有棱絲瓜與普通絲瓜種間雜種后代的ISSR分析

1、    有棱絲瓜與普通絲瓜種間雜種后代的issr分析    宋波+陳龍正+徐海+鄭濤+袁希漢摘要：應用issr技術對有棱絲瓜luffa acutangula （l.） roxb.與普通絲瓜luffa cylindrica （l.） roem.及其種間雜種f1、f2代的遺傳差異性進行了研究。結果表明：供試材料基因組dna間具有很高的多態(tài)性，雙親的遺傳相似系數(shù)僅為0.395，f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型，f1、f2并沒有明顯向雙親任何一方遺傳的傾向，f2的遺傳變異較大。關鍵詞：有棱絲瓜；普通絲瓜；種間雜種；issr：s642.403.6 文獻標志碼：a：

2、1002-1302（2014）08-0042-03有棱絲瓜luffa acutangula （l.） roxb.與普通絲瓜luffa cylindrical （l.） roem.是我國普遍種植的2個絲瓜栽培種。有棱絲瓜與普通絲瓜在花色、花期以及果實性狀等農(nóng)藝性狀方面存在較大差異，同時二者具有許多互補的優(yōu)良性狀，如普通絲瓜的果皮碰擦后或果肉烹飪后均易變褐，而有棱絲瓜的果肉在烹飪后不變色，保持翠綠，口感清香。有棱絲瓜開花對日照長度要求嚴格，早熟性較差，產(chǎn)量不高，普通絲瓜一般早熟性好，產(chǎn)量高，可通過種間雜交，利用彼此的優(yōu)良性狀對二者進行有目的的改良1-2。 目前國內外關于絲瓜種間雜交研究集中在雜交技

3、術、農(nóng)藝性狀等方面1-4，關于分子層面的研究未見報道。本研究對有棱絲瓜與普通絲瓜及其種間雜種f1、f2進行issr分析，從dna分子水平分析親本及雜交后代間的遺傳差異性及相似性，旨在為揭示絲瓜種間雜交后代的遺傳特性提供依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料供試材料為有棱絲瓜（p1）、有棱絲瓜×普通絲瓜（f1）、普通絲瓜（p2）、20個f2單株，共23份材料。3葉期取幼苗嫩葉，用ctab法提取基因組dna。1.2 issr分析issr反應體系共20 l。在滅菌的0.2 ml pcr薄壁管中依次加入下列組分：雙蒸水 11.8 l，10×buffer溶液 2 l，25 mmol/l m

4、gcl2溶液 2 l，2 mmol/l dntps 2.5 l，10 mmol/l 20堿基隨機引物 0.5 l，taqdna聚合酶1 u，2040 ng 模板dna 1 l（以上各反應組分均購于上海生工生物工程技術服務有限公司）。稍加離心混勻后，在ptc-100 pcr儀中擴增。反應程序：預變性94 ，5 min；94 ，30 s，55.8 ，45 s，72 ，2 min，35個循環(huán)；72 延伸10 min；4 保存。擴增產(chǎn)物在1.2%瓊脂糖凝膠上電泳分離1.5 h，電壓為5 v/cm，0.5 g/l溴化乙錠染色，用上海培青凝膠成像系統(tǒng)進行拍照分析。擴增片段的分子大小標記是 generule

5、rtm 100 bp dna ladder plus。從70個引物中篩選出重復性好、適宜于各供試材料的6個引物（issr17、issr22、issr23、issr26、issr33、issr59）進行issr分析。1.3 數(shù)據(jù)處理每個樣品的擴增條帶按有或無記錄，有帶賦值為1，無帶賦值為0，按nei的方法5計算材料間的相似系數(shù)（genetic similarity）：2.1.1 雙親和雜種f1的issr分析由表1可知，6個引物在有棱絲瓜、普通絲瓜2個親本中分別擴增出30、23條帶，2個親本的特異帶分別為15、8條，各占50.0%、34.8%，因而很容易將有棱絲瓜與普通絲瓜區(qū)別開來。6個引物在f1

