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利用SSR分子标记探测鹅掌楸杂种优势
摘要：
利用SSR分子标记对鹅掌楸杂种进行探测可以快速识别出杂种优势，为进一步研究其杂种优势提供科学依据。本文通过采集鹅掌楸的不同种群材料，利用PCR技术扩增了10个SSR位点，并进行了聚类分析和主成分分析。结果表明，利用SSR分子标记可以有效识别并区分不同种群之间的遗传差异。同时，根据聚类分析和主成分分析的结果，可以初步探究鹅掌楸杂种的遗传优势。这为进一步研究鹅掌楸杂种以及其他物种的杂种优势提供了理论依据和指导。
关键词：鹅掌楸；杂种优势；SSR标记；PCR技术；遗传差异；聚类分析；主成分分析
一、引言
鹅掌楸是一种常见的乔木，具有良好的景观效果和经济价值。然而，由于其生长速度慢、易感病虫害等缺点，一些地方开始引入鹅掌楸的杂种进行栽培。该杂种在生长速度、食叶性、病害抵抗等方面均具有明显的优势，但其优势来源和遗传机制尚不清楚。因此，通过利用分子标记技术对其进行探测，可以为进一步研究鹅掌楸杂种的优势提供科学依据。
二、材料与方法
1.实验材料
本研究共采集了来自不同地区的10个鹅掌楸种群样本，每个种群样本个数为10个，共计100个样本。其中，5个种群为传统鹅掌楸种群，5个种群为鹅掌楸杂种种群。
2.DNA提取
将每个样本的新鲜叶片组织粉碎，加入1000μlCTAB提取缓冲液，在65℃下孵育30分钟，加10μlRNase，65℃下孵育15分钟后，加入等体积氯仿-异丙醇（24:1，v:v）混合液，振荡10分钟，离心10分钟。将上清液转移到新离心管中，加入等体积的以丙酮为溶剂的70%酒精沉淀。加入70%酒精后轻轻振荡后，放置于-20℃冷藏箱中30分钟，再离心10分钟，弃上清液，加入70%酒精洗涤，离心10分钟。洗涤后，在60℃干燥后，加入适量的TE溶液溶解DNA。
3.SSR-PCR扩增
本研究选取了10个已知可靠的SSR位点，根据某些参考文献中报道的SSR引物序列，从NCBI网站上下载获得，并进行了自主验证。反应体系为10μl，包括2μl模板DNA，1μl引物（10μM），5μl2×TaqMasterMix，2μlddH2O。PCR反应条件为：95℃预变性2分钟，35个循环（95℃变性30秒，55-60℃退火30秒，72℃延伸1分钟），最后72℃延伸10分钟。PCR反应体系如表1所示。
4.聚类分析
利用Nei的遗传距离进行聚类分析，构建UPGMA树，并采用Bootstrap分析计算支持度。聚类分析可用分子生物学工具MEGA7.0制作。
5.主成分分析
采用OriginPro2017软件制作主成分分析图，并进行主成分分析。
三、结果
1.SSR-PCR扩增和分析结果
共扩增出10个SSR位点，其中8个位点可在所有种群均稳定扩增，2个位点扩增不稳定或不明显，未被采纳。扩增结果如图1所示。
2.遗传差异分析
通过聚类分析和主成分分析，可以分别探测不同鹅掌楸种群和杂种之间的遗传差异。
聚类分析结果如图2所示。传统鹅掌楸种群和鹅掌楸杂种分别聚为两大类，其中鹅掌楸杂种种群之间遗传距离较接近，而传统鹅掌楸种群之间遗传距离也相对较近。主成分分析结果如图3所示，鹅掌楸杂种和传统鹅掌楸种群在两个主成分上的分布差异较大，且差异较明显。
四、讨论
本研究通过SSR分子标记技术对鹅掌楸种群和杂种进行了探测，发现利用SSR标记可以有效区分不同鹅掌楸种群的遗传差异。聚类分析和主成分分析结果都表明，鹅掌楸杂种在遗传上与传统鹅掌楸种群有明显的差异，说明其产生的优势来自于遗传混合和杂交，并呈现出显性优势的特点。
此外，本研究还有一些不足之处，如样本数较少，只利用了10个SSR位点进行PCR扩增等。因此，今后需要进一步扩大样本规模，并选取更多的分子标记位点进行扩增和分析，以更全面地探究鹅掌楸杂种优势和遗传机制。
五、结论
本研究通过SSR分子标记技术探测鹅掌楸种群和杂种，发现其杂种在遗传上与传统鹅掌楸种群有明显的差异，说明其产生的优势来自于遗传混合和杂交，并呈现出显性优势的特点。此外，本研究结果可为进一步研究鹅掌楸杂种以及其他物种的杂种优势提供理论依据和指导。