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我国部分百合野生资源的亲缘关系及其分布特点

李介文 杜运鹏 贾桂霞 张冬梅

李介文, 杜运鹏, 贾桂霞, 张冬梅. 我国部分百合野生资源的亲缘关系及其分布特点[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(10): 74-82. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180345
引用本文: 李介文, 杜运鹏, 贾桂霞, 张冬梅. 我国部分百合野生资源的亲缘关系及其分布特点[J]. 北京林业大学学报, 2019, 41(10): 74-82. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180345
Li Jiewen, Du Yunpeng, Jia Guixia, Zhang Dongmei. Genetic relationship analysis and distribution characteristics of some wild Lilium species native to China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2019, 41(10): 74-82. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180345
Citation: Li Jiewen, Du Yunpeng, Jia Guixia, Zhang Dongmei. Genetic relationship analysis and distribution characteristics of some wild Lilium species native to China[J]. Journal of Beijing Forestry University, 2019, 41(10): 74-82. doi: 10.13332/j.1000-1522.20180345

我国部分百合野生资源的亲缘关系及其分布特点

doi: 10.13332/j.1000-1522.20180345
基金项目: 国家自然科学基金(31772348),上海市科委项目(17DZ1201800)
详细信息
    作者简介:

    李介文。主要研究方向:花卉种质创新与育种。Email:15652930157@163.com  地址:100083 北京市海淀区清华东路35号北京林业大学园林学院

    责任作者:

    贾桂霞,教授,博士生导师。主要研究方向:花卉种质创新与育种。Email:gxjia@bjfu.edu.cn  地址:同上

    张冬梅,教授级高级工程师。主要研究方向:园林植物选育。Email:418517920@qq.com  地址:200232 上海市徐汇区龙吴路899号

Genetic relationship analysis and distribution characteristics of some wild Lilium species native to China

  • 摘要: 目的分析我国部分野生百合资源的遗传相似性及其地域分布特点,对其亲缘关系进行评价,为百合分子标记辅助育种提供依据。方法以25个百合野生种及其不同种源地的2个变种,共计69份样品为材料,利用11对SSR引物,对69份样品进行荧光毛细管电泳检测,通过Powermarker 3.25软件对SSR位点基因型数据进行处理,通过NTsys 2.11构建遗传相似性矩阵及系统发育树,对其进行聚类分析,并进行主坐标分析。结果对SSR分子标记的遗传学参数进行分析,发现百合SSR位点多态性较高。69份样品的遗传相似性系数变化范围为0.289 7 ~ 0.981 3:不同种之间,淡黄花百合和泸定百合的遗传相似性系数最大,平均值是0.953 3;而卷丹和玫红百合、卷丹和大理百合之间的相似性系数最小,平均值是0.289 7。聚类分析表明,69份供试材料主要分为5类,第I类包括大百合属的大百合,第II类主要由卷瓣组和喇叭组组成,同时也包括轮叶组和钟花组,第III、IV、V类主要由卷瓣组组成,其中包括豹子花属的滇蜀豹子花。主坐标分析表明种源地位于四川、重庆、云南地区的百合大多聚在一起,位于陕西、湖北、湖南、河南地区的百合大多聚在一起,位于辽宁、内蒙古地区的百合大多聚在一起。结论本研究表明喇叭组a亚组与b亚组亲缘关系较远,a亚组的麝香百合、台湾百合明显与卷瓣组亲缘关系较近;属外种大百合与百合属亲缘关系较远,滇蜀豹子花与野生百合资源的亲缘关系较近,因此本研究支持豹子花属并入百合属这一观点;从地域上证明,不同种源地的同种百合随地域差异变大导致遗传相似系数降低,进而导致其在进化上产生分歧,不同种野生百合空间地理分布较近的因生境相似而对环境有相同的反应,有趋同进化的趋势。

     