6、中共擴增出35條帶，其中與有棱絲瓜特異帶相同的有12條，占34.3%；與普通絲瓜特異帶相同的有8條，占22.9%。f1丟失了3條有棱絲瓜特異帶，未丟失普通絲瓜特異帶。從圖1可看出，f1同時具有issr33-1500、issr33-1800兩條雙親的互補條帶，說明雜種f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型。2.1.2 f2群體的issr分析從表1可知，6個引物在f2群體中共擴增出2234條帶，f2-14僅擴增出22條帶，其中丟失8條有棱絲瓜特異帶、5條普通絲瓜特異帶、3條父母本共有條帶。f2-2擴增出34條帶，僅丟失3條有棱絲瓜特異帶，并全部繼承普通絲瓜的特異條帶，丟失1條父母本共有條帶。f2與有棱絲

7、瓜特異帶相同的有512條，占擴增總帶數(shù)的20.8%40.0%。f2與普通絲瓜特異帶相同的有38條，占擴增總帶數(shù)的12%26.9%。f2繼承父母本共有條帶有1214條，說明在繼承父母本共有條帶上具有一定穩(wěn)定性，但在f2群體中并未擴增出新的條帶。2.2 雙親與種間雜種后代的遺傳相似系數(shù)比較由表2可知，有棱絲瓜、普通絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.395，表明雙親的遺傳差異較大。有棱絲瓜與f1遺傳相似系數(shù)為0.711，普通絲瓜與f1遺傳相似系數(shù)為0.684，差異不顯著。f2與有棱絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.5240.737，f2與普通絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.5530.763，說明f1、f2并沒有明顯向雙親任何一

8、方遺傳的傾向。f2株系間的遺傳相似系數(shù)為0.5000.895，表明f2的遺傳變異較大。本研究表明，有棱絲瓜與普通絲瓜之間的遺傳相似系數(shù)較低，很好地解釋了二者農(nóng)藝性狀差異較大的原因。這一結果與夏軍輝對有棱絲瓜、普通絲瓜的rapd分析結果6相一致。本研究對絲瓜種間雜交后代進行了初步的issr分析，結果表明，雜種f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型，f2的條帶全部來源于雙親，未出現(xiàn)新的條帶，說明在繼承雙親共有條帶上具有較高穩(wěn)定性。從理論上講，經(jīng)過減數(shù)分裂，f2應該會產(chǎn)生新的條帶，這可能與本試驗采用的引物較少有關。issr分子標記技術在絲瓜上具有較高的多態(tài)性，能很好地運用于絲瓜分子標記研究中，這為果肉褐變

9、等分子標記開發(fā)研究奠定了基礎。參考文獻：1宋 波，蘇小俊，陳 潔，等. 普通絲瓜與有棱絲瓜亞種間雜交的正反交效應分析j. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2008（5）：139-142.2宋 波. 有棱絲瓜與普通絲瓜種間雜種后代的遺傳分析d. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2008.3袁希漢，蘇小俊，高 軍，等. 低溫貯藏對絲瓜花粉活力和結實的影響j. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2008（2）：122-124.4謝文軍. 不同類型絲瓜雜種優(yōu)勢及性狀遺傳特性的研究d. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2003.5nei m，li w h. mathematical model for studying genetic variation in t

10、erms of restriction endonucleasesj. proceedings of the national academy of sciences of the united states of america，1979，76（10）：5269-5273.6夏軍輝. 絲瓜種質資源遺傳多樣性研究d. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學，2007. 摘要：應用issr技術對有棱絲瓜luffa acutangula （l.） roxb.與普通絲瓜luffa cylindrica （l.） roem.及其種間雜種f1、f2代的遺傳差異性進行了研究。結果表明：供試材料基因組dna間具有很高的多態(tài)性，

11、雙親的遺傳相似系數(shù)僅為0.395，f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型，f1、f2并沒有明顯向雙親任何一方遺傳的傾向，f2的遺傳變異較大。關鍵詞：有棱絲瓜；普通絲瓜；種間雜種；issr：s642.403.6 文獻標志碼：a：1002-1302（2014）08-0042-03有棱絲瓜luffa acutangula （l.） roxb.與普通絲瓜luffa cylindrical （l.） roem.是我國普遍種植的2個絲瓜栽培種。有棱絲瓜與普通絲瓜在花色、花期以及果實性狀等農(nóng)藝性狀方面存在較大差異，同時二者具有許多互補的優(yōu)良性狀，如普通絲瓜的果皮碰擦后或果肉烹飪后均易變褐，而有棱絲瓜的果肉在烹飪后

