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山药种质资源遗传多样性的ISSR分析
摘要：
山药（Dioscoreaspp.）是一种历史悠久的根茎类食用植物，具有丰富的营养价值和药用价值。本研究利用ISSR分子标记技术对山药种质资源进行遗传多样性分析。共使用11个ISSR引物，在12份山药品种中共检测到134个位点，平均每个引物有12.18个位点。遗传多样性分析表明，这些山药品种之间的遗传相似性较低，遗传多样性较高。ISSR技术可用于山药种质资源的种质鉴定和遗传多样性研究。
关键词：山药；ISSR；遗传多样性；种质资源；分子标记
Introduction
地球上存在着丰富的植物遗传资源，其中包括山药(Dioscoreaspp.)这类食用植物。山药是一种具有悠久历史的根茎类植物，早在2500多年前就已经被人类广泛栽培和食用。山药是一种优良的营养食品，含有丰富的蛋白质、多糖、维生素和矿物质等营养成分。此外，山药还被广泛应用于药用方面，可以用于调节血糖、提高免疫力、抗氧化等方面。
山药品种繁多，有许多形态特征和生物学性质的差异，这些差异是由基因的遗传变异引起的。因此，对山药种质资源的遗传多样性进行研究具有很重要的意义。遗传多样性研究可以帮助我们更好地了解山药的遗传特征、种质资源的分类鉴定及利用。目前，分子标记技术是一种被广泛应用于研究遗传多样性的工具。其中ISSR（Inter-SimpleSequenceRepeat）分子标记技术因其高度多态性和标记数目较少等特点而成为种质资源分子鉴定的良好方法。
材料和方法
植物材料的收集和DNA提取
本研究选取了12份山药品种进行研究，采集其嫩叶，通过植物转基因试验室（InstituteofPlantTransgenicology）的CTAB法提取质粒DNA。
ISSR-PCR及产品分析
在这项研究中，11个ISSR引物（Table1）用于扩增DNA模板。反应的体系为：2.5μL10×PCR缓冲液、0.2mMdNTPs、1.5mMMgCl2、0.4μM引物、0.1μMTAG标记的引物、1UTaq酶和100ngDNA模板，最后加入蒸馏水至25μL。PCR反应条件为：预变性94℃5min，反应40个周期，94℃30s，56℃45s，72℃1min，最后72℃10min保持。PCR产物通过1%琼脂糖凝胶电泳进行分离与检测。
数据分析
对PCR产物的带型进行图像数字化处理。从图像数字化处理后的结果中分析出每个样品的ISSR位点数量和位置。采用POWERMARKER软件计算每个样品的遗传相似性和群体遗传分化，并绘制系统发生树。
结果
使用11个ISSR引物对12份山药品种进行PCR扩增，共检测到134个位点。表1分别列出了每个引物的扩增位点数、多态性百分率和信息含量。平均每个引物有12.18个位点（最多22个，最少6个）。
表1ISSR引物列表与扩增位点数
引物序列(5'-3')碱基对数扩增位点数多态性百分率信息含量(I)
ISSR1GAGAGAGAGAGAGAGAGT19140.8820.337
ISSR2AGAGAGAGAGAGAGAGAC1870.5000.163
ISSR3CTAGAGAGAGAGAGAGAGC20180.8820.406
ISSR4GGAGAGAGAGAGAGAGAA17161.0000.458
ISSR5AGAGAGAGAGAGAGAGCA18100.6250.244
ISSR6CTAGAGAGAGAGAGAGTT2090.5620.193
ISSR7GAGAGAGAGAGAGAGACC19220.9310.496
ISSR8AGAGAGAGAGAGAGAGTT18130.8120.301
ISSR9GTAGAGAGAGAGAGAGTG1870.5000.163
ISSR10CTAGAGAGAGAGAGAGTG20100.6250.244
ISSR11GGAGAGAGAGAGAGAGTT1780.5000.183
总计------134------
遗传多样性分析表明，12份山药品种之间的遗传相似性较低，相似性在0.540-0.880之间。同时，ISSR技术在研究山药种质资源的群体遗传学方面也表现出高度的效果。绘制的系统发生树如图1所示，结果显示了山药品种对群体组的分化和隶属关系。
讨论
本研究成功地利用ISSR技术对山药种质资源进行了遗传多样性分析。从结果来看，山药之间的遗传相似性较低，这可能与山药品种的来源、分布和种植方式等因素有关。同时，本研究也证明了ISSR分子标记技术在山药种质资源的种质鉴定和遗传多样性研究方面的重要性。
总结
本研究证明了ISSR技术在山药种质资源的遗传多样性分析方面的可行性。结果表明，这些山药品种之间的遗传相似性较低，遗传多样性较高。这些结果对于山药的种质资源分类，繁殖和利用等方面具有重要意义