山东牛心柿群体遗传多样性和亲缘关系的SSR分析

艾呈祥　秦志华等

摘 要： 【目的】从分子水平了解山东牛心柿群体的遗传结构和亲缘关系。【方法】采用SSR分子标记技术对山东省内的8个牛心柿群体共207个个体进行检测，应用POPGENE 1.31软件进行遗传参数分析，采用AREQUIN 2.0软件对群体间和群体内的遗传变异进行分子变异分析，利用TFPGA软件对Neis无偏差预期杂合度和基因分化系数进行了统计计算。【结果】10对SSR引物共检测到128个位点，其中105个位点为多态位点，占82%。Neis遗传多样性指数（He）在0.153 8～0.247 6，Shannon信息指数（H0）在0.221 7～0.372 1。群体间的遗传变异占总遗传变异的24.17% （P< 0.001），群体间的遗传距离（D<0.231 7）、遗传一致度（I >0.783 2）、基因分化系数（φST=0.222 6）和遗传分化系数（FST= 0.175 9）均表明各群体间产生了一定程度的遗传分化。【结论】山东牛心柿群体遗传背景丰富，群体间一定程度的遗传分化可能是人为选择压力所引起。

关键词： 牛心柿； SSR； 遗传多样性； 聚类分析

中图分类号：S665.2 文献标志码：A 文章编号：1009-9980？穴2013？雪04-0558-05

柿（Diospyros kaki Thunb.）原产我国，已有2 000年以上的栽培历史[1-2]。山东栽培柿属果树的记载最早见于《孟子》、《上林赋》和《礼记.内则》，到17世纪中后期，柿已成为山东果树的主要树种之一[3]。目前山东柿的栽培品种约60多个，涩柿品种主要包括牛心柿、满堂红、托柿、盖柿（磨盘柿）、镜面柿、水柿、小萼子和大萼子等，截止2007年底，山东柿子栽培面积约为3.33万hm2。据不完全统计，山东牛心柿栽培面积5 300 hm2（占山东柿树栽培面积的15.9%），共有柿树400万株，且300年左右的老牛心柿树在各地并不罕见，主要分布在鲁中南山区，青州、临朐、沂水、费县、苍山、枣庄、淄博和泰安等地[3-4]。

目前，柿树生产上的优良品种几乎均来自偶发实生或芽变，种内变异极为丰富，芽变品种多，在长期引种和栽培过程中，山东牛心柿在不同地区表现出差异较大、多样性丰富、芽变率高、个别性状突出等特点[3]，种群间的亲缘关系不甚明了，影响柿优良品种的推广、育种亲本的选配和栽培适地的选择。

SSR分子标记因其多态性丰富、稳定性好、操作方便等特点，已成为研究二倍体植物群体遗传多样性和遗传结构最常用的方法之一。在异源多倍体山羊草属[5]、三倍体桑树[6]、多倍体芸薹属[7]和甜菜[8]等多倍体植物上亦有少量遗传多样性方面的报道。我们对山东省内300 a左右的老牛心柿，共8个六倍体群体207个个体进行SSR分析，以探明山东柿属资源的起源，为收集优良柿属资源、丰富和改良现有栽培品种提供科学依据。

1 材料和方法

1.1 居群选择

1.2 DNA提取和SSR-PCR扩增

采用改良的CTAB法[9]提取柿叶片的基因组DNA，用0.8%的琼脂糖凝胶电泳检测其质量，并在紫外分光光度计下检测其质量浓度，最后稀释到20 mg·L-1，放入-20 ℃冰箱里储存备用。

1.3 数据分析

2 结果与分析

2.1 群体间SSR的多态性

对51对SSR引物进行了筛选，其中10对引物（表2）能扩增出条带清晰、重复性和稳定性好且多态性条带相对较多，10对引物共检测到128个位点（每对引物产生8～17个位点），其中105个位点是具多态性的，每对引物扩增出的DNA片段大小主要集中在113～275 bp（图1）。以上数据表明山东牛心柿群体在分子水平具有丰富的多态性。8个牛心柿群体中，泰安群体采样数最少（17个），10对引物共检测到8个位点，其中5个位点具有多态性；而青州群体采样数最多（35个），10对引物共检测到17个位点（15个位点具有多态性）。在8个群体中，其群体内和群体间个体差异较大，随着样本容量的增加，多态性位点数和多态性位点百分率随之升高，其群体内和群体间遗传多样性越丰富。

2.2 物种和群体水平的遗传多样性

2.3 群体遗传变异

2.4 聚类分析

3 讨 论

山东牛心柿群体遗传多样性较高是因为山东柿树栽培历史悠久，牛心柿群体庞大，性状纷杂多样[3]。Hamrick等[16]曾报道植物在物种水平上的遗传多样性（He）为0.150，而本研究的8个自然群体除了沂水（0.149 2）和泰安（0.139 8）群体外，其他群体的遗传多样性均高于植物的自然水平。青州、临朐和苍山群体遗传多样性最高，淄博、费县和枣庄群体的遗传多样性次之，而沂水和泰安群体遗传多样性最低。沂水和泰安群体反应了遗传多样性的3个指标（PPL， He， I）的值仅为青州、临朐和苍山群体的70%左右。根据我们的调查，青州、临朐和苍山群体的个体数量较多，沂水和泰安群体的个体数量最少。表明SSR分子标记检测到的牛心柿群体遗传多样性水平与群体的大小相关，较大的群体趋向于具有更高的遗传多样性水平。在8个群体中，其群体内和群体间个体差异较大，随着采样数的增加，其群体内和群体间遗传多样性越丰富。

遗传分化和基因流是反映遗传结构的重要指标，一定大小的研究群体对有效群体的代表性直接影响到对群体遗传结构评价的准确性[17]。Slatkin等[18]认为基因流Nm大于1会抵制遗传漂变，防止群体的遗传分化。由于牛心柿只着生雌花，群体间基因交流甚少，品种内变异常为偶发的突变，其群体内混杂有牛心柿外的栽培品种，从而导致8个牛心柿群体间存在一定的基因交流，本研究牛心柿群体间基因流Nm值为1.171 1，表明影响本研究8个群体遗传结构的主导因素不是遗传漂变，可能是人为选择压力所引起，说明人为的选择作用对群体分化的影响很大。

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