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基于SSR标记的四川移栽野生大茶树的遗传多样性

更新时间:2009-03-28

在自然环境下,生长百年以上的野生型或移栽型非人工培植的大茶树统称为野生大茶树,其枝繁叶茂,生长健壮,是茶树瑰宝,但目前对其尚无确切高度、粗度及年龄划分标准。在我国,野生大茶树保存最多的是位于东经102°59′~103°45′、北纬30°25′~30°49′、海拔1 200 m、气候温暖、雨量充沛和云雾特多的四川省大邑县[1-3]。其历经千百年繁衍,经自然进化和人工选择形成了丰富多样的野生大茶树种质资源。为集中管理与保护这些大茶树,四川当地政府及相关部门对生长百年以上的野生大茶树进行了集中驯化移栽和保护,并在当地建立了“野生茶”保护区。因此,探明这些野生大茶树的遗传多样性对研究其分布、生态环境及演变历史具有重要意义。野生大茶树具有进化上原始、生化成分特异和抗逆性强等特点,其高茶多酚、高茶氨酸、高抗逆性和低咖啡碱等特殊基因使野生大茶树成为培育新茶品种的重要遗传资源,及作为茶树远缘杂交和基因累加等的良好基础材料[4]

SSR标记(sequence tagged microsatellite site,STMS)是目前最常用的微卫星标记之一,具有共显性遗传、多态位点丰富和实验操作简单易行等特点。近年来,分子标记技术在茶树种质资源鉴定、遗传多样性分析、遗传演化、遗传稳定性及分子遗传图谱构建等方面广泛应用,并取得了可喜进展[5-6]。前人对四川大邑野生大茶树的研究主要集中在资源调查、化学成分分析及形态学鉴定等方面[7-9],而从分子水平对其全基因组分型及遗传多样性分析鲜见文献报道。为此,笔者参照周萌等[10-15]的方法,利用SSR分子标记技术对41份四川大邑移栽野生大茶树种质资源的遗传多样性进行分析,旨在为四川大邑野生大茶树种质资源的综合利用及科学保护提供参考。

1 材料与方法

1.1 材料

1.1.1 叶芽采集 2016年9月采集四川人工移栽和生长在高山峡谷中的野生大茶树叶芽样品41份(表1)。采集样品时,先用GPS对每棵野生大茶树进行精确定位,再对样品进行编号、拍照和填写登记表。茶叶芽样品采集的基本原则:尽量采集性状差异性较大、具且野生种特性和地方品种代表性的茶叶芽,每份样品均单株采集健康新芽包裹于锡箔纸内,编号后立刻放入-196℃左右的液氮罐内保存,带回实验室再转入-80℃冰箱保存备用。

 

表1 41份四川野生大茶树的地理坐标及形态特征

 

Table 1 Geographical coordinates and morphological characteristics of 41 wild tea tree materials in Sichuan

  

