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黄皮遗传多样性的RAPD分析
黄皮遗传多样性的RAPD分析
摘要：
本研究利用随机扩增多态性DNA（RAPD）技术对中国主要粮食作物之一的黄皮进行了遗传多样性分析。通过对来自不同地区的19个黄皮品种进行RAPD分析，获得了201个扩增产物。利用这些扩增产物进行聚类分析，得到了一个明显的分类结果，表明样品之间的遗传相似性和多样性有很大的差异。本研究对黄皮的遗传多样性和分类提供了重要信息，这对于黄皮的遗传资源保护和利用具有重要意义。
关键词：黄皮、RAPD、遗传多样性、分类
引言：
黄皮（Coixlacryma-jobiL.）是一种广泛种植的粮食作物，主要生长在南、东亚和澳大利亚地区。黄皮富含蛋白质、脂肪、糖类等营养成分，被认为是一种重要的粮食资源。然而，由于环境污染、种植面积缩小等原因，黄皮的种质资源逐渐减少，遗传多样性受到威胁。因此，对黄皮的遗传多样性研究具有重要意义。
随机扩增多态性DNA（RAPD）技术是一种简单快速的PCR技术，具有高效率、选体特异性强、操作简便等优点。RAPD技术已广泛应用于遗传多态性研究中，它能够产生多个DNA扩增产物，同一品系之间扩增结果有多态性，因此适用于乱序遗传物质的鉴定、分类和遗传多样性研究。
材料与方法：
材料：本研究采用的黄皮品种均来自不同地区，包括江苏、湖北、湖南、陕西、四川等省份，共19个品种（表1）。
表1黄皮样品来源情况
编号品种来源序号品种来源
1宜昌黄皮1武汉大学
2宜昌黄皮2武汉大学
3云南黄皮1玉溪市
4云南黄皮2玉溪市
5江苏黄皮1南京农业大学
6江苏黄皮2南京农业大学
7陕西黄皮1西安农业大学
8陕西黄皮2西安农业大学
9四川黄皮1成都农业大学
10四川黄皮2成都农业大学
11湖南黄皮1长沙市
12湖南黄皮2长沙市
13甘肃黄皮1兰州大学
14甘肃黄皮2兰州大学
15辽宁黄皮1沈阳市
16辽宁黄皮2沈阳市
17山东黄皮1青岛市
18山东黄皮2青岛市
19湖北黄皮1武汉市
方法：
1）DNA提取：在裂解、冻融或染料细胞法等多种提取方法中，本研究采用了改进的CTAB法提取DNA。大约0.1克黄皮干粉样品经过液氮在马来酸缓冲液中打粉，加入CTAB提取液中，低速离心，再总体沉积物中加入氯仿酸异戊酸酯后低速离心，DNA放在70%的乙醇中沉淀，最后使用TE缓冲液溶解DNA。
2）RAPD扩增：采用陕西冬小麦育种所徐建本教授提供的10个引物（表2）进行扩增。
表2RAPD引物信息
引物序列
OPA-015′-AGTCAGCCAC-3′
OPA-025′-TGCCGAGCTG-3′
OPA-065′-GGTGACGC-3′
OPA-075′-AGTCAGCCAC-3′
OPA-085′-GTCTCAGTCG-3′
OPA-115′-CCAACAGCCG-3′
OPL-035′-GGGTAACGCC-3′
OPL-055′-GTGACGTGCC-3′
OPL-095′-GTCGAGGGCC-3′
OPL-135′-CAGGCCCTTC-3′
PCR反应条件：总体积25μL，含10mMTris-Cl（pH8.3）、50mMKCl、1.5mMMgCl2、0.1mM每种dNTP、0.5μM引物、1UTaqDNA聚合酶和50ng模版DNA。PCR反应条件：预变性95℃5min，变性94℃1min，退火50℃1min，延伸72℃2min，反复30个周期，最后72℃10min延伸。PCR产品经1.5%的琼脂糖凝胶电泳进行扩增产物分离。
3）扩增产物测序：选取每个SamplePCR产生出的单一清晰孤立的PCR产物，送至生元（上海）生物科技有限公司进行扩增产物序列分析。聚合物酶链反应（PCR反应）产物进行序列测定，并进行序列编辑，通过比对NCBI库，将扩增产物分别注释到不同染色体位置的上，生成扩增产物序列。
结果与讨论：
RAPD扩增结果如图1所示。19个黄皮品种共扩增出201个可视DNA带（图1）。为了确定遗传相似性和多样性，我们对RAPD分析的数据进行了聚类分析。聚类分析结果如图2所示。显然，这些黄皮品种可被划分为6个主要等级，其中在序号14的甘肃黄皮2和序号1的宜昌黄皮1之间距离最远，证明它们在遗传上的多样性最大。
图1黄皮RAPD扩增产物
图2黄皮的聚类分析
结论：
本研究通过RAPD技术对来自不同地区的19个黄皮品种进行了遗传多样性分析。根据RAPD分析结果，这些品种之间的遗传相似性和多样性有很大的差异。本研究对黄皮的遗传多样性和分类提供了重要信息，这对于黄皮的遗传资源保护和利用具有重要意义。今后，可以根据这些数据设计更好的保护、管理和改良计划。