  • 图  1  野生百合样本间UPGMA聚类图

    Figure  1.  Dendrogram of wild lily samples using UPGMA method

    图  2  69个样品主坐标分析三维散点图

    Figure  2.  Three-dimension principal coordinate analysis plot of 69 accessions

    表  1  百合资源种源地分布及编号

    Table  1.   Provenance distribution and No. of lily resources

    序号
    No.
    种名 
    Species 
    种源地及编号
    Provenance and No.
    序号
    No.
    种名 
    Species 
    种源地及编号
    Provenance and No.
    1 玫红百合
    L. amoenum
    云南 Yunnan(84、85) 15 麝香百合
    L. longiflorum
    福建 Fujian(66)
    2 滇百合
    L. bakerianum
    云南 Yunnan(81、82、86、91) 16 山丹
    L. pumilum
    内蒙古 Inner Mongolia(10)、
    陕西 Shaanxi(11)
    3 野百合
    L. brownii
    湖北 Hubei(26、28、31)、
    河南 Henan(8)、湖南 Hunan(87)、
    陕西 Shaanxi(9)
    17 卷丹
    L. lancifolium
    陕西 Shaanxi(16、17、40)、
    湖北 Hubei(33、41、53、54、62)、
    重庆 Chongqing(27)、辽宁 Liaoning(60、68)、
    西藏 Tibet(64)
    4 条叶百合
    L. callosum
    河南 Henan(19) 18 尖被百合
    L. lophophorum
    云南 Yunnan(83)
    5 垂花百合
    L. cernuum
    辽宁 Liaoning(49) 19 岷江百合
    L. regale
    四川 Sichuan(39、5、57、61)
    6 有斑百合
    L. concolor var. Pulchellum
    辽宁 Liaoning(70) 20 南川百合
    L. rosthornii
    重庆 Chongqing(34)、湖南 Hunan(88)
    7 川百合
    L. davidii
    重庆 Chongqing(22)、
    甘肃 Gansu(44)、云南 Yunnan(89)
    21 泸定百合
    L. sargentiae
    陕西 Shaanxi(2)、湖北 Hubei(23)、
    四川 Sichuan(30、69)、重庆 Chongqing(45、67)
    8 青岛百合
    L. tsingtauense
    山东 Shandong(18) 22 淡黄花百合
    L. sulphureum
    云南 Yunnan(71)
    9 东北百合
    L. distichum
    吉林 Jilin(4)、辽宁Liaoning(47) 23 大理百合
    L. taliense
    云南 Yunnan(56、80)、重庆 Chongqing(59)
    10 宝兴百合
    L. duchartrei
    四川 Sichuan(32、55)、
    重庆 Chongqing(51)
    24 毛百合
    L. dauricum
    辽宁 Liaoning(6)、吉林 Jilin(7)
    11 绿花百合
    L. fargesii
    陕西 Shaanxi(38) 25 卓巴百合
    L. wardii
    西藏 Tibet(50、58)
    12 台湾百合
    L. formosanum
    台湾 Taiwan(93) 26 湖北百合
    L. henryi
    湖北 Hubei(25)
    13 大百合
    Cardiocrinum giganteum
    云南 Yunnan(13) 27 滇蜀豹子花
    Nomocharis forrestii
    云南 Yunnan(92)
    14 大花卷丹
    L. leichtlinii var. maximowiczii
    陕西 Shaanxi(12)、辽宁 Liaoning(20)、
    重庆 Chongqing(29)、湖北 Hubei(46)
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    表  2  11对百合SSR引物信息

    Table  2.   Information of 11 SSR primers of Lilium

    引物
    Primer
    5′修饰
    Modification
    序列(5′−3′)
    Sequence (5′−3′)
    重复单元
    Motif
    引物
    Primer
    5′修饰
    Modification
    序列(5′−3′)
    Sequence (5′−3′)
    重复单元
    Motif
    L1 5′-FAM GCTCTTCCTCGTCTGTGGTCGACATCAGTTACGCCCCTGT ACCAAC L7 5′-FAM GCGAGCGTGTCAATAATAAC CATCCCTACATCAAGACCGT GCG
    L2 5′-FAM TGGCTCGAACCTTCTGAGTTCCTCGGArTGTTGATCCTGT TGAAGA L8 5′-FAM GCATAAGTACCCACAACACA TCGTGTGAATCTTGCCAAT CCA
    L3 5′-FAM CAAAGCCTATGATAAACGCA GCTCGTTCTCAAGTTATCCAT CTGTTG L9 5′-FAM GCTGCTCACCGCCTCTATC ATCCACAGCCACCGCAAC CAGCT
    L4 5′-FAM GCTTGTCTTTCTCTGCTGTCT GAGATCCGACGTTATTTATGC CCTTCT L10 5′-FAM CATACATCCATCCGATTACA TGGTTTCATGACGTTCGT AAAGA
    L5 5′-FAM TCTCTTCGTCTTCCATTGTG ATCCTTGCTCACCTCCTCTG ACGCCG L11 5′-FAM AACAAACATCGGCAATCA ATGCGATGGGAGTAGGAG CGC
    L6 5′-FAM ATCCCTGGTCTTCTTCATTGGACTGTCTGGAGAGGGATGT GTCAAC
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    表  3  野生百合资源SSR位点遗传学参数统计

