紫色甘薯资源的形态学和ISSR荧光标记分析

doi:10.6048/j.issn.1001-4330.2022.07.008

摘要/Abstract

摘要：

【目的】分析紫色甘薯品种的遗传多样性,其遗传差异,为紫色甘薯遗传育种亲本选择提供理论依据。【方法】以引进的10份紫色甘薯为材料,利用形态学性状和ISSR 荧光标记毛细管电泳技术分析品种遗传多样性。【结果】基于20项形态学性状的聚类图,在欧式距离为9.97处,可分为两大类群,第一大类为宁紫1号、山东紫薯、渝紫2号、徐紫8号、越南紫薯 ;第二大类为鄂12、宁紫4号、渝紫3号、渝紫11、南紫018 。紫色甘薯种质资源的观测等位基因为(Na)为2个,平均有效等位基因数(Ne)为1.919 0,期望杂合度(He)为0.237 5,香农指数(I)为0.433 3,在遗传距离为0.96时,10份供试紫色甘薯材料可分为两大类。【结论】部分供试材料的ISSR标记聚类结果与形态学标记在遗传背景和类群划分上具有一致性,但是两种鉴定分类方法的聚类分析结果也存在一定差异。紫色甘薯种质材料遗传多样性丰富,将形态学及ISSR标记结合能有效提高品种间特异性的鉴定,更能客观、准确的确定种质资源的亲缘关系。

关键词: 紫色甘薯; 形态学; 聚类分析; ISSR荧光标记; 遗传多样性

Abstract:

【Objective】 To analyze the genetic diversity of purple sweet potato varieties collected from China, clarify their genetic differences in the hope of providing a theoretical basis for the selection of purple sweet potato genetic breeding parents. 【Methods】 Morphological characters and ISSR fluorescent labeling capillary electrophoresis were carried out to analyze the genetic diversity of varieties of 10 purple sweet potatoes imported from other provinces. 【Results】 The results showed that, based on the cluster map of 20 morphological traits, the tested materials could be divided into two major groups at the Euclidean distance of 9.97. The first major category included Ningzi-1, Shandongzi, Yuzi-2, Xuzi-8, Yuenanzi; the second major category consisted of E-12, Ningzi-4, Yuzi-3, Yuzi-11, Nanzi-018. 6 pairs of primers were used in ISSR molecular marker analysis, the results showed that, the observed alleles (Na) of the purple sweet potato germplasm resources were 2, the average effective allele number (Ne) was 1.9190, and the expected heterozygosity (He) was 0.2375 and Shannon's index (I) was 0.4333. Cluster analysis performed with NTSYSpc 2.1 software demonstrated that when the genetic distance was 0.96, the 10 tested purple sweet potato materials could be divided into two categories. 【Conclusion】 The clustering results of SSR markers and morphological markers of several tested materials were consistent in genetic background and group classification, but the cluster analysis results of the two identification and classification methods also had certain differences. The purple sweet potato resources presented very rich genetic diversity. The combination of morphology and ISSR markers could effectively improve the identification of specific varieties and determine the genetic relationship of germplasm resources objectively and accurately.

Key words: purple sweet potato; morphology; cluster analysis; fluorescent ISSR markers; genetic diversity

中图分类号:

S531

吴巧玉, 何天久. 紫色甘薯资源的形态学和ISSR荧光标记分析[J]. 新疆农业科学, 2022, 59(7): 1625-1631.

WU Qiaoyu, HE Tianjiu. Morphological and ISSR Analysis of Purple Sweet Potato Resources[J]. Xinjiang Agricultural Sciences, 2022, 59(7): 1625-1631.