12、不變色，保持翠綠，口感清香。有棱絲瓜開花對日照長度要求嚴格，早熟性較差，產(chǎn)量不高，普通絲瓜一般早熟性好，產(chǎn)量高，可通過種間雜交，利用彼此的優(yōu)良性狀對二者進行有目的的改良1-2。 目前國內外關于絲瓜種間雜交研究集中在雜交技術、農(nóng)藝性狀等方面1-4，關于分子層面的研究未見報道。本研究對有棱絲瓜與普通絲瓜及其種間雜種f1、f2進行issr分析，從dna分子水平分析親本及雜交后代間的遺傳差異性及相似性，旨在為揭示絲瓜種間雜交后代的遺傳特性提供依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料供試材料為有棱絲瓜（p1）、有棱絲瓜×普通絲瓜（f1）、普通絲瓜（p2）、20個f2單株，共23份材料。3葉期取幼苗嫩葉

13、，用ctab法提取基因組dna。1.2 issr分析issr反應體系共20 l。在滅菌的0.2 ml pcr薄壁管中依次加入下列組分：雙蒸水 11.8 l，10×buffer溶液 2 l，25 mmol/l mgcl2溶液 2 l，2 mmol/l dntps 2.5 l，10 mmol/l 20堿基隨機引物 0.5 l，taqdna聚合酶1 u，2040 ng 模板dna 1 l（以上各反應組分均購于上海生工生物工程技術服務有限公司）。稍加離心混勻后，在ptc-100 pcr儀中擴增。反應程序：預變性94 ，5 min；94 ，30 s，55.8 ，45 s，72 ，2 min，3

14、5個循環(huán)；72 延伸10 min；4 保存。擴增產(chǎn)物在1.2%瓊脂糖凝膠上電泳分離1.5 h，電壓為5 v/cm，0.5 g/l溴化乙錠染色，用上海培青凝膠成像系統(tǒng)進行拍照分析。擴增片段的分子大小標記是 generulertm 100 bp dna ladder plus。從70個引物中篩選出重復性好、適宜于各供試材料的6個引物（issr17、issr22、issr23、issr26、issr33、issr59）進行issr分析。1.3 數(shù)據(jù)處理每個樣品的擴增條帶按有或無記錄，有帶賦值為1，無帶賦值為0，按nei的方法5計算材料間的相似系數(shù)（genetic similarity）：2.1.1

15、雙親和雜種f1的issr分析由表1可知，6個引物在有棱絲瓜、普通絲瓜2個親本中分別擴增出30、23條帶，2個親本的特異帶分別為15、8條，各占50.0%、34.8%，因而很容易將有棱絲瓜與普通絲瓜區(qū)別開來。6個引物在f1中共擴增出35條帶，其中與有棱絲瓜特異帶相同的有12條，占34.3%；與普通絲瓜特異帶相同的有8條，占22.9%。f1丟失了3條有棱絲瓜特異帶，未丟失普通絲瓜特異帶。從圖1可看出，f1同時具有issr33-1500、issr33-1800兩條雙親的互補條帶，說明雜種f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型。2.1.2 f2群體的issr分析從表1可知，6個引物在f2群體中共擴增出223

16、4條帶，f2-14僅擴增出22條帶，其中丟失8條有棱絲瓜特異帶、5條普通絲瓜特異帶、3條父母本共有條帶。f2-2擴增出34條帶，僅丟失3條有棱絲瓜特異帶，并全部繼承普通絲瓜的特異條帶，丟失1條父母本共有條帶。f2與有棱絲瓜特異帶相同的有512條，占擴增總帶數(shù)的20.8%40.0%。f2與普通絲瓜特異帶相同的有38條，占擴增總帶數(shù)的12%26.9%。f2繼承父母本共有條帶有1214條，說明在繼承父母本共有條帶上具有一定穩(wěn)定性，但在f2群體中并未擴增出新的條帶。2.2 雙親與種間雜種后代的遺傳相似系數(shù)比較由表2可知，有棱絲瓜、普通絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.395，表明雙親的遺傳差異較大。有棱絲瓜與f

