研究现状及其园林应用方式[J]. 安徽农业科学, 2010, 38(22):12076-12078
[5] 赵一之. 内蒙古铁线莲属Clematis L. 长瓣铁线莲组Sect. Atragene(L.)DC. 植物的分类研究[J]. 内蒙古大学学报(自然科学版), 1981, 1(3):77-80
[6] 李柱刚, 崔崇士, 马荣才, 等. 遗传标记在植物上的发展与应用[J]. 东北农业大学学报, 2001,15(4):396-401
[7] 董媛. 基于形态标记的洛阳市常见栽培芍药聚类分析[J]. 绿色科技, 2018, 23(5):47-50, 54
[8] 李晓慧, 龙鹏坤, 李云, 等. 叶菜用甘薯的形态标记聚类分析[J]. 种子, 2021, 40(12):121-124, 9
[9] 王楠, 王锦, 李宗艳, 等. 铁线莲园艺品种ISSR-PCR反应体系优化与引物筛选. 北方园艺, 2016, 1(1):80-83
[10] 和文志, 潘鹏举, 杨玲, 等. 基于ISSR标记的铁线莲园艺品种遗传多样性分析和指纹图谱构建[J]. 江苏农业科学, 2019, 47(12):79-82
[11] WANG X, LI M Y, TIAN L, et al. ISSR and rDNA-ITS sequence analysis of the genetic relationship of Clematis in Hebei Province[J]. Acta Horticulturae Sinica, 2021, 48(9):1755
[12] 余伟军, 姚红, 孙瑞琦, 等. 铁线莲属植物ISSR-PCR反应体系优化及遗传多样性分析[J]. 植物资源与环境学报, 2019, 28(2):42-48
[13] 王璇, 张玉华, 蔡少青, 等. 来源于铁线莲属透骨草的鉴别研究[J]. 中国中药杂志, 1998, 23(4):198-254
[14] YANG Q E. Cytology of ten species in Anemone, one in Anemoclemaand six in Clematis (Trib. Anemoneae, Ranunculaceae) from China[J]. Journal of Systematics and Evolution, 2002, 40(5):396-405
[15] 胡玉涛, 周政昆. 9种铁线莲属药用植物的比较鉴别[J]. 基层中药杂志, 2002, 16(4):36-37
[16] SHI J H, LI L Q. Leaf epidermal feature in Clematis(Ranunculaceae) with reference to its systematic significance[J]. Tech Science Press Journal, 2003, 45(3):257-268
[17] 孙诚, 谢磊, 李良千. 铁线莲属尾叶铁线莲组(毛茛科)基于形态学证据的分支系统学[J]. 植物学通报, 2007, 24(1):87-98
[18] ANDIEGO K P, DANGASUK O G, ODEE D W, et al. Genetic diversity of endangered sandalwood (Osyris lanceolata) populations in Kenya using ISSR molecular markers[J]. East African Agricultural and Forestry Journal, 2019, 83(2):80-93
[19] 孙艳楠, 路耿新, 唐超, 等. 134份皮燕麦种质资源生物学性状遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(9):2684-2692
[20] SAFARI H, ZEBARJADI A, KAHRIZI D, et al. The study of inter-specific relationships of Bromus genus based on SCoT and ISSR molecular markers[J]. Molecular Biology Reports, 2019, 46(5):5209-5223
[21] 中国农业科学院蔬菜花卉研究所. 农林技术标准:NY/T 2583-2014[S]. 北京:中国标准出版社, 2014:32
[22] 朱元娣, 曹敏格, 许正, 等. 基于ITS和matK序列探讨新疆野苹果与中国苹果的系统演化关系[J]. 园艺学报, 2004, 41(2):227-239
[23] 张冰雪, 范付华, 乔光, 等.贵州地方火龙果芽变种质DNA指纹图谱及遗传多样性的ISSR分析[J]. 果树学报, 2013, 30(4):573-577
[24] 刘亚群, 王燕飞, 段柳会, 等. 浙江省无花果种质资源亲缘关系的SRAP分析评价[J]. 浙江林业科技, 2017, 37(5):23-28
[25] 余静菠, 陈仕勇, 桑杰多吉,等. 川西北高原短芒型老芒麦种质形态变异及遗传亲缘关系分析[J]. 草地学报, 2023, 31(9):2787-2795
[26] 李文娟. 毛茛科铁线莲属(Clematis)五种植物雄蕊的形态发育及其多样性分化研究[D].西安:陕西师范大学, 2022:13-56
[27] 沈瑶, 王晗璇, 侯海娴, 等.基于表型和SRAP标记的盆栽菊遗传多样性分析[J]. 热带作物学报, 2020, 41(11):2156-2164
[28] 李文, 李建安, 陈小梅, 等.晚熟桃优良芽变新品种‘韦端蜜红’的分子标记鉴定[J]. 福建农林大学学报(自然科学版), 2022, 51(5):592-598
