魔芋种质资源形态多样性与ISSR分析

魔芋种质资源形态多样性与ISSR分析

魔芋是单子叶植物纲（Monocotyledoeae）天南星科（Araceae）魔芋属

（Amorphophallus Blume）多年生草本植物,主要分布于亚洲印度、中南半岛和云南为主的中国南部及东南亚。我国已发现并命名的有21种,我国特有9种,主要分布于秦岭以南各省的山区和高原。

本研究对已收集到的国内外各种魔芋种质资源,进行了资源整理、性状分类、形态鉴定和ISSR标记研究,探讨它们的亲缘关系,以明确它们的分类地位,并在此基础上初步制定出魔芋植物的基本描述规范及术语。为我国魔芋种质资源的保存、保护与利用提供理论依据。

主要结果如下：1、首次对国内外收集的79魔芋资源整理、性状分类,通过性状鉴定,已鉴定出的魔芋资源有64个,未鉴定出的有15个材料。采用形态鉴定的方法对供试的试验材料进行分析,对形态性状进行Q型聚类分析,为方便分析,在树系图中标注等级结合线,当等级结合线L（D=11.00）把79个魔芋材料分为6类。

2、通过对魔芋种质ISSR反应体系进行优化分析,并对各个引物的退伙温度以及PCR扩增的循环次数进行梯度筛选,最终确立了适合魔芋植物的ISSR扩增反应体系和PCR扩增参数：在25ulISSR扩增反应体系中,含1ul的模板DNA,200 umol/L的dNTP,1.5U/25ul的TapDNA聚合酶,0.5umol/L引物,2.5ulMgCl₂,2.5u110×buffer缓冲液及ddH₂O16.7ul。PCR扩增程序为：94°C预变性5min,94°C变性1min,50-55°C（各引物退火温度不同）退火1min,72°C复性70s,循环40次；最后72°C延伸10min,4°C保存。

利用优化的反应体系,对49份魔芋种质资源进行ISSR-PCR扩增,各种质之间相似系数

介于0.68-1.00之间,表明魔芋材料之间的遗传差异不大。当遗传相似性水平取D=0.80时,供试的49个魔芋材料明显聚为5类。

3、通过对白魔芋、花魔芋、西盟魔芋、珠芽魔芋和材料64的球茎含水量、葡甘聚糖含量、果肉颜色、球茎剖面质地及其魔芋片烘后颜色的测定和观察,得出白魔芋和花魔芋球茎含水量高、葡甘聚糖含量高、果肉颜色比较白、球茎剖面质地较细及其魔芋片烘后颜色也比较好,故白魔芋和花魔芋的综合品质最好；西盟魔芋次之；材料64的综合品质最差。4、首次详细地对四种魔芋花器观察分析,花魔芋开花最早、花期短,滇魔芋与白魔芋次之,西盟魔芋最晚、花期最长。

通过对魔芋附属器气味的研究发现,滇魔芋附属器散发的气味为浓香且吸引蜜蜂授粉。通过对魔芋通过对魔芋花器的形态性状的比较分析,结果表明佛焰苞形状、肉穗花序／佛焰苞、附属器形状、有无中性器官、附属器散发的气味及成熟期果实颜色等几个形态性状种间的差异大；魔芋花器性状种内表现较为稳定,仅花序柄的颜色和斑纹以及附属器颜色有一定差异。

5、参照我国现有魔芋资源的性状描述,结合对已收集资源的性状观察,首次初步建立了魔芋资源的基本描述规范和术语；并为制定魔芋资源的DUS测试指南提供理论依据。魔芋种质资源的测试性状共有33个,可分为必测性状和辅助性状,其中必测性状14个,补充性状19个。