编号Code采样位置Samplingsite北纬东经叶形Shape叶基Base叶脉Vein叶齿Sawtooth密度深度CDDY130°39′989″103°23′821″近椭圆楔形8中浅CDDY230°40′017″103°23′792″披针楔形11中浅CDDY330°40′012″103°23′791″窄椭圆楔形8密中CDDY430°40′006″103°23′801″近椭圆楔形10密浅CDDY530°40′013″103°23′796″窄椭圆楔形8密深CDDY630°40′004″103°23′797″窄椭圆楔形9密深CDDY730°40′012″103°23′807″披针楔形9中浅CDDY830°40′014″103°23′809″披针楔形9密浅CDDY930°40′012″103°23′812″中椭圆楔形8密深CDDY1030°40′005″103°23′806″近椭圆楔形9中浅CDDY1130°39′999″103°23′808″中椭圆楔形8密深CDDY1230°39′990″103°23′806″宽椭圆楔形7稀深CDDY1330°39′986″103°23′810″近椭圆楔形12中浅CDDY1430°39′983″103°23′810″近椭圆楔形9中浅CDDY1530°40′005″103°23′818″近椭圆楔形8中浅CDDY1630°40′003″103°23′814″窄椭圆楔形9中浅CDDY1730°39′998″103°23′815″中椭圆楔形8中浅CDDY1830°40′009″103°23′819″披针楔形8密浅CDDY1930°41′694″103°24′657″窄椭圆楔形9密中CDDY2030°41′398″103°24′844″中椭圆楔形9稀中CDDY2130°41′403″103°24′843″中椭圆楔形7密深CDDY2230°41′397″103°24′823″中椭圆楔形8稀浅CDDY2330°41′409″103°24′819″披针形楔形8中中CDDY2430°41′417″103°24′812″披针形楔形9中浅CDDY2530°41′417″103°24′813″中椭圆楔形9中浅CDDY2630°41′414″103°24′829″披针形楔形8中浅CDDY2730°41′414″103°24′835″窄椭圆楔形8密中CDDY2830°41′413″103°24′835″窄椭圆楔形7密中CDDY2930°41′406″103°24′839″窄椭圆楔形7密浅CDDY3030°41′404″103°24′831″中椭圆楔形9中浅CDDY3130°41′401″103°24′836″中椭圆楔形7密深CDDY3230°41′398″103°24′844″中椭圆楔形7密中CDDY3330°41′399″103°24′843″窄椭圆楔形7密中CDDY3430°41′403″103°24′843″窄椭圆楔形8稀深CDDY3530°41′404″103°24′843″中椭圆楔形9中中CDDY3630°41′397″103°24′823″窄椭圆楔形8密中CDDY3730°41′399″103°24′820″中椭圆楔形8密中CDDY3830°41′409″103°24′819″披针形楔形8中浅CDDY3930°41′417″103°24′812″窄椭圆楔形8中深CDDY4030°41′417″103°24′813″窄椭圆楔形8稀深CDDY4130°41′417″103°24′830″窄椭圆楔形9稀中

1.1.2 试剂及仪器 DP305植物基因组试剂盒及各类试剂,均购自天根生化科技(北京)有限公司;DYY-6C型号电泳仪,六一仪器厂生产;HT-SCZ04型号垂直电泳槽,京昌科仪生物科技有限公司生产。

1.2 茶叶形态特征调查

参照陈亮等[16]的方法对茶树叶片的长、宽、叶色、叶齿密度、叶齿深度、叶基、叶尖和叶缘等表型性状进行调查,并计算其平均值、极大值、极小值、标准差和变异系数。

1.3 DNA提取

利用天根公司的DP305植物基因组试剂盒提取茶树新梢叶芽的DNA,1%琼脂糖凝胶电泳检测提取茶叶总DNA的完整性,核酸仪(Bio-Rad Smartspec Plus)检测各样品提取的DNA浓度,用超纯去离子水将原液浓度稀释到浓度为30 ng/μL左右,保存于-20℃冰箱备用,用0.8%琼脂糖凝胶电泳进行PCR扩增。

大卫·格里芬的《后现代精神》于1998年在国内出版,书中提到“非生态的存在观”是现在范式的一个特征。曾繁仁就是从“生态论的存在观”这个表达中获取了生态美学的理论切入点。这一理论是对以海德格尔为代表的当代存在论哲学观的继承与发展。曾繁仁吸收了中西方优秀的哲学智慧,融入了自己的研究理论成果,建构了其富有特色的生态存在论美学观。

1.4 SSR 引物筛选

用马建强[17]报道的引物及其序列,由上海生工生物合成有限公司合成48对引物。然后用6个形态学差异较大的茶叶样品对48对引物进行筛选。

1.5 SSR-PCR 扩增

参照王丽鸢[18]的方法,在Bio Rad伯乐(My Cycler)仪上进行PCR扩增反应。SSR扩增体系的总体积为15 μL:DNA模版(30 ng/μL)2 μL,SSR引物各(10 μmol/L)0.3 μL,dNTPs(10 mmol/L)0.3 μL,10×Buffer 1.5 μL,Taq酶(2.5 U/μL)0.3 μL,MgCl2 (25 mmol/L)1 μL,加ddH2O补水至15 μL。

[11] 刘本英,李友勇,孙雪梅,等.EST-SSR分析云南茶树资源的遗传多样性和亲缘关系[J].核农学报,2010,24(5):956-967.

