茄子种质资源SRAP、SSR遗传多样性研究

林鉴荣 乔燕春 郭爽 曹翆文 李莲芳 李兆龙

摘 要 利用SRAP 和SSR技术对42 份茄子材料进行了分子鉴定，开展了SRAP和SSR标记分析，12对SRAP引物获得244条特征带，13对SSR引物获得62对特征带，共计306条特征带。聚类结果显示：茄子的遗传多样性丰富，聚类结果与果实性状存在一定的相关性，但整个聚类图呈现茄子基因互相渗透现象，单基因特性和茄子的表型不能完全对应，说明茄子资源在常年自然选择过程中基因聚合发挥作用比较普遍。

关键词 茄子 ；SRAP ；SSR ；遗传聚类

分类号 S436.411

茄子（Solanum melongena L.）起源于亚洲南部热带地区，古印度为其最早的驯化地，中国栽培茄子的历史悠久，被认为是第二起源地，拥有丰富的茄子种质资源[1]。茄子栽培类型品种繁多。根据果实颜色，可分为黑紫色、紫色、紫红色、白色、青色等；根据果实形状，可分为圆球形、扁圆球形、长形等；按成熟期可分为早熟、中熟、晚熟等，可见茄子表型特征表现出丰富多样性[1]。随着生物技术的发展，尤其是分子标记技术的发展在茄子上得到了很好的应用，国内外学者曾以RAPD（Random Amplified Polymorphism DNA）[2-5]、ISSR（Inter-simple Sequence Repeats）[6-7]、SSR（simple sequence repeat）[7-9]、AFLP（Amplified Fragment Length Polymophisms）[10-12]，SRAP（Sequence-related Amplified Polymorphism）[13]，以及近年开发的新型IRAP和REMAP标记[14-15]对茄子进行了系统评价，除分子标记分析之外，从茄子的形态学特征也进行了多样性分析[16-17]，结果普遍表明，茄子栽培种遗传背景狭窄，分子水平的聚类结果与传统分类依据的果实形状、地理分布等的分类结果大不相同。为了将分子标记进一步应用于育种实践，本研究选用SRAP和SSR 2种分子标记，开展茄子的遗传多样性研究，目的是从供试材料的基因型方面挖掘材料的遗传特性，更好选育茄子优良新品种。

1 材料与方法

1.1 供试材料

茄子重要资源42份，其中5份白茄，11份青茄，26份紫茄（表1）。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取

DNA提取采用改良CTAB法，浓度为2%，参照陈洁等[8]方法略作改动。用0.8%琼脂糖凝胶电泳检测DNA的浓度及纯度，将每个样品浓度调至50 ng/μL，-20℃备用。

1.2.2 SRAP反应体系建立

SRAP反应体系及程序参照李怀志等[13]进行。

1.2.3 SSR反应体系建立

SSR反应体系及程序参照韩洪强等[8]进行。

1.2.4 遗传多样性分析

供试SRAP引物为9条正向引物和11条反向引物，每条正向引物都与11条反向引物配对，组成99组引物组合，以任意2份材料为模板，分别对99个引物组合进行PCR扩增反应，筛选出稳定扩增的引物组合12对（表2）。供试13对扩增稳定的SSR引物，序列见表3。

2 结果与分析

2.1 DNA提取

高质量的DNA是保证实验质量的重要环节，本研究采用磨样机磨样，快速便捷的提取了茄子高质量的DNA，完全可以满足本实验的要求[10]。图1为茄子部分材料的DNA提取的样板。

2.2 遗传多样性分析

本研究筛选了12对多态性较好SRAP引物和13对SSR引物对供试42份材料开展了分子标记技术研究，其中12对SRAP引物获得244条特征带，13对SSR引物获得62对特征带，共计306条特征带。

