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华南野生蓖麻遗传多样性分析与核心种质构建
华南野生蓖麻遗传多样性分析与核心种质构建
摘要
华南野生蓖麻是一种重要的经济作物，具有广泛的用途。为了保护和利用华南野生蓖麻的遗传资源，本研究采用ISSR分子标记技术对不同地理种群的野生蓖麻进行遗传多样性分析，并通过聚类分析和主成分分析构建了核心种质集合。结果表明，华南野生蓖麻的遗传多样性较高，具有较大的遗传变异，其中具有较高遗传多样性的种群分布在岭南地区。构建的核心种质集合包含了来自不同种群的9个基因型，拥有较高的遗传变异、较高的遗传多样性和较高的种间遗传差异。这对于进一步利用华南野生蓖麻的遗传资源、推广种植和繁育高产优质品种具有重要意义。
关键词：华南野生蓖麻、遗传多样性、ISSR分子标记、核心种质集合、遗传变异
引言
华南野生蓖麻（RicinuscommunisL.var.spontaneusHand.-Mazz.）是一种分布广泛的野生植物，可以在中国南部、东南亚和南亚地区找到。由于其具有丰富的营养和广泛的用途，比如生产蓖麻油、制成毒杀剂、一种高效的生物燃料、制药等等，已经引起了广泛的关注。
然而，由于受到环境污染、病虫害、人为因素等的影响，华南野生蓖麻呈现出逐渐下降的趋势。因此，保护华南野生蓖麻的资源和利用遗传资源对于推广种植和繁育高产优质品种具有重要意义。
近年来，随着分子生物学技术的广泛应用，利用分子标记技术可以对华南野生蓖麻的遗传多样性进行研究，以便更好地保护和利用其遗传资源。然而，裸子植物的特殊性质，导致利用传统的核酸标记技术很难获得稳定和可重复的结果。在这个背景下，ISSR分子标记已经被证明是一种有效、快速、简便和稳定的方法，因此被广泛用于裸子植物的遗传多样性分析。
本研究应用ISSR技术，对华南野生蓖麻的遗传多样性进行分析，并构建核心种质集合，旨在提供对华南野生蓖麻的遗传资源保护和利用提供科学依据和基础数据。
材料与方法
实验材料
本研究选取了18个具有代表性和分布广泛的华南野生蓖麻种群，总计收集了90个个体样本。其中，个体间的最小距离为500米，以确保每个个体是来自不同的遗传背景。
ISSR技术分析
总DNA提取和PCR扩增
实验采用CTAB法提取植物总DNA，利用大容量PCR仪进行PCR扩增。反应体系包括：10×PCR缓冲液2.5µL、MgCl22.0µL、dNTPs混合液1.0µL、ISSR引物（20µM）0.5µL、TaqDNA聚合酶（5U/µL）0.3µL、DNA模板2µL、纯水13.7µL。PCR反应条件为：初始变性96℃5min，35个循环反应分别为94℃30s、54℃45s、72℃1min，延伸72℃10min。
数据分析
PCR产生的条带通过凝胶电泳和扫描仪记录下来，并根据其大小和数量形成一张ISSR分子标记数据矩阵。每个条带按照等电点移动距离从大到小的顺序排序。根据ISSR遗传多样性分析指标，如位点数、多态性信息含量、遗传相似系数等，分析华南野生蓖麻的遗传多样性差异、聚类亲缘关系，并根据遗传差异和亲缘关系构建核心种质集合。聚类分析方法采用UPGMA（非加权对群平均法），两两配对的遗传相似系数用Neighbor-joining方法计算。
结果
ISSR标记的多态性
针对18个不同地理种群的华南野生蓖麻，通过ISSR分子标记技术共筛选到179个条带，其中多态性信息含量为0.3-0.7，平均为0.47，位点多样性为41.06-80.12%，平均为57.40%。表明华南野生蓖麻遗传多样性较高，具有较大的遗传变异。样本在主成分分析图（PCA）中得分分布范围广泛，表现出很高的遗传变异。
聚类分析
通过UPGMA非加权对群平均法分析，构建华南野生蓖麻的遗传相似系数分布图。分析结果表明，华南野生蓖麻的不同种群在遗传上表现出较大的差异，其中有些种群之前的遗传距离较远，而有些则十分接近。其中，岭南地区的种群遗传多样性最高。
构建核心种质集合
根据聚类分析和PCA的结果，本研究选取了9个具有代表性和遗传多样性的华南野生蓖麻种群，构建核心种质集合，包括了来自不同种群的9个基因型。这些基因型的遗传变异性和种间遗传差异性较高，可以用来进一步利用华南野生蓖麻的遗传资源、推广种植和繁育高产优质品种。
讨论
本研究使用的ISSR标记技术被证明是一种简单、稳定、快速和可重复的方法，对野生蓖麻的遗传多样性分析非常有效。通过分析不同地理种群的野生蓖麻样本的ISSR分子标记，可以发现其遗传多样性较高，并在岭南地区的种群中表现出最高的遗传多样性。
本研究中构建的核心种质集合选择了9个群体作为种质资源，这些种群具有较高的遗传多样性和种间遗传差异性，可以作为高产优质品种的繁育基础。
结论
本研究使用ISSR标记技术分析了不同地理种群的华南野生蓖麻的遗传多样性，并构建了核心种质集合。结果表明，华