1盆栽菊表型遗传多样性
形态学标记作为传统的分类方法,因其操作简单,非常直观,在园艺植物种质资源的整理与评价及遗传多样性分析中经常用到[21-28],在菊花上也有不少报道[1,4,12,17,29-33]。收集整理和积累菊花相关的形态学数据是应用现代生物技术加速菊花种质改良的基础。本研究对30个盆栽菊品种的20个表型性状进行统计,并对获得的信息数据进行数量分类学聚类,结果显示,供试盆栽菊品种在形态学水平上有非常丰富的变异,特别是舌状小花数量、茎颜色等变异系数高。
对20个表型性状进行主成分分析,发现花径、舌状小花长度、舌状小花宽度和花期等是影响花部形态的主要因子。基于表型性状的聚类结果按照花径–观花期分类:第I类群平均花径6.66cm,观花期长(60d);第II类群平均花径5.51cm,观花期中等(55d);第III类群平均花径2.75cm,观花期短(43d)。花色在聚类结果中的规律不是很明显,研究结果与张冬菊等[34]的报道一致。
对20个表型性状进行主成分分析,发现花径、舌状小花长度、舌状小花宽度和花期等是影响花部形态的主要因子。基于表型性状的聚类结果按照花径–观花期分类:第I类群平均花径6.66cm,观花期长(60d);第II类群平均花径5.51cm,观花期中等(55d);第III类群平均花径2.75cm,观花期短(43d)。花色在聚类结果中的规律不是很明显,研究结果与张冬菊等[34]的报道一致。
2盆栽菊SRAP标记遗传多样性
SRAP标记具有操作简便、重复性好、多态性高、成本相对较低等优势,是目前植物遗传多样性及亲缘关系研究中最常用的分子标记技术之一,在国兰[35]、鸢尾[36-37]、杜鹃花[38]、唐菖蒲[28]、万寿菊[39]及菊花[17-18]等多种观赏园艺植物遗传多样性研究中有相关报道。
本研究利用SRAP标记技术对从国外引进的30个盆栽菊品种进行遗传多样性分析,从64对引物组合中筛选获得11对多态性引物,共扩增得到1866个多态性位点,多态性比例达92.61%,显著高于已报道的利用RAPD标记技术分析菊花遗传多样性的多态性比例(69.00%)[7],与已报道的利用AFLP标记技术分析遗传多样性的多态性比例(92.80%)[40]和利用ISSR标记技术分析遗传多样性的多态性比例(92.50%)[41]等相当,说明SRAP标记有比较丰富的遗传信息。依据多态性标记位点建立的30个盆栽菊品种NJ树结果显示,30个材料可归为3个类群,但归类的结果与表型性状的聚类分析结果有差异。
3基于表型和SRAP分类方法结果的比较分析
本研究基于表型和SRAP标记技术分别对30个国外引进的盆栽菊品种进行聚类分析,2种分类方法均将研究对象分为3个类群,但是这3个类群的品种组成并不一致。这一结果与很多以往的研究报道一致[21,28,42-46]。造成2种分类方法结果不一致的原因是多方面的,首先菊花本身的遗传背景十分复杂,而本研究利用的形态性状不足、分子标记探查到的遗传差异有限,不能全面反映品种的遗传信息。
其次,形态标记和分子标记是2种不同形式的标记,分子标记反映的是种质间基因型的差异,而形态标记揭示的是某些功能基因在内部和外部环境的共同作用下表达的差异,即基因与环境互作的结果。表型的表现往往是非常复杂的,即使遗传基础很相似,即DNA水平的差异小,但基因受转录水平、翻译水平的调控机制异常复杂,因此表型常常因基因间的互作或调控呈现复杂多样,这也是许多作物中表型分类与分子标记分类不完全一致的主要原因。
其次,形态标记和分子标记是2种不同形式的标记,分子标记反映的是种质间基因型的差异,而形态标记揭示的是某些功能基因在内部和外部环境的共同作用下表达的差异,即基因与环境互作的结果。表型的表现往往是非常复杂的,即使遗传基础很相似,即DNA水平的差异小,但基因受转录水平、翻译水平的调控机制异常复杂,因此表型常常因基因间的互作或调控呈现复杂多样,这也是许多作物中表型分类与分子标记分类不完全一致的主要原因。
总之,基于表型和分子标记技术分析物种的遗传多样性都是可行且十分必须的。尽管聚类结果可能出现不一致的情况,甚至和传统的分类结果出现很大差异。在今后的研究中,可以将三者或更多的分析方法相结合,综合运用多种评价体系,将更有利于对不同品种的来源、特性进行更为准确地分析,能更好地评价菊花种质的遗传多样性。