图/表 6

参考文献 17

[1]	李明福, 李江辉, 李洪民, 等. 紫色甘薯种质资源收集试验评价[J]. 湖北农业科学, 2018, 57(16):21-26.
	LI Mingfu, LI Jianghui, LI Hongming, et al. Collection and evaluation of purple sweet potato germplasm resources[J]. Hubei Agricultural Sciences, 2018, 57(16):21-26.
[2]	王清, 孟凡奇, 张勇跃, 等. 豫中南地区紫色甘薯品种引种初筛试验[J]. 中国种业, 2020,(3):51-53.
	WANG Qing, MENG Fanqi, ZHANG Yongyue, et al. Preliminary screening test of introduced purple sweet potato varieties in south-central area of Henan[J]. Chinese Seed Industry, 2020,(3):51-53.
[3]	李彦青, 卢森权, 黄咏梅, 等. 紫色甘薯花青素的应用前景[J]. 安徽农业科学, 2008, 36(29):12641-12646.
	LI Yanqing, LU Shenquan, HUANG Yongmei, et al. Application prospect of the purple sweet potato anthocyanin[J]. Journal of Anhui Agricultural Sciences, 2008, 36(29):12641-12646.
[4]	黄萍, 马朝宏, 颜谦, 等. 引进甘薯资源形态标记的聚类分析[J]. 西南农业科学, 2010, 23(6):1809-1812.
	HUANG Ping, MA Chaohong, YAN Qian, et al. Clustering analysis of morphological markers of introduced sweet potato resources[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2010, 23(6):1809-1812.
[5]	宋吉轩, 李云, 邓仁菊, 等. 贵州紫心甘薯种质资源形态标记聚类分析[J]. 北方园艺, 2017, (18):58-61.
	SONG Jixuan, LI Yun, DENG Renju, et al. Cluster analysis of morphologic characteristic of germplasm resources for purple sweet potato in Guizhou[J]. Northern Horticulture, 2017, (18):58-61.
[6]	李慧峰, 黄咏梅, 吴翠荣, 等. 广西地方甘薯种质资源形态标记聚类分析[J]. 南方农业学报, 2012, 43(1):5-10.
	LI Huifeng, HUANG Yongmei, WU Cuirong, et al. Cluster analysis of local sweet potato germplasm resources in Guangxi using morphological markers[J]. Journal of Southern Agriculture, 2012, 43(1):5-10.
[7]	穆国俊, 何丽君, 李朋飞, 等. 利用农艺性状和SRAP标记方法初步鉴定甘薯丰收白突变体[J]. 植物遗传资源学报, 2013, 14(4):728-733.
	MU Guojun, HE Lijun, LI Pengfei, et al. Preliminary identification to one mutant of sweet potato variety fengshoubai by agronomic trait and SRAP marker analysis[J]. Journal of Plant Genetic Resources, 2013, 14(4):728-733.
[8]	崔学强, 唐璇, 黄昌艳, 等. 基于ISSR标记的卡特兰种质资源遗传多样性分析[J]. 西南农业学报, 2020, 33(7):1383-1388.
	CUI Xueqiang, TANG Xuan, HUANG Cangyan, et al. Analysis of genetic diversity of Cattleya germplasms by using ISSR markers[J]. Southwest China Journal of Agricultural Sciences, 2020, 33(7):1383-1388.