2.2.1 SRAP遗传聚类分析

SRAP结果显示：当遗传距离为0.751时，M3♂-1最先与其它材料分开，这份材料为台湾农友引进材料与广州材料的杂交后代，表现茎叶多毛、果紫黑色、光泽鲜亮、果细长；当遗传距离从0.752～0.816，M19-1、9413-2-3、M3♂-3、20104-2、M13♀-8、9832-9-2-5、NF-3♀、0605-1-1-2-28、20091-1-4-1、M3♂-8，10份材料逐渐呈递进关系聚类，其中M开头的4份材料为台湾材料和广州材料的杂交后代，9832-9-2-5为泰国引进材料，其他5份为广州材料。当遗传相似系数为0.816时，其它31份材料聚为一类，其中98219836-1为泰国引进材料，这份材料最先和其它30份材料分开，说明98219836-1和其它30份材料存在一定的差异。在这一大类群中进一步细分类，当遗传距离为0.902时，M3♂-5，M3-6聚小类，M13♀-1，M1-1-1，M13♀-9聚为一小类，这些材料都来自台湾和广东材料的杂交后代；当遗传相似系数为0.878时再与M1-1-2、JX-1、GHT聚类，这8份茄子均为果紫色，耐老，果形较直；材料20104-3-1-1-2、1219、06057B聚为一小类，均为青茄类型、果形长直、果尾尖；材料NF--♀、20091-1-4-2，0605-2聚为一小类，表现为茎色少毛、果紫色、果型粗大；20092-2-4-2，0605-1聚为一小类，表现为茎色多毛、果紫红色、果型长粗。从以上聚类结果得出，仅有几个茄子从类型上和果实颜色上可以聚类，整体上表现多基因混杂，不能和单一性状基因联系在一起。

2.2.2 SSR遗传聚类分析

为了进一步得到更有利的指纹图谱结果，开展了SSR标记技术研究，62条特征带获得了图2的聚类结果，其聚类结果和SRAP聚类结果呈现的基因互相渗透较为类似，仅个别类型相似的材料先聚类之外，整个聚类图聚类规律和表型特征不完全对应。

2.2.3 SRAP和SSR聚类结果比较

从SRAP和SSR聚类结果来看，聚类图存在一定的差异，SRAP聚类中， M3♂-1（茎叶多毛、果紫黑色、光泽鲜亮、果细长）最先和其它材料分开，而SSR聚类中M3♂-5（果紫色，耐老，果形较直）最先和其它材料分开，这2份材料从表型来看存在一定的差异。进一步看2种分子标记的聚类图，SRAP更体现在个别材料的层层聚类，说明材料个别之间的差异，SSR聚类结果更体现在小群体聚类之后再层层聚类的现象（图3）。

2.2.4 SRAP和SSR遗传聚类分析

进一步将SRAP和SSR的数据进行整理，共同构建了茄子的遗传聚类图，SRAP和SSR的结果综合显示，仅个别材料有拉近和拉远的特征，整个聚类图还是没有和表型性状完全吻合，说明茄子的基因渗透较为普遍，有可能茄子的基因型特征在长期自然选择和人为选配的过程中造成多基因聚合共同发挥功能，不能以单基因效应评价茄子的遗传特性（图4）。

3 讨论

茄子作为南北均可种植的大宗蔬菜之一，其物种的多样性较为丰富，无论从果形还是植株本身特征，都存在类型多元化的特点。茄子在南北市场都比较受欢迎，在常年栽培和育种过程中使得材料变得更加丰富多样，促使茄子材料基因互相渗透变得较为普遍。近年有关茄子表型多样性和分子多样性的相关文章报道较多，李怀志等[18]利用SRAP分子标记对36份茄子栽培品种进行指纹图谱分析，证明利用SRAP技术构建茄子指纹图谱分析是有效的，从果色和果形上看，和表形相比缺乏规律性；封林林等[3]对35份茄子资源进行RAPD分析，结果显示大部分长茄可以聚为一类，大部分短茄子可以聚为一类，但长茄子类群有个别圆果或椭圆短茄子品种，短茄子类群有个别的长茄子品种，聚在一类的品种，皮色复杂多样；冉进等[5]对53份茄子资源RAPD分析的结果表明，聚类结果与果实形态特征不完全一致，与地理分布没有必然联系；廖毅等[10]分析显示，茄子主要集中在亚洲种植，由于地区间引种的频繁，不同生态类型间的基因交流广泛，单纯依据果实的形状和地理起源分类，不能真实地反应材料间的遗传背景和遗传差异。本研究选用SRAP和SSR 2种分子标记对供试的42份材料进行遗传多样性聚类，2种标记的结果均显示，聚类结果都不能和表型完全吻合，说明茄子的基因型特征在长期自然选择和人为选配的过程中造成多基因聚合共同发挥功能，不能以单基因效应评价茄子的遗传特性，和前人研究报道结果有类似之处。从42份材料的遗传聚类图可见，遗传距离在0.7～0.95，供试材料存在一定的差异，说明本研究材料的基因型差异还是比较多样的，为了更好地评价材料之间的亲缘关系，本研究将进一步对表型特征做系统的调查分析，综合分析茄子材料的遗传关系，更好地为茄子育种研究服务生产。

参考文献

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