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玫瑰(Rosa rugosa)以其重要的园林造景价值和经济价值,成为蔷薇属重要的落叶观赏灌木和必不可少的种质资源。本研究以‘紫枝’玫瑰(Rosa rugosa’Zizhi’)‘北京单白’(Rosa rugosa’Beijingdanbai’)、‘唐红’(Rosa rugosa’Tanghong’)3个玫瑰品种,探究玫瑰叶片基因组DNA的最佳提取方法。以数量分类和SCoT分子标记两种方法,在形态和分子两个层面上探讨玫瑰40个自然杂交后代的分类鉴定、遗传多样性及亲缘关系等,为玫瑰种质资源的保护和利用及新品种选育提供科学依据。主要研究结论如下:1.玫瑰基因组DNA的适宜提取方法改良CTAB法和试剂盒法。改良CTAB法适用于样品量少,试验时间充足,经费条件不高的条件下;试剂盒法适用于经费宽裕,样品材料珍稀的条件下。各实验室应根据自身具体情况选择合适的提取方法。2.玫瑰自然杂交后代的数量分类2.1 Q型聚类将40个玫瑰自然杂交后代分为5类(Z为杂交后代简称):第一类:Z1,Z15,Z36,Z39,Z2,Z5,Z7,Z8,Z19,Z20,Z4,Z3,Z9,Z6,Z32,Z29,Z30,Z33,Z18,Z24;第二类:Z10,Z17,Z14,Z21,Z13,Z16;第三类:Z12,Z38,Z40,Z35,Z37,Z22,Z28,Z23,Z31,Z25,Z26,Z27;Z11和Z34分别为第四类和第五类。分类依据依次为花色、花瓣数量、花梗刺的着生位置等。2.2 R型聚类将37个玫瑰性状指标分为5类,分别集中体现玫瑰花器官、小叶、托叶、枝刺等特征信息。性状选择基本正确,适于玫瑰自然杂交后代的数量分类与鉴别。2.3主成分分析通过利用SPSS17.0软件中的主成分分析,分析37个性状,得到9个主成分,累计贡献率达81.324%,可代表原始性状的大部分信息。第1主成分贡献率最大,特征向量绝对值较大的性状有花直径、花丝长、花药长、雄蕊长、雄蕊瓣化与否、雄蕊群宽、花蕾长/宽、花梗刺着生部位、花瓣白斑有无、花瓣数及小枝刺等性状,说明第1主成分是由若干实际测量性状组成的一个综合指标,包含区分40个玫瑰自然杂交后代的主要形态特征。以第1主成分为主,适当选择其它8个主成分,即可实现对玫瑰自然杂交后代的准确分类。3.玫瑰自然杂交后代的scot分子标记研究3.1最适反应体系在正交试验和单因素试验的基础上得到玫瑰最适的scot-pcr反应体系,即20μl的反应体系中,含有2.00μl10×pcrbuffer,1.50ng/μl模板dna,2.00mmol/lmg2+,0.35mmol/ldntps、0.70μmol/l引物,0.50utaq酶。各因素对该反应体系的影响大小依次为:mg2+>taq酶>模板dna>引物>dntps。扩增程序为94℃预变性5min;94℃变性1min,50℃退火1min,72℃复性2min,35次循环;72℃延伸10min,4℃保存。该体系也适用于玫瑰自然杂交后代的scot-pcr反应。3.2引物多态性从36条引物中筛选出能稳定扩增的20条引物,利用这20条引物对40个玫瑰自然杂交后代进行扩增反应,共得到426条带,多态性条带为379,每个引物平均产生的多态性条带数为18.96,多态性比率88.97%。有效等位位点数在1.3730~1.7574之间,均值为1.5963;nei’s遗传多样性指数(h)在0.2346~0.4103之间,均值为0.3406;shannon信息指数(i)在0.3590~0.5879之间,均值为0.5011。3.3遗传距离玫瑰40个自然杂交后代间的遗传相似系数介于0.5141~0.9859之间,平均值为0.6659。其中z4和z5之间的遗传相似系数最大为0.9859,遗传距离最小为0.0142,两者亲缘关系最近;z9和z34之间的遗传相似系数最小为0.5141,遗传距离最大为0.6653,两者亲缘关系最远。3.4分类体系根据scot分析结果,采用upgma法构建聚类树状图,聚类分析结果将40个玫瑰自然杂交后代分为5类,第一类:z1,z2,z4,z5,z6,z7,z8,z15,z18,z19,z20,z29,z33,z24,z30,z32,z39,z36,z3,z9;第二类:z21,z22,z28,z31,z23,z25,z26,z27,z35,z12,z37,z38,z40;第三类:z11;第四类:z10,z17,z13,z16,z14;第五类:z34。分类依据基本以花色、花瓣数等花器官性状为主。4.不同分类方法得到的分类体系一致玫瑰40个自然杂交后代经数量分类和scot分子标记两种分类方法均得到5个分类体系,其中前3类与以往研究结果所得蔷薇系、月季系和玫瑰系相一致,另有其他2个类型。两种方法的聚类结果分析认为:数量分类和scot分子标记对玫瑰40个自然杂交后代的分类结果基本一致,都将其分为5个类群,且各类群中包含的玫瑰自然杂交后代大致相同。经互相验证,方法选择可靠,结论基本准确。