[9]	常玉卉, 张艾英, 刘盼, 等. ISSR 荧光标记毛细管电泳与谷子品种遗传多样性分析[J]. 分子植物育种, 2017, 15(8): 3302-3308.
	CHANG Yuhui, ZHANG Aiying, LIU Pan, et al. Genetic diversity analysis with capillary electrophoresis detection with fluorescent ISSR markers on foxtail millet[J]. Molecular Plant Breeding, 2017, 15(8): 3302-3308.
[10]	贺学勤, 刘庆昌, 王玉萍, 等. 中国甘薯地方品种的遗传多样性分析[J]. 中国农业科学, 2005, 38(2):250-270.
	HE Xueqin, LIU Qincang, WANG Yuping, et al. Analysis of genetic diversity of sweet potato landraces in China[J]. Scientia Agricultura Sinica, 2005, 38(2):250-257.
[11]	李强, 刘庆昌, 翟红, 等. 中国甘薯主要亲本遗传多样性的 ISSR 分析[J]. 作物学报, 2008, 34(6): 972-977.
	LI Qiang, LIU Qinchang, ZHAI Hong, et al. Genetic diversity in main parents of sweetpotato in China as revealed by ISSR marker[J]. Acta Agronomica Sinica, 2008, 34(6): 972-977.
[12]	NY/T2939-2016,甘薯种质资源描述规范[S].
	NY/T2939-2016,Specification for description of sweetpotato germplasm resources[S].
[13]	唐启义, 冯明光. 实用统计分析及其 DPS 数据处理系统[M]. 北京: 科学出版社, 2002:332-355.
	TANG Qiyi, FENG Mingguang. DPS data processing system for practical statistics[M]. Beijing: Science Press, 2002:332-355.
[14]	金伟栋, 洪德林. 太湖流域粳稻地方品种遗传多样性研究[J]. 生物多样性, 2006, 14(6): 479-487. DOI
	JIN Weidong, HONG Delin. Genetic diversity in japonica rice landraces (Oryza sativa) from the Taihu Lake region[J]. Biodiversity Science, 2006, 14(6): 479-487. DOI
[15]	刘洪, 徐振江, 饶得花, 等. 基于形态学性状和SSR标记的花生品种遗传多样性分析和特异性鉴定[J]. 作物学报, 2019, 45(1):26-36.
	LIU Hong, XU Zhenjiang, RAO Dehua, et al. Genetic diversity analysis and distinctness identification of peanut cultivars based on morphological traits and SSR markers[J]. Acta Agronomica Sinica, 2019, 45(1):26-36. DOI URL
[16]	许文婷, 吕长平, 孙田娇, 等. 9份湖南本土牡丹资源的形态学和 ISSR 分子标记分析[J]. 分子植物育种, 2020, 18(15):5038-5045.
	XU Wenting, LV Changping, SUN ianjiao, et al. Morphological and ISSR molecular markers analysis of nine Native Peony resources in Hunan Province[J]. Molecular Plant Breeding, 2020, 18(15):5038-5045.
[17]	王鹏, 李芳弟, 郭天顺, 等. 马铃薯种质资源遗传关系分析及指纹图谱构建[J]. 农业生物技术学报, 2020, 28(5):794-810.
	WANG Peng, LI Fangdi, GUO Tianshun, et al. Genetic relationship analysis and fingerprint construction of potato (Solanum tuberosum) germplasm resources[J]. Journal of Agricultural Biotechnology, 2020, 28(5): 794-810.

