1、茶叶科学 2023,43(2):147158 Journal of Tea Science www.tea- 收稿日期:2022-12-15 修订日期:2023-01-19 基金项目:三江县本地茶树产业科技创新示范基地建设项目(桂科 AD19245192)作者简介:蒙容君,男,硕士研究生,主要从事林木(包括茶树)遗传育种研究。*通信作者:; 广西三江茶树种质资源遗传多样性分析 蒙容君1,陈亮2,许原1,林纬3,周歧伟3,谢义林3,赖定清4*,赖家业3*1 广西大学林学院,广西 南宁 530004;2.中国农业科学院茶叶研究所,浙江 杭州 310008;3.广西大学农牧产业发展研究院,广西 南宁
2、 530004;4.三江县多耶楼茶业有限公司,广西 三江 545500 摘要:为明确广西三江茶树种质资源遗传多样性,采用简单重复序列间扩增(ISSR)和相关序列扩增多态性(SRAP)2 种标记技术,对三江地区 72 份地方茶树种质资源与 5 个引进品种进行遗传多样性分析,两种标记结果都显示出高水平的遗传多样性(H=0.30,I=0.44),群体间显示出高的遗传分化(Gst=0.056)和基因流(Nm=8.64)。群体内观察到的遗传变异远高于群体间的遗传变异。聚类分析结果显示,大部分三江茶树种质资源聚为一类,与引进品种划分成两个亚群,聚类分析结果与主坐标分析(PCoA)的结果一致。本研究为三江茶
3、树种质资源的保护和利用提供了分子水平的证据。关键词:茶树;分子标记;遗传多样性;种群结构 中图分类号:S571.1 文献标识码:A 文章编号:1000-369X(2023)02-147-12 Genetic Diversity Analysis of Tea Genetic Resources in Sanjiang,Guangxi MENG Rongjun1,CHEN Liang2,XU Yuan1,LIN Wei3,ZHOU Qiwei3,XIE Yilin3,LAI Dingqing4*,LAI Jiaye3*1.College of Forestry,Guangxi Universit
4、y,Nanning 530004,China;2.Tea Research Institute,Chinese Academy of Agricultural Sciences,Hangzhou 310008,China;3.Institute of Agriculture and Animal Husbandry Development,Guangxi University,Nanning 530004,China;4.Sanjiang County Duoyelou Tea Industry Co.,Ltd.,Sanjiang 545500,China Abstract:In order
5、to clarify the genetic diversity of tea genetic resources in Sanjiang,Guangxi,two marker techniques,simple inter-repeat sequence amplification(ISSR)and correlated sequence amplification polymorphism(SRAP)were used to analyze the genetic diversity of 72 local tea genetic resources and five introduced
6、 cultivars in Sanjiang region.The results of both marker techniques show high levels of genetic diversity(H=0.30,I=0.44),high genetic differentiation between populations(Gst=0.056)and gene flow(Nm=8.64).The genetic variation observed within populations was much higher than that between populations.T
7、he cluster analysis shows that most of the tea genetic resources in Sanjiang were clustered into one group and the introduced cultivars were clustered into the other,which was consistent with the results of PCoA.This study provided evidence at the molecular level for the protection and utilization o
8、f tea germplasmin Sanjiang.Keywords:Camellia sinensis,molecular marker,genetic diversity,population structure DOI:10.13305/ki.jts.2023.02.009148 茶 叶 科 学 43 卷 茶叶作为最受世人喜爱的三大无酒精饮料之一,多由山茶科(Theaceae)山茶属(Camellia)茶树Camellia sinensis(L.)O.Kuntze的嫩芽叶制作而成。广西柳州三江县位于黔桂湘三省交界处,地处茶树起源中心的辐射范围内,茶树栽培历史悠久,拥有丰富的茶树种质资源