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1.6 遗传多样性

以电泳图谱为基础,先将图形资料转换成数据资料,按照扩增带的片段大小进行记数,将SSR标记统计的分子数保存到Excel工作薄中,参照TAN等[19]的方法,利用Power Marker V 3.25软件计算每对引物扩增群体的基因多样性指数(Gene Diversity,H)和扩增位点的多态性信息(polymorphism information content,PIC)指数等。参照高旭等[20]的方法计算群体等位基因数(Allele No,NA)和杂合度(Heterozygosity,He)。利用MEGA软件中的UPGMA方法进行聚类分析,并构建聚类树状图。

2 结果与分析

2.1 筛选的 SSR引物

经6个形态学差异较大茶叶样品对48对SSR引物进行筛选,获得多态性较高、稳定性较好、带型比较清晰及鉴别能力较强的P05、A18、A114、TM056、TM169、TM209、TM237、CsFM1058和CsFM1599等9对核心引物,可用其检测41份茶芽样品的多态性。

2.2 提取DNA 的质量

5) 由于城镇化建设的加快及森林砍伐和自然灾害等的影响,四川野生茶树的部分野生种和野生近缘种已近或正在灭绝,随着绿色、纯天然和保健食品的建立,部分野生茶树作为原生态饮品正在被开发利用,但无序的掠夺性采摘和挖掘,将加剧野生茶树种群数量的减少和濒临灭绝。部分品质和生长较差茶树品种的遗弃将导致其基因源丢失。因此,这种现象应引起当地政府及科研机构重视,合理科学的利用野生茶资源。建议筛选具有当地特色的精品野生茶进行驯化栽培,对濒临灭绝的特异品种进行积极抢救和培植保护[24],利用生物技术加强野生茶树的保护与利用研究,充分发掘各类优异茶资源,拓展和丰富茶树基因库。

2.3 群体的遗传多样性

由图1和表2可知,9对引物在41份大茶树叶芽中扩增出183条多态性带,说明不同茶树材料间具有多态性。在41份野生茶树资源中,共检测出41个等位基因和75种基因型。其中,每对引物检测到等位基因为3~7个,平均4.6个,并以引物A18检测到的等位基因数最多,为7个;A114和TM169检测到的最少,均为3个。每对引物检测到的基因型有4~18种,平均8.33种,并以引物A18检测到的基因型最多,为18种;TM169检测到的最少,为4种。群体的杂合度为0.561 0~0.731 7,平均为0.577 2。说明,群体材料间的基因交流较频繁。

9对引物扩增条带的基因多样性指数和扩增位点的多态性信息指数分别为0.501 7~0.713 0和0.443 1~0.761 0,平均为0.624 9和0.571 6。其中,引物A18扩增条带的基因多样性和扩增位点多态性最高,分别为0.790 0和0.7 61 0;TM169最低,分别为0.5071和0.4431。PIC是引物区分材料差异的能力,不仅与基因型数目有关,还与基因型的频率有关。

  

图1 TM169和TM237 引物对41份野生茶叶芽提取DNA 的PCR 扩增图谱

 

Fig.1 PCR amplified patterns of 41 wild tea tree bud with primer TM169 and TM237

 

表2 9个SSR 引物对41份茶叶提取DNA 的扩增结果

 

Table 2 Amplified results of 41 wild tea tree materials with nine SSR primers

  

引物Primers引物序列ForwardPrimer(5'~3')ReversePrimer(5'~3')预期产物(bp)Size退火温度(℃)Annealingtemperature等位基因(个)Alleles基因型(种)GenotypesHHePICP05GCGTCGTCCCTTCTTTCTAA23258550.53440.70000.4847GGGCAGCCATAACCACTACTA18ACGCTTCTGTTTGGTCTATT173587180.79000.65850.7610GATCTTGCTCATCCCTTCACA114TAGCTTTGATCTTCCTTCGCT21358350.57850.65850.4897AACCCTGGAGCCTGAGTM056TTGTTGGGTAGCTTTACTTGC27158470.68740.73170.6228TCAGGACGATTATGAGGATTATM169AATAAGGCTACTCTTGG19358340.50710.51220.4431CGGCATTGTCTTTCAGTTM209AAGGAAAATCTATGGTGAA174585110.71300.51220.6645ATGGTCAATGCTTGGAGTM237TTGGGAAACAAGAGTGA23458460.51670.56100.4724TCTGGGACGAGGATAATCsFM1058CCCCTCCATCTATCTCCCTC162585110.71360.73170.6667GGACTGTTGTTGGGGAAGAACsFM1599GGCCCTGTTTTTACACTCCA16758580.58330.64310.5395GATTGGTTTCTGGTTCGCAT总量Total4175---平均Average4.468.330.62490.57720.5716

