基于SSR标记的河南省狗牙根遗传多样性及群体遗传结构分析

doi:10.11686/cyxb2021196

摘要/Abstract

摘要：

应用SSR分子标记，对河南省15个居群共288份狗牙根材料进行遗传多样性及群体遗传结构分析，结果表明，10对引物共扩增出173条条带，其中163条为多态性条带，多态性条带百分率为94.29%，表明河南省狗牙根具有丰富的多态性。15个居群间的遗传分化系数为0.3857，即发生在居群间的遗传变异达到38.57%，大部分的遗传变异发生在居群内部，居群间基因流为0.7964，居群之间存在一定程度的基因交流。不同居群间遗传一致度的变化范围是0.746~0.964，平均为0.767。15个居群间的UPGMA聚类分析结果表明居群间没有完全按照地理来源进行聚类，遗传距离和地理距离矩阵之间的Mantel检验结果表明狗牙根居群间的遗传距离与地理距离之间无相关性。288份狗牙根材料之间的遗传距离为0.0173~0.5205，平均为0.3113，UPGMA聚类结果将所有材料分为3组。基于Structure软件的群体遗传结构分析结果表明，可将288份狗牙根材料分为2个亚群和一个混合型群体，与288份材料的UPGMA聚类结果基本一致，由此可判断两个亚群的遗传背景单一，混合型群体存在一定的种质基因渗透，遗传背景较为复杂。

关键词: 河南省, 狗牙根, 遗传多样性, 遗传分化, 遗传结构

Abstract:

In this study， SSR molecular markers were used to analyze the genetic diversity and population genetic structure of bermudagrass （Cynodon dactylon） in Henan Province. A total of 173 bands were amplified by 10 pairs of primers， of which 163 bands （94.29%） were polymorphic， indicating that the polymorphism of tested accessions is rich. The coefficient of genetic differentiation among the 15 populations was 0.3857， meaning that 38.57% of the genetic variation occurred between populations and the majority of the genetic variation occurred within populations. The gene flow among populations was 0.7964， and there was a degree of gene communication among populations. The genetic identity among different populations ranged from 0.746 to 0.964， with an average of 0.767. A UPGMA cluster analysis among the 15 populations showed that the populations were not clustered completely according to geographical origin. A Mantel test between genetic distance and geographical distance matrix showed that there was no correlation between genetic distance and geographical distance among populations. The genetic distance between 288 bermudagrass accessions ranged from 0.0173 to 0.5205， with an average of 0.3113. According to the UPGMA cluster analysis results， the 15 studied bermudagrass populations fell into three groups. Meanwhile， structure analysis suggested that the 288 bermudagrass accessions could be grouped into two subpopulations and one mixed population， which was basically consistent with the grouping results based on UPGMA clustering. This indicated that the two subpopulations had a single genetic background， while the mixed population had additional germplasm gene penetration， and the genetic background was complex.

Key words: Henan Province, bermudagrass, genetic diversity, genetic differentiation, genetic structure