9、1。近年来,由于一些野生茶具有品质优良、风味独特且成本低等特点,导致古茶树资源被过度开采,部分茶树资源因此消失,严重阻碍了茶树种质资源保存和良种选育事业进程和发展。因此开展茶树种质资源遗传多样性研究,对三江县茶树种质资源的保护和利用、专用新品种选育以及茶产业健康发展等具有重要意义。DNA 分子标记技术是检测种质资源多样性的有效工具2-3,在植物分子标记技术中简单重复序列间扩增(ISSR)和相关序列扩增多态性(SRAP)是使用广泛的两种标记,具有诸多优点。ISSR 分子标记以加锚简单重复序列(SSR)寡聚核苷酸作引物,对位于反向排列的 SSR 之间的 DNA 序列进行 PCR 扩增,非扩增 SS
10、R 本身,因其试验重复性强,可解释更高程度的 DNA 多态性等优点,在水稻4、玉米5、甘蔗6等作物的遗传育种中被广泛使用。刘青等7利用 ISSR 分子标记技术对贵州省 145 个古茶树个体进行遗传多样性分析,对古茶树资源的保护具有重要指导作用。孙雪梅等8利用 ISSR 对云南 67 份茶树种质资源进行了遗传多样性分析,揭示了供试样品之间的亲缘关系,为云南省扩宽地方茶树种质的遗传基础及野生茶树遗传潜力评估提供了理论依据。SRAP分子标记技术通过双引物设计对基因的特定区域进行扩增,正向引物对外显子区域进行特异扩增,反向引物对内含子区域或启动子区域进行特异扩增9,该标记具有稳定、产率高、便于扩增目标
11、片段等特点10。林萍等11利用 SRAP 分子标记技术对同属山茶属的 12个无性系油茶品种进行遗传差异比对,为长林系列的无性系油茶种源的开发和利用构建理论基础。Zhang 等12利用 EST-SSR、SCoT 和SRAP 3种标记对秦巴山区 50份茶树种质资源进行遗传多样性以及群体结构评估,揭示了外来茶树品种的引进对秦巴山区茶叶基因库产生的影响。在 DNA 分子标记分析遗传多样性研究中,综合运用多种分子标记,能最大程度优化聚类分析13。本研究利用 12 个 ISSR 引物和 16 对 SRAP 引物组合,对 72 份三江茶树种质资源及 5 份外省引进的栽培品种进行遗传多样性、遗传结构与分化以及
12、聚类与遗传距离分析比较,以期明确广西三江地方茶树种质资源遗传多样性现状,旨在为三江茶专用新品种选育提供理论基础。1 材料与方法材料与方法 1.1 试验材料 2010 年采集广西柳州三江侗族自治县域内形态上具有代表性的自然生长茶树枝梢,采用扦插繁育后种植于三江县多耶楼茶业有限公司本地茶树种质资源圃,在经过对总体样本进行形态学分析的基础上,选出具有代表性的三江地方茶树种质资源 72 份(编号为 172),同时以 5 个(CK1CK5)外省引进的茶树优良品种作为对照,基本信息见表 1。每份茶树品种资源采集 1015 片中部无害虫的嫩叶,使用变色硅胶干燥,在20 下保存。1.2 茶树基因组 DNA 的
13、提取与检测 取经过干燥处理的茶树嫩叶,采用植物基因组 DNA 快速抽提试剂盒 CW0531S(江苏康为世纪生物科技股份有限公司)提取样本DNA。使用 0.8%的琼脂糖凝胶电泳法检测DNA 完 整 性,采 用 超 微 量 分 光 光 度 计(NanoDrop 1000)对 DNA 浓度和纯度进行评估。合格 DNA样品用超纯水稀释至 20 mgL-1,置于冰箱20 保存备用。1.3 引物的筛选 本研究使用的 ISSR 引物来源于哥伦比亚 2 期 蒙容君,等:广西三江茶树种质资源遗传多样性分析 149 表 1 茶树种源信息 Table 1 Source information of Camellia
14、 sinensis 编号 品种 来源地 编号 品种 来源地 Code Variety Origin Code Variety Origin 1 KT01 老堡乡库塘 40 SL01 古宜镇泗联村 2 KT02 老堡乡库塘 41 SL02 古宜镇泗联村 3 KT03 老堡乡库塘 42 SL03 古宜镇泗联村 4 KT04 老堡乡库塘 43 SL04 古宜镇泗联村 5 DZ01 老堡乡东竹村 44 SL05 古宜镇泗联村 6 DZ02 老堡乡东竹村 45 SL06 古宜镇泗联村 7 DZ03 老堡乡东竹村 46 SL07 古宜镇泗联村 8 DZ04 老堡乡东竹村 47 SL08 古宜镇泗联村 9
15、DZ05 老堡乡东竹村 48 SL09 古宜镇泗联村 10 DZ06 老堡乡东竹村 49 PD01 同乐乡佩东村 11 DZ07 老堡乡东竹村 50 PD02 同乐乡佩东村 12 DZ08 老堡乡东竹村 51 PD03 同乐乡佩东村 13 DZ09 老堡乡东竹村 52 PD04 同乐乡佩东村 14 DZ10 老堡乡东竹村 53 PD05 同乐乡佩东村 15 DZ11 老堡乡东竹村 54 PD06 同乐乡佩东村 16 GL01 洋溪乡高露村 55 PD07 同乐乡佩东村 17 GL02 洋溪乡高露村 56 PD08 同乐乡佩东村 18 GL03 洋溪乡高露村 57 PD09 同乐乡佩东村 19
16、GL04 洋溪乡高露村 58 PD10 同乐乡佩东村 20 GL05 洋溪乡高露村 59 PD11 同乐乡佩东村 21 GL06 洋溪乡高露村 60 GY01 林溪乡高友村 22 GL07 洋溪乡高露村 61 GY02 林溪乡高友村 23 GL08 洋溪乡高露村 62 GY03 林溪乡高友村 24 GL09 洋溪乡高露村 63 GY04 林溪乡高友村 25 GL10 洋溪乡高露村 64 GY05 林溪乡高友村 26 GL11 洋溪乡高露村 65 GY06 林溪乡高友村 27 GL12 洋溪乡高露村 66 GY07 林溪乡高友村 28 LK01 良口乡白毛村 67 GJ01 弥城镇高基村 29 LK02 良口乡白毛村 68 GJ02 弥城镇高基村 30 LK03 良口乡白毛村 69 GJ03 弥城镇高基村 31 LK04 良口乡白毛村 70 GJ04 弥城镇高基村 32 LK05 良口乡白毛村 71 GJ05 弥城镇高基村 33 LK06 良口乡白毛村 72 GJ06 弥城镇高基村 34 LK07 良口乡白毛村 CK1 嘉茗 1 号 浙江 35 LK08 良口乡白毛村 CK2 黄金芽 浙