2.4 41份野生茶树的亲缘关系

从图2看出,在遗传距离为0.28处,UPGMA聚类分析方法将41份四川野生大茶树种质资源分为4类。Ⅰ类包含CDDY5和CDDY9,Ⅱ类包含CDDY24和CDDY32,Ⅰ类和Ⅱ类分别占群体样本总数的4.8%;Ⅲ类包含CDDY40、CDDY37、CDDY38、CDDY35和CDDY8,占群体样本总数的12.1%;Ⅳ类包含CDDY14、CDDY15和CDDY28等32个材料,占群体样本总数的78%。说明,大多数四川野生大茶树都聚在第Ⅳ类。

  

图2 41份野生茶树叶芽的 UPGMA聚类图谱

Fig.2 Dendrogram of 41 wild tea tree bud based on UPGMA markers

3 结论与讨论

1) 研究结果表明,9对SSR引物在41份野生大茶树种质资源中扩增出183条多态性带,共检测出41个等位基因和75种基因型。每对引物检测到3~7个等位基因,平均4.6个;基因型4~18种,平均8.33种。9对引物扩增条带的基因多样性指数和扩增位点的多态性信息指数分别为0.501 7~0.713 0和0.443 1~0.761 0,平均为0.624 9和0.571 6;杂合度为0.561 0~0.731 7,平均为0.577 2。

2) 研究结果显示,在遗传距离为0.28处,UPGMA聚类分析方法将41份野生茶树分为4类。Ⅰ类包含CDDY5和CDDY9,Ⅱ类包含CDDY24和CDDY32,Ⅰ类和Ⅱ类分别占群体样本总数的4.8%;Ⅲ类包含CDDY40、CDDY37、CDDY38、CDDY35和CDDY8,占群体样本总数的12.1%;Ⅳ类包含CDDY14、CDDY15和CDDY28等32个材料,占群体样本总数的78%。

3) 由于野生茶树一般都生长在偏远山区,数量稀少,采摘困难,且资源的特异性分布不均,如果检测基因的位点较少,则研究结果可能发生偏差。因此,随着野生茶树采集样点及品种鉴定数量的增加,建议增加有效核心引物建立分子指纹图谱数据库,保证分子鉴定数据的准确性、及时性和实用性[21],并扩大其应用范围。

加硫除铜时硫加入量一般按照形成CuS时所需的硫计算,另外多加25%~30%,比如说100 t含Cu 0.18%的粗铅,最后除铜所加的硫可按式(2)计算。

4) 传统的茶树分类方法主要是采用形态分类,而多数形态性状受环境影响会出现数量性状连续变异,且不同品种间某些性状的相似度较高。因此,仅根据形态观察较难准确判定茶树类型。而SSR分子标记技术因具有共显性、多态性相对丰富、基因组覆盖较全和操作简便、快速、稳定性高等优点而被广泛应用于植物种质资源及品种鉴定方面。目前,其在大麦、玉米、水稻、高粱、百合、西瓜、辣椒、黄瓜、苹果和小麦等[22]作物上广泛应用,且我国已颁布了基于SSR标记法的品种鉴定技术国家标准。由于该技术在茶树上的应用研究起步较晚,近年茶树的全基因组测序工作刚完成,因此,利用SSR标记鉴定茶树品种的国家标准将成为现实[23]

琼脂糖凝胶电泳图和核酸定量检测结果显示,提取DNA的 PCR扩增图谱带型清晰(图1),纯度较高(A260/A280=1.8~2.1),可用其进行后续相应基因的信息分析。

