神农香菊自然居群遗传变异评价研究及核心种质筛选

目的 本文对神农香菊(Chrysanthemum indicum var.aromaticum)自然居群的遗传多样性、遗传结构及特征代谢产物开展研究,并以此为依据筛选核心种质,为神农香菊的资源保护和应用提供理论依据.方法 利用21对分别来源于基因组和转录组数据的简单重复序列引物(SSR)对我国神农架林区的151份神农香菊样本、41份疑似野菊样本和武汉市洪山区11份野菊对照样本进行居群遗传多样性和遗传结构分析.基于遗传信息,采用高效液相色谱技术(HPLC)对不同遗传分组的代表性纯合样本开展9种代谢物的差异分析,利用最小距离逐步取样策略(LDSS)筛选神农香菊的核心种质.结果 21对引物在所有研究样本中共扩增出202个等位基因,每个位点平均等位基因数为9.619个.神农架5个居群的平均有效基因数(Ne)为2.518,香农多样性指数(I)为1.004,多态性信息含量(PIC)为0.526,杂合度(H)为0.246.居群间具有较低的遗传分化(Fst<0.12)和较高的基因流水平(Nm>1).遗传结构分析显示,神农架的所有样品可分为三个遗传组.异绿原酸C、蒙花苷、木犀草苷等物质在三个组的样本间有明显的含量差异.基于遗传信息,最终筛选出了来自神农架3个地方居群的45份核心种质.结论 本研究展示了神农香菊自然居群整体存在的中高水平的遗传多样性,同时神农香菊样本与邻(混)生的疑似野菊样本具有清晰的形态差异,但两者间可能存在基因流或遗传混杂.这些信息为研究神农香菊的起源进化和对其资源的开发应用提供了理论和数据支撑.