    Table  3.   Genetic parameters of SSR loci from wild lily resources

    引物
    Primer
    等位基因频率
    Allele frequency
    等位基因数
    Allele number
    基因多样性指数
    Gene diversity index
    杂合度
    Heterozygosity
    多态性信息含量
    PIC
    F
    F value
    L1 0.537 3 11.000 0 0.667 3 0.626 9 0.640 6 0.068 1
    L2 0.376 8 11.000 0 0.775 8 0.014 5 0.749 1 0.981 6
    L3 0.381 8 9.000 0 0.694 0 0.109 1 0.641 3 0.845 5
    L4 0.550 7 2.000 0 0.494 9 0.087 0 0.372 4 0.826 6
    L5 0.514 7 12.000 0 0.689 6 0.338 2 0.664 3 0.515 0
    L6 0.597 6 7.000 0 0.571 4 0.195 1 0.519 5 0.665 4
    L7 0.263 2 8.000 0 0.827 0 0.350 9 0.804 9 0.581 6
    L8 0.375 0 13.000 0 0.777 7 0.203 1 0.750 7 0.742 4
    L9 0.447 0 19.000 0 0.769 7 0.439 4 0.756 8 0.435 4
    L10 0.532 3 5.000 0 0.540 1 0.000 0 0.439 7 1.000 0
    L11 0.410 4 10.000 0 0.758 6 0.641 8 0.730 3 0.161 3
    均值 Mean 0.453 3 9.727 3 0.687 8 0.273 3 0.642 7 0.607 8
    标准差 SD 0.028 0 1.244 7 0.030 9 0.063 3 0.041 6 0.085 4
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    表  4  不同种百合的遗传相似系数最小值

    Table  4.   Genetic similarity coefficient minimum value of different Lilium species

    编号 No.846062
    640.289 70.803 70.803 7
    800.308 40.289 70.289 7
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    表  5  不同种百合的遗传相似系数最大值

    Table  5.   Genetic similarity coefficient maximum value of different Lilium species

    编号 No.6926
    710.953 30.729 0
    310.747 70.953 3
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    表  6  不同种源地大花卷丹间的遗传相似系数

    Table  6.   Genetic similarity coefficients of L. leichtlinii var. maximowiczii in different provenances

    编号 No.12202946
    121.000 0
    200.803 71.000 0
    290.934 60.775 71.000 0
    460.869 20.747 70.915 91.000 0
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    表  7  不同种源地川百合间的遗传相似系数

    Table  7.   Genetic similarity coefficients of L. davidii in different provenances

    编号 No.224489
    221.000 0
    440.775 71.000 0
    890.757 00.775 71.000 0
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    表  8  不同种源地野百合间的遗传相似系数

    Table  8.   Genetic similarity coefficients of L. brownii in different provenances

    编号 No.2628318879
    26 1.000 0
    28 0.897 2 1.000 0
    31 0.953 3 0.850 5 1.000 0
    8 0.925 2 0.878 5 0.915 9 1.000 0
    87 0.831 8 0.747 7 0.822 4 0.831 8 1.000 0
    9 0.757 0 0.672 9 0.766 4 0.757 0 0.794 4 1.000 0
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    表  9  不同种源地泸定百合间的遗传相似系数

    Table  9.   Genetic similarity coefficients of L. sargentiae in different provenances

    编号 No.22330456769
    21.000 0
    230.794 41.000 0
    300.803 70.934 61.000 0
    450.775 70.934 60.925 21.000 0
    670.850 50.869 20.859 80.906 51.000 0
    690.869 20.869 20.878 50.887 90.943 91.000 0
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    表  10  不同种源地卷丹间的遗传相似系数

    Table  10.   Genetic similarity coefficients of L. lancifolium in different provenances

    编号 No.161727334041535460626468
    161.000 0
    170.981 31.000 0
    270.981 31.000 01.000 0
    330.981 30.981 30.981 31.000 0
    400.981 31.000 01.000 00.981 31.000 0
    410.981 30.981 30.981 30.981 30.981 31.000 0
    530.981 30.981 30.981 30.981 30.981 31.000 01.000 0
    540.981 30.981 30.981 30.981 30.981 31.000 01.000 01.000 0
    600.925 20.906 50.906 50.906 50.906 50.906 50.906 50.906 51.000 0
    620.906 50.906 50.906 50.906 50.906 50.925 20.925 20.925 20.981 31.000 0
    640.729 00.747 70.747 70.729 00.747 70.729 00.729 00.729 00.803 70.803 71.000 0
    680.962 60.981 30.981 30.962 60.981 30.962 60.962 60.962 60.887 90.887 90.729 01.000 0
    下载: 导出CSV
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出版历程
  • 收稿日期:  2018-10-25
  • 修回日期:  2019-01-14
  • 网络出版日期:  2019-09-20
  • 刊出日期:  2019-10-01

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