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图/表 9

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居群 Population	采集地点 Location	经度 Latitudes （E）	纬度 Longitudes （N）	样本数目No. of samples
P1	鹤壁市淇滨区杨庄村Yangzhuang Village， Qibin District， Hebi City	114°19′47″	35°45′31″	18
P2	濮阳市华龙区辛庄新村Xinzhuang New Village， Hualong District， Puyang City	115°16′32″	35°45′24″	20
P3	新乡市长垣县常村镇常村Chang Village， Changcun Town， Changyuan District，Xinxiang City	114°33′19″	35°11′42″	20
P4	焦作市中站区鑫珠春村Xinzhuchun Village， Zhongzhan District，Jiaozuo City	113°10′15″	35°13′35″	20
P5	开封市杞县老庄村Laozhuang Village， Qi District，Kaifeng City	114°52′14″	34°38′22″	20
P6	商丘市睢阳区辛庄村Xinzhuang Village， Suiyang District， Shangqiu City	115°33′48″	34°13′43″	20
P7	登封市中岳区康村Kang Village， Zhongyue District， Dengfeng City	113°10′43″	34°48′35″	20
P8	洛阳市洛宁县凤翔村Fengxiang Village， Luoning District， Luoyang City	111°16′23″	34°4′12″	18
P9	许昌市鄢陵县蒋庄村Jiangzhuang Village， Yanling District， Xuchang City	114°12′15″	34°8′21″	20
P10	周口市西华县高庄村Gaozhuang Village， Xihua District， Zhoukou City	114°32′19″	33°46′11″	19
P11	南阳市淅川县李家湾村Lijiawan Village， Xichuan District，Nanyang City	111°48′32″	33°13′41″	20
P12	驻马店市确山县李岈村Liya Village， Queshan District，Zhumadian City	113°56′10″	32°43′27″	18
P13	南阳市唐河县老潘庄村Laopanzhuang Village， Tanghe District， Nanyang City	112°47′11″	32°44′48″	16
P14	信阳市罗山县厉家湾村Lijiawan Village， Luoshan District， Xinyang City	114°25′52″	32°3′32″	20
P15	信阳市潢川县八里村Bali Village， Huangchuan District， Xinyang City	115°12′22″	32°7′21″	19

居群 Population	采集地点 Location	经度 Latitudes （E）	纬度 Longitudes （N）	样本数目No. of samples
P1	鹤壁市淇滨区杨庄村Yangzhuang Village， Qibin District， Hebi City	114°19′47″	35°45′31″	18
P2	濮阳市华龙区辛庄新村Xinzhuang New Village， Hualong District， Puyang City	115°16′32″	35°45′24″	20
P3	新乡市长垣县常村镇常村Chang Village， Changcun Town， Changyuan District，Xinxiang City	114°33′19″	35°11′42″	20
P4	焦作市中站区鑫珠春村Xinzhuchun Village， Zhongzhan District，Jiaozuo City	113°10′15″	35°13′35″	20
P5	开封市杞县老庄村Laozhuang Village， Qi District，Kaifeng City	114°52′14″	34°38′22″	20
P6	商丘市睢阳区辛庄村Xinzhuang Village， Suiyang District， Shangqiu City	115°33′48″	34°13′43″	20
P7	登封市中岳区康村Kang Village， Zhongyue District， Dengfeng City	113°10′43″	34°48′35″	20
P8	洛阳市洛宁县凤翔村Fengxiang Village， Luoning District， Luoyang City	111°16′23″	34°4′12″	18
P9	许昌市鄢陵县蒋庄村Jiangzhuang Village， Yanling District， Xuchang City	114°12′15″	34°8′21″	20
P10	周口市西华县高庄村Gaozhuang Village， Xihua District， Zhoukou City	114°32′19″	33°46′11″	19
P11	南阳市淅川县李家湾村Lijiawan Village， Xichuan District，Nanyang City	111°48′32″	33°13′41″	20
P12	驻马店市确山县李岈村Liya Village， Queshan District，Zhumadian City	113°56′10″	32°43′27″	18
P13	南阳市唐河县老潘庄村Laopanzhuang Village， Tanghe District， Nanyang City	112°47′11″	32°44′48″	16
P14	信阳市罗山县厉家湾村Lijiawan Village， Luoshan District， Xinyang City	114°25′52″	32°3′32″	20
P15	信阳市潢川县八里村Bali Village， Huangchuan District， Xinyang City	115°12′22″	32°7′21″	19