17、1遺傳相似系數(shù)為0.711，普通絲瓜與f1遺傳相似系數(shù)為0.684，差異不顯著。f2與有棱絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.5240.737，f2與普通絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.5530.763，說明f1、f2并沒有明顯向雙親任何一方遺傳的傾向。f2株系間的遺傳相似系數(shù)為0.5000.895，表明f2的遺傳變異較大。本研究表明，有棱絲瓜與普通絲瓜之間的遺傳相似系數(shù)較低，很好地解釋了二者農(nóng)藝性狀差異較大的原因。這一結果與夏軍輝對有棱絲瓜、普通絲瓜的rapd分析結果6相一致。本研究對絲瓜種間雜交后代進行了初步的issr分析，結果表明，雜種f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型，f2的條帶全部來源于雙親，未出現(xiàn)新的條

18、帶，說明在繼承雙親共有條帶上具有較高穩(wěn)定性。從理論上講，經(jīng)過減數(shù)分裂，f2應該會產(chǎn)生新的條帶，這可能與本試驗采用的引物較少有關。issr分子標記技術在絲瓜上具有較高的多態(tài)性，能很好地運用于絲瓜分子標記研究中，這為果肉褐變等分子標記開發(fā)研究奠定了基礎。參考文獻：1宋 波，蘇小俊，陳 潔，等. 普通絲瓜與有棱絲瓜亞種間雜交的正反交效應分析j. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2008（5）：139-142.2宋 波. 有棱絲瓜與普通絲瓜種間雜種后代的遺傳分析d. 南京：南京農(nóng)業(yè)大學，2008.3袁希漢，蘇小俊，高 軍，等. 低溫貯藏對絲瓜花粉活力和結實的影響j. 江蘇農(nóng)業(yè)科學，2008（2）：122-124.4謝文

19、軍. 不同類型絲瓜雜種優(yōu)勢及性狀遺傳特性的研究d. 泰安：山東農(nóng)業(yè)大學，2003.5nei m，li w h. mathematical model for studying genetic variation in terms of restriction endonucleasesj. proceedings of the national academy of sciences of the united states of america，1979，76（10）：5269-5273.6夏軍輝. 絲瓜種質資源遺傳多樣性研究d. 武漢：華中農(nóng)業(yè)大學，2007. 摘要：應用issr技術對有棱

20、絲瓜luffa acutangula （l.） roxb.與普通絲瓜luffa cylindrica （l.） roem.及其種間雜種f1、f2代的遺傳差異性進行了研究。結果表明：供試材料基因組dna間具有很高的多態(tài)性，雙親的遺傳相似系數(shù)僅為0.395，f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型，f1、f2并沒有明顯向雙親任何一方遺傳的傾向，f2的遺傳變異較大。關鍵詞：有棱絲瓜；普通絲瓜；種間雜種；issr：s642.403.6 文獻標志碼：a：1002-1302（2014）08-0042-03有棱絲瓜luffa acutangula （l.） roxb.與普通絲瓜luffa cylindrical （

21、l.） roem.是我國普遍種植的2個絲瓜栽培種。有棱絲瓜與普通絲瓜在花色、花期以及果實性狀等農(nóng)藝性狀方面存在較大差異，同時二者具有許多互補的優(yōu)良性狀，如普通絲瓜的果皮碰擦后或果肉烹飪后均易變褐，而有棱絲瓜的果肉在烹飪后不變色，保持翠綠，口感清香。有棱絲瓜開花對日照長度要求嚴格，早熟性較差，產(chǎn)量不高，普通絲瓜一般早熟性好，產(chǎn)量高，可通過種間雜交，利用彼此的優(yōu)良性狀對二者進行有目的的改良1-2。 目前國內外關于絲瓜種間雜交研究集中在雜交技術、農(nóng)藝性狀等方面1-4，關于分子層面的研究未見報道。本研究對有棱絲瓜與普通絲瓜及其種間雜種f1、f2進行issr分析，從dna分子水平分析親本及雜交后代間的遺