[29] MA S, KHAYATNEZHAD M, MINAEIFAR A A. Genetic diversity and relationships among Hypericum L. species by ISSR Markers:A high value medicinal plant from Northern of Iran[J]. Caryologia, 2021, 74(1):97-107
[30] HU X, ZHENG P, NI B, et al. Population genetic diversity and structure analysis of wild apricot (Prunus armeniaca L.) revealed by SSR markers in the Tien-Shan mountains of China[J]. Pakistan Journal of Botany, 2018, 50(2):609-615
[31] 刘晨, 高明伟, 刘超, 等. 基于表型和SRAP标记的唐菖蒲品种遗传多样性分析[J]. 中国农业大学学报, 2016, 21(5):57-65
[32] 赵靓, 罗燕杰, 肖思文, 等. 基于表型和SSR标记的梅花种质资源遗传多样性分析[J]. 分子植物育种, 2019, 17(13):4458-4469
[33] 张耀元, 任彦鑫, 禾璐, 等. 基于表型性状和SSR标记的山西省青狗尾草资源遗传多样性分析[J]. 中国农业大学学报, 2016, 21(10):11-22
[34] ISMAIL N A, RAFII M Y, MAHMUD T M M, et al. Genetic diversity of torch ginger (Etlingera elatior) germplasm revealed by ISSR and SSR markers[J]. BioMed Research International, 2019, 2019:5904804

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Genetic Diversity Analysis of Clematis macropetala Based on Morphological Markers and ISSR Molecular Makers

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[1]	王凤宇, 梁国玲, 刘文辉. 590份燕麦种质资源营养器官表型性状遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2024, 32(1): 158-167.
[2]	孙艳楠, 路耿新, 唐超, 李冠义, 王欣欣, 时梓涵, 张明飞. 134份皮燕麦种质资源生物学性状遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(9): 2684-2692.
[3]	伊然, 王子玥, 刘凌云, 常智慧. 基于EST-SSR标记的60份苇状羊茅遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(7): 2041-2048.
[4]	周涛, 卢蕊, 刘宁芳, 徐倩, 胡龙兴. 基于表型性状的老鸦谷种质遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(7): 2049-2058.
[5]	张鹏, 鲍根生, 贾志锋, 刘文辉. 高寒区150份豌豆种质资源农艺性状的遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(7): 2116-2127.
[6]	郑春林, 喻望晨, 刘宁芳, 胡龙兴, 徐倩. 85份不同类型籽粒苋种质资源表型多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(5): 1435-1444.
[7]	武敬也, 马琳, 吴欣明, 石永红, 陈菲儿, 王学敏, 赵威. 180份饲用燕麦种质资源表型遗传多样性研究[J]. 草地学报, 2023, 31(5): 1501-1510.
[8]	周欣莹, 耿宇航, 贾艳艳, 孙浩男, 刘冬云, 李艳. 河北省野生苔草属植物ISSR分子标记开发及亲缘关系分析[J]. 草地学报, 2023, 31(10): 2949-2959.
[9]	谢文辉, 赵文武, 王雷挺, 赵丽丽, 王普昶. 22份百脉根种质资源表型数量性状的遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2023, 31(1): 173-179.
[10]	郑荣佳, 孔维一, 冯嘉欣, 郑轶琦, 叶刚, 沈泽宇, 刘建秀, 郭海林. 结缕草属植物表型多样性分析及优异种质筛选[J]. 草地学报, 2022, 30(9): 2325-2335.
[11]	张旭, 苏世平, 师微柠, Alizet Didi Dom, 马强. 不同居群红砂的遗传多样性分析[J]. 草地学报, 2022, 30(9): 2336-2344.
[12]	黄颖, 刘欢, 赵桂琴, 王绮玉, 罗建民, 姚瑞瑞. 自然老化和人工老化对燕麦种子萌发特性及遗传完整性的影响[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2066-2074.
[13]	马紫薇, 牛陆, 杨向东, 任伟, 杨春明, 赵寒冬, 张原宇. 油莎豆种质资源表型性状遗传多样性分析及综合评价[J]. 草地学报, 2022, 30(8): 2135-2143.
[14]	毛培, 申书恒, 蒲军, 娄可可, 周强, 王增裕, 孙娟, 刘志鹏. 基于SCoT标记分析紫花苜蓿遗传多样性的取样数量[J]. 草地学报, 2022, 30(5): 1110-1121.
[15]	侯向阳, 白乌云. 基于表型性状的羊草遗传多样性评价[J]. 草地学报, 2022, 30(3): 631-636.