夏蜡梅SSR引物适用性分析及其在遗传多样性研究中的应用

【目的】筛选适合夏蜡梅(Sinocalycanthus chinensis)遗传多样性分析的SSR(simple sequence repeats)引物并进行遗传多样性分析。【方法】从夏蜡梅转录组数据库组装的125 014条unigene序列中,随机选取了344对SSR引物,以夏蜡梅6个不同种群的DNA为模板,运用聚丙烯酰胺凝胶电泳法进行引物筛选,根据扩增产物带型的丰富度,筛选出具有多态性的SSR引物;挑选扩增带型数在4以上的SSR引物,进一步验证这些引物在夏蜡梅种群间和种群内的适用性;利用已验证的引物对6个夏蜡梅种群的遗传多样性和遗传结构进行分析。【结果】共有148对引物能够扩增出清晰条带,占选取引物总数的43.02%,其中29对引物具有多态性,占扩增总数的19.60%;有15对引物扩增带型数在4以上,这些引物具有更高的多态性。对这15对高多态性引物进一步分析发现,根据扩增的带型数和遗传参数,这些引物均可用于种群间遗传多样性分析;同时,这15对引物可进一步分为3类,所揭示的遗传多样性程度依次降低。在种群内遗传多样性分析时,根据带型数及其分布和遗传参数,第1类、第2类及第3类中的P004和P061在各个种群内扩增的带型数较多且分布较为均匀,具有更高的多态性;而P021、P075、P095、P098、P018等5对引物在部分种群内扩增的带型数相对较少且分布较为集中,多态性相对较低。利用15对引物分析6个种群的遗传多样性得知,夏蜡梅的总基因多样性指数(Ht)为0.625 0,各种群的基因多样性指数为0.251 8~0.400 2,Shannon’s指数(I)为0.419 7~0.668 1,平均基因多样性指数(Hs)为0.3230。【结论】此次实验结果说明夏蜡梅物种水平具有较高的遗传多样性,但各种群内遗传多样性较低。聚类分析将6个种群分为3个分支,且各分支之间遗传距离较远,种群间遗传分化系数(Gst)为0.437,种群内近交系数(Fis)为0.430,种群间基因流(Nm)为0.309 4,基于AMOVA分子方差分析,56%的变异来自种群间,44%的变异来自种群内,这说明夏蜡梅种群间遗传分化显著,种群内存在显著的近交现象,各种群间基因交流受阻。