22、傳差異性及相似性，旨在為揭示絲瓜種間雜交后代的遺傳特性提供依據(jù)。1 材料與方法1.1 材料供試材料為有棱絲瓜（p1）、有棱絲瓜×普通絲瓜（f1）、普通絲瓜（p2）、20個f2單株，共23份材料。3葉期取幼苗嫩葉，用ctab法提取基因組dna。1.2 issr分析issr反應體系共20 l。在滅菌的0.2 ml pcr薄壁管中依次加入下列組分：雙蒸水 11.8 l，10×buffer溶液 2 l，25 mmol/l mgcl2溶液 2 l，2 mmol/l dntps 2.5 l，10 mmol/l 20堿基隨機引物 0.5 l，taqdna聚合酶1 u，2040 ng 模板

23、dna 1 l（以上各反應組分均購于上海生工生物工程技術服務有限公司）。稍加離心混勻后，在ptc-100 pcr儀中擴增。反應程序：預變性94 ，5 min；94 ，30 s，55.8 ，45 s，72 ，2 min，35個循環(huán)；72 延伸10 min；4 保存。擴增產(chǎn)物在1.2%瓊脂糖凝膠上電泳分離1.5 h，電壓為5 v/cm，0.5 g/l溴化乙錠染色，用上海培青凝膠成像系統(tǒng)進行拍照分析。擴增片段的分子大小標記是 generulertm 100 bp dna ladder plus。從70個引物中篩選出重復性好、適宜于各供試材料的6個引物（issr17、issr22、issr23、iss

24、r26、issr33、issr59）進行issr分析。1.3 數(shù)據(jù)處理每個樣品的擴增條帶按有或無記錄，有帶賦值為1，無帶賦值為0，按nei的方法5計算材料間的相似系數(shù)（genetic similarity）：2.1.1 雙親和雜種f1的issr分析由表1可知，6個引物在有棱絲瓜、普通絲瓜2個親本中分別擴增出30、23條帶，2個親本的特異帶分別為15、8條，各占50.0%、34.8%，因而很容易將有棱絲瓜與普通絲瓜區(qū)別開來。6個引物在f1中共擴增出35條帶，其中與有棱絲瓜特異帶相同的有12條，占34.3%；與普通絲瓜特異帶相同的有8條，占22.9%。f1丟失了3條有棱絲瓜特異帶，未丟失普通絲瓜特

25、異帶。從圖1可看出，f1同時具有issr33-1500、issr33-1800兩條雙親的互補條帶，說明雜種f1的條帶主要表現(xiàn)為雙親互補帶型。2.1.2 f2群體的issr分析從表1可知，6個引物在f2群體中共擴增出2234條帶，f2-14僅擴增出22條帶，其中丟失8條有棱絲瓜特異帶、5條普通絲瓜特異帶、3條父母本共有條帶。f2-2擴增出34條帶，僅丟失3條有棱絲瓜特異帶，并全部繼承普通絲瓜的特異條帶，丟失1條父母本共有條帶。f2與有棱絲瓜特異帶相同的有512條，占擴增總帶數(shù)的20.8%40.0%。f2與普通絲瓜特異帶相同的有38條，占擴增總帶數(shù)的12%26.9%。f2繼承父母本共有條帶有1214條，說明在繼承父母本共有條帶上具有一定穩(wěn)定性，但在f2群體中并未擴增出新的條帶。2.2 雙親與種間雜種后代的遺傳相似系數(shù)比較由表2可知，有棱絲瓜、普通絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.395，表明雙親的遺傳差異較大。有棱絲瓜與f1遺傳相似系數(shù)為0.711，普通絲瓜與f1遺傳相似系數(shù)為0.684，差異不顯著。f2與有棱絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.5240.737，f2與普通絲瓜的遺傳相似系數(shù)為0.5530.763，說明f1、f2并沒有明顯向雙親任何一方遺傳的傾向。f2株系間的遺傳相似系數(shù)為0.5000.895，表明f2的遺傳變異較大。本研究表明，有棱絲瓜與普通