引物编号 Primer code	重复基元 Repeat the primitive	正向引物碱基序列 Forward primer sequence （5? to 3?）	反向引物碱基序列 Reverse primers sequence （5? to 3?）
CDCA55-56	（GT）₉	CGAGTCCATGCCTAACTCAA	ACGGAAGGGTCAGTGGTAAC
CDCA77-78	（GT）₂₅	GAAGATGTCATCACGATGGG	CGTACGACCGAGTTCTCTGA
CDCA155-156	（TC）₁₆-（AC）₁₅	CTCCCTCGTCCATTTCATTT	CGTTGGCACTCACTACCAGT
CDCA379-380	（AC）₇-（GT）₃₇	AGCACAGGCTTCTTATGCAA	TTATGAAGATAGCCCGGTCC
CDCA747-748	（TG）₁₄	GAACTCCTACCCAAACGGAA	ATGCAGCTAACAAATGGTGC
CDE127-128	（GAG）₅	GGAAAGAATCAAGGACCGAC	GAGCAACTGAGCAAGCAAAG
CDE375-376	（GGAC）₅	AGACGTTCAGCGTCGTCTAC	TGCACACATCCAGCTAGTGA
ES292439	（TGC）₅	TCTGAGTACCGCTGCTGCTA	AACACAACAGCCAGCGAAG
ES295577	（GGC）₇	TGATTGTCCGAGGTCAGCA	GGTGTGAACCATCAGCAGTT
ES301023	（GA）₁₄	CTGCTGTCGCGCTGGT	ATCTCTGTCGCCTGAGTGCT

引物编号 Primer code	重复基元 Repeat the primitive	正向引物碱基序列 Forward primer sequence （5? to 3?）	反向引物碱基序列 Reverse primers sequence （5? to 3?）
CDCA55-56	（GT）₉	CGAGTCCATGCCTAACTCAA	ACGGAAGGGTCAGTGGTAAC
CDCA77-78	（GT）₂₅	GAAGATGTCATCACGATGGG	CGTACGACCGAGTTCTCTGA
CDCA155-156	（TC）₁₆-（AC）₁₅	CTCCCTCGTCCATTTCATTT	CGTTGGCACTCACTACCAGT
CDCA379-380	（AC）₇-（GT）₃₇	AGCACAGGCTTCTTATGCAA	TTATGAAGATAGCCCGGTCC
CDCA747-748	（TG）₁₄	GAACTCCTACCCAAACGGAA	ATGCAGCTAACAAATGGTGC
CDE127-128	（GAG）₅	GGAAAGAATCAAGGACCGAC	GAGCAACTGAGCAAGCAAAG
CDE375-376	（GGAC）₅	AGACGTTCAGCGTCGTCTAC	TGCACACATCCAGCTAGTGA
ES292439	（TGC）₅	TCTGAGTACCGCTGCTGCTA	AACACAACAGCCAGCGAAG
ES295577	（GGC）₇	TGATTGTCCGAGGTCAGCA	GGTGTGAACCATCAGCAGTT
ES301023	（GA）₁₄	CTGCTGTCGCGCTGGT	ATCTCTGTCGCCTGAGTGCT

引物组 Primer combination	扩增总条带数 Number of total bands	多态性条带数 Number of polymorphic bands	多态性条带百分率 Percentage of polymorphic bands （%）	Nei’s 基因多样性指数 Nei’s gene diversity index	Shannon’s遗传多样性信息指数 Shannon’s genetic diversity information index
CDCA55-56	16	15	93.75	0.3850	0.5678
CDCA77-78	19	18	94.73	0.2641	0.4202
CDCA155-156	14	13	92.86	0.2770	0.4435
CDCA379-380	17	17	100.00	0.2787	0.4437
CDCA747-748	20	18	90.00	0.2150	0.3608
CDE127-128	18	18	100.00	0.2153	0.3597
CDE375-376	20	18	90.00	0.1558	0.2805
ES292439	18	17	94.44	0.2173	0.3589
ES295577	16	15	93.75	0.1187	0.2016
ES301023	15	14	93.33	0.1796	0.2996
总和 Total	173	163	-	-	-
平均 Average	17.3	16.3	94.29	0.2307	0.3736