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编号 No.	材料名称 Material name	来源 Source	编号 No.	材料名称 Material name	来源 Source
1	宁紫薯1号	西南大学	6	渝紫薯3号	西南大学
2	鄂12	西南大学	7	渝紫薯2号	西南大学
3	渝紫11	西南大学	8	越南紫薯	山东
4	南紫018	西南大学	9	徐紫薯8号	江苏
5	宁紫薯4号	西南大学	10	山东紫薯	山东

编号 No.	材料名称 Material name	来源 Source	编号 No.	材料名称 Material name	来源 Source
1	宁紫薯1号	西南大学	6	渝紫薯3号	西南大学
2	鄂12	西南大学	7	渝紫薯2号	西南大学
3	渝紫11	西南大学	8	越南紫薯	山东
4	南紫018	西南大学	9	徐紫薯8号	江苏
5	宁紫薯4号	西南大学	10	山东紫薯	山东

形态标记 Morphological trait	形态种类 Morphological category	编码数 Code number	编码类别 Coding category
顶芽色Terminal Bud Color	1黄绿;2.绿;3浅紫;4.紫;5.深紫;6.褐	6	多态性状
顶叶形状Parietal shape	1.圆形;2.肾形;3.心形;4.尖心;5.三角;6.缺刻	6	多态性状
顶叶色Parietal color	1.黄绿;2.绿;3.褐绿;4.紫绿;5.褐;6.红;7.浅紫;8.紫	8	多态性状
顶叶叶缘色Apical leaf margin color	1.黄绿;2.绿;3.红;4.紫;5.褐	5	多态性状
叶片形状Blade shape	1.圆形;2.肾形;3.心形;4.尖心;5.三角形;6.缺刻	6	多态性状
叶缘类型Leaf margin type	1.全缘;2.带齿;3.浅刻缺;4.中等刻缺;5.深刻缺;6.极度刻缺	6	多态性状
叶缺刻类型Foliation type	1.非缺刻;2.单缺刻;3.复缺刻	3	多态性状
叶缺刻数Foliation number	1.无;2.1对;3.2对;4.3对;5.多对	5	多态性状
叶尖形状Tip shape	1.无;2.锐;3.钝	3	多态性状
叶色Leaf Colour	1.黄绿;2.绿;3.褐绿;4.紫绿;5.褐;6.红	6	多态性状
叶缘色Leaf margin color	1.黄绿;2.绿;3.红;4.紫;5.褐	5	多态性状
叶脉色Vein color	1.黄;2.绿;3.主脉基部紫斑;4.数条叶脉紫斑;5.主脉部分紫;6.主脉全紫;7.全部叶脉部分紫;8.全部叶脉紫	8	多态性状
叶柄色Petiole color	1.黄绿;2.绿3.绿基部带紫;4.绿上部带紫;5.绿带紫斑;6.绿带紫条;7.紫上部带绿;8.部分叶柄紫色/绿色绿色;9.紫	9	多态性状
茎主色Dominant color of stem	1.绿;2.绿带少量紫斑;3.绿带大量紫斑;4.绿带少量褐斑;5.绿带大量褐斑;6.顶部紫;7.节点紫;8.其他	8	多态性状
节间长Internode length	1.极短 ;2.短 ;3.中等 ;4.长 ;5.极长	5	多态性状
主蔓长Main tendril	1.短 ;2.中 ;3.长 ;4.特长	4	多态性状
薯形Potato shape	1.球形;2.短纺锤;3.纺锤;4.上膨纺;5.下膨纺;6.筒形;7.长筒形;8.长纺锤;9.不规则	9	多态性状
薯皮光滑度Smoothness of potato skin	1.光滑;2.较光滑;3.粗糙	3	多态性状
薯皮主色Main color of potato skin	1.白;2.浅黄;3.黄;4.橘红;5.棕红;6.粉红;7.紫红;8.紫;9.深紫	9	多态性状
薯肉主色Main color of sweet potato meat	1.白;2.浅黄;3.黄;4.橘黄;5.橘红;6.粉红;7.红;8.紫;9.深紫	9	多态性状

