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利用微卫星标记(SSR)对番石榴(Psidium guajava)基因型进行分子鉴定与遗传多样性分析
【字体: 大 中 小 】 时间:2025年05月01日 来源:Vegetos
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本研究针对番石榴种质资源遗传背景不清、品种鉴别困难的问题,采用20个SSR标记对24份番石榴基因型(含外来品种)进行分子表征。结果显示15个高多态性标记可区分本地与外来种质,其中mPgCIR352和mPgCIR175多态性最高,mPgCIR321与果实产量相关。AMOVA表明92%变异存在于群体内,为杂交育种亲本选择提供了分子依据。
番石榴作为热带美洲起源的"热带苹果",因其丰富的营养价值和药用特性成为全球重要的经济作物。然而,其异花授粉特性导致种质高度异质化,传统形态学鉴定易受环境干扰,而种子繁殖又难以保持亲本性状一致性。更棘手的是,印度等主产区的商业化品种多源于实生苗选育,遗传背景混杂,严重制约了定向育种效率。针对这一难题,印度斯瓦米·维韦卡南达大学与希腊农业组织的联合团队在《Vegetos》发表研究,通过微卫星标记技术揭示了番石榴核心种质的遗传架构。
研究采用20个覆盖11条染色体的SSR标记,对24份包含本地品种、主栽品种和外来种质的番石榴叶片样本进行基因组DNA分析。通过PCR扩增、电泳分型和生物信息学分析,结合PowerMarker计算多态性信息含量(PIC),利用DARwin构建系统发育树,并采用GenAlEx进行AMOVA和主坐标分析(PCoA)。
分子标记多态性分析
15个多态性SSR共检测到44个等位基因,平均每个位点2.93个等位基因。标记mPgCIR352表现最优,含6个等位基因且PIC值达0.732,而位于连锁群11的mPgCIR321(PIC=0.778)与果实产量显著相关。值得注意的是,mPgCIR175等4个标记能有效区分粉红果肉与白肉品种,为品质育种提供分子工具。
遗传结构解析
UPGMA聚类将种质分为4大分支:Clade I聚集6个粉红果肉品种(如台湾深红与Arka Kiran),遗传距离仅0.138;Clade II包含5个本地品种(Baruipur等),显示极低分化(0.004);Clade III以Hissar Surkha等主栽品种为主;Clade IV则包含Allahabad Safeda等传统品种。PCoA前三维解释53.32%变异,明确分离本地种质(坐标轴交汇区)与主栽品种(第一象限)。
群体遗传学特征
AMOVA揭示92%遗传变异存在于群体内部,仅8%存在于群体间。结构分析(K=3)显示12个基因型纯度>80%,其中群体II以主栽品种为核心,群体III则整合本地与外来种质,反映人工选择对遗传结构的塑造。
该研究首次系统鉴定了印度东部番石榴种质的分子特征,发现mPgCIR352等标记可作为核心标记用于品种权保护。研究证实Allahabad Safeda等主栽品种与本地种质存在显著分化,为利用野生资源拓宽遗传基础提供依据。特别值得注意的是,团队开发的SSR标记体系可准确区分表型近似的粉红果肉品种,解决了DUS测试中的鉴定难题。这些发现不仅为印度番石榴育种计划建立了分子标记辅助选择体系,其开发的跨物种通用SSR标记更为整个Myrtaceae科的遗传研究提供了新工具。
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