扩增条件:94℃预变性3 min;94℃变性30 s,57℃退火30 s,72℃延伸30 s,30个循环;72℃延伸7 min,最后4℃保存。扩增产物加入3 μL溴酚蓝,于8%聚丙烯酰胺凝胶的HT-SCZ04型垂直电泳槽中进行检测,电压160 V,时间80 min,电泳后进行银染显色,在观片灯下用高清单反照相机拍照记录并保存图片。

另外,除了以上所列的物理模型外,在模拟过程中同时考虑雾滴运动中的布朗力、Saffamn力、雾滴的破碎以及曳力,选择随机游走模型计算雾滴与气流的离散涡之间的相互作用。颗粒类型选择液滴,粒径分布采用Rosin-Ramler模型。雾滴和空气间传质传热的计算定律、连续相和离散相的耦合计算模型(动量交换、能量交换和质量交换)等。各个参数的确定和详细信息查阅Ansys Fluent12.1用户手册得到。

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西方艺术人类学学术史研究是中国艺术人类学研究的借镜和参照系,中国艺术人类学学术史研究呈现了中国艺术人类学的发展轨迹与研究状况,这些研究为我们了解国内外艺术人类学的研究状况提供了参考,对于学科的建构与发展具有重要意义。

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其中,和分别为电动汽车在充电站的充电起始时间和结束时间;为分时电价与变电站容量裕度间的函数关系;和为充电站的预测容量裕度。事实上和可以表示为:

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莫言不同于其他的乡土作家单纯地表现地域性的民风民俗,他将自己的乡土情结升华到了民族的高度,这也是他能够在高密这块土地上始终笔耕不辍的原因。《红高粱家族》讲述了“我爷爷”、“我奶奶”、罗汉大爷这些先辈们在日本鬼子血腥的屠杀面前进行誓死反抗的故事。这个故事虽然以高密东北乡为地理背景,但实际上它却是抗日战争时期整个中国的缩影。

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2017年,学校教改项目管理系统完成设计并投入试用,进行首次校级教改项目在线申报,二级学院管理者通过系统进行在线审批,校级管理者通过系统将所有申报项目分配给评审专家进行盲评,提出评审意见并进行反馈。系统各项功能运行正常,基本实现预期的目标;但通过应用实践也发现一些问题,需要进一步完善。

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首先,成立读书俱乐部。在语文课上,孩子们放声朗读、全班静读。教师讲述之余,我还成立了读书俱乐部,俱乐部会员自由组织读书活动,如做书签、书配画、演绘本等等,异彩纷呈的活动、淋漓酣畅的场面让我的语文课堂飘满书香。其次,奖励“书虫卡”。平时阅读好的孩子可以获得我制作的“书虫卡”,达到一定数量,孩子们就能像上面所说的自己点菜啦!像《苹果树上的外婆》 《一百条裙子》《绿野仙踪》《草房子》等,都是孩子们自己点的“菜”。再次,组建“阅读星搭档”。让学生两两组合成“阅读星搭档”,讨论书中内容,碰撞思维火花。比如读完《西游记》,一组星搭档做了个西游排行榜,看看谁的功力最高,谁的兵器最厉害,哪场打斗最好看。

讨论 AP是临床常见急腹症,可导致全身炎症反应综合征和多器官功能衰竭。AP病情及预后与机体炎症反应密切相关,IL-1β、IL-6、TNF-α等炎性递质在胰腺炎性反应中具有关键作用,抑制炎性递质的合成可减轻AP胰腺病理损伤。研究表明[9-10],AP炎症递质的合成释放受NLRP3炎症小体的调控,抑制其激活可减轻AP的炎症程度。作为炎症因子的启动子,NLRP3炎症小体可活化细胞因子前体,释放炎症递质和细胞因子,激发和调节AP炎症反应,与AP的发生、发展存在密切关系[11-12]。

离心泵在运行过程中因发生汽蚀直接影响到泵的性能,使泵的效率下降,扬程降低,严重时还会产生噪声和振动,腐蚀破坏叶轮等过流部件[1]。因此,对离心泵的汽蚀性能进行深入的研究,是很有必要且具有重要意义。

 
刘冠群,谭礼强,吴祠平,李晓松,胡灿,胡尧,唐茜
《贵州农业科学》 2018年第04期
《贵州农业科学》2018年第04期文献

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