形态标记 Morphological trait	形态种类 Morphological category	编码数 Code number	编码类别 Coding category
顶芽色Terminal Bud Color	1黄绿;2.绿;3浅紫;4.紫;5.深紫;6.褐	6	多态性状
顶叶形状Parietal shape	1.圆形;2.肾形;3.心形;4.尖心;5.三角;6.缺刻	6	多态性状
顶叶色Parietal color	1.黄绿;2.绿;3.褐绿;4.紫绿;5.褐;6.红;7.浅紫;8.紫	8	多态性状
顶叶叶缘色Apical leaf margin color	1.黄绿;2.绿;3.红;4.紫;5.褐	5	多态性状
叶片形状Blade shape	1.圆形;2.肾形;3.心形;4.尖心;5.三角形;6.缺刻	6	多态性状
叶缘类型Leaf margin type	1.全缘;2.带齿;3.浅刻缺;4.中等刻缺;5.深刻缺;6.极度刻缺	6	多态性状
叶缺刻类型Foliation type	1.非缺刻;2.单缺刻;3.复缺刻	3	多态性状
叶缺刻数Foliation number	1.无;2.1对;3.2对;4.3对;5.多对	5	多态性状
叶尖形状Tip shape	1.无;2.锐;3.钝	3	多态性状
叶色Leaf Colour	1.黄绿;2.绿;3.褐绿;4.紫绿;5.褐;6.红	6	多态性状
叶缘色Leaf margin color	1.黄绿;2.绿;3.红;4.紫;5.褐	5	多态性状
叶脉色Vein color	1.黄;2.绿;3.主脉基部紫斑;4.数条叶脉紫斑;5.主脉部分紫;6.主脉全紫;7.全部叶脉部分紫;8.全部叶脉紫	8	多态性状
叶柄色Petiole color	1.黄绿;2.绿3.绿基部带紫;4.绿上部带紫;5.绿带紫斑;6.绿带紫条;7.紫上部带绿;8.部分叶柄紫色/绿色绿色;9.紫	9	多态性状
茎主色Dominant color of stem	1.绿;2.绿带少量紫斑;3.绿带大量紫斑;4.绿带少量褐斑;5.绿带大量褐斑;6.顶部紫;7.节点紫;8.其他	8	多态性状
节间长Internode length	1.极短 ;2.短 ;3.中等 ;4.长 ;5.极长	5	多态性状
主蔓长Main tendril	1.短 ;2.中 ;3.长 ;4.特长	4	多态性状
薯形Potato shape	1.球形;2.短纺锤;3.纺锤;4.上膨纺;5.下膨纺;6.筒形;7.长筒形;8.长纺锤;9.不规则	9	多态性状
薯皮光滑度Smoothness of potato skin	1.光滑;2.较光滑;3.粗糙	3	多态性状
薯皮主色Main color of potato skin	1.白;2.浅黄;3.黄;4.橘红;5.棕红;6.粉红;7.紫红;8.紫;9.深紫	9	多态性状
薯肉主色Main color of sweet potato meat	1.白;2.浅黄;3.黄;4.橘黄;5.橘红;6.粉红;7.红;8.紫;9.深紫	9	多态性状

形态标记 Morphological trait	材料编号 No. of Varieties
形态标记 Morphological trait	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
顶芽色Terminal Bud Color	1	3	3	4	4	3	1	1	3	1
顶叶形状Parietal shape	6	6	4	5	6	6	6	4	6	4
顶叶色Parietal color	1	7	7	8	8	7	1	2	4	2
顶叶叶缘色Apical leaf margin color	4	4	4	4	4	4	4	2	4	4
叶片形状Blade shape	6	6	4	5	6	6	6	4	6	5
叶缘类型Leaf margin type	3	4	4	1	3	2	5	1	3	3
叶缺刻类型Foliation type	2	2	2	1	2	2	3	1	2	2
叶缺刻数Foliation number	2	2	2	1	2	2	3	1	2	2
叶尖形状Tip shape	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
叶色Leaf Colour	2	2	2	2	2	2	2	2	2	2
叶缘色Leaf margin color	2	2	2	2	2	4	2	2	2	2
叶脉色Vein color	2	8	8	8	5	7	2	2	2	2
叶柄色Petiole color	2	4	4	4	3	4	2	3	2	2
茎主色Dominant color of stem	2	2	3	2	2	2	1	3	3	3
节间长Internode length	2	1	1	1	1	1	1	1	3	2
主蔓长Main tendril	1	1	1	1	1	1	1	1	3	2
薯形Potato shape	8	3	7	7	2	1	7	8	8	8
薯皮光滑度Smoothness of potato skin	1	1	3	3	1	3	3	1	3	3
薯皮主色Main color of potato skin	8	8	9	8	9	9	8	9	9	9
薯肉主色Main color of sweet potato meat	8	8	9	8	8	8	8	9	8	8