中国苎麻属野生种质资源特异基因挖掘及系统发育研究

我国拥有世界上最丰富的苎麻种质资源，其中野生资源和野生类型相当丰富，开展苎麻野生种质资源搜集、异地活体保存、鉴定、遗传多样性研究和系统发育树构建，将极大地丰富我国苎麻种质资源库，对于我国苎麻育种和多用途开发将起到积极的促进作用。但目前学术界对苎麻属系统分类的观点存在较大的分歧，严重制约了苎麻种质资源尤其是野生资源的评价、发掘和利用。本项目以10年来收集的20种8变种125份苎麻属野生材料为研究对象，首次采用核基因组ITS序列、叶绿体基因trnL-F、trnS-trnG序列及分子标记技术（RAPD、ISSR、SSR和SRAP），结合细胞学、形态学等常规分析手段，重建中国苎麻属的系统发育树，阐明种（变种）间的亲缘演化关系，并从现有的野生材料中筛选出优异基因型材料（高细度、抗寒、耐旱等）4-6份，基于分子标记构建的系统发育树有望填补国内苎麻野生资源研究空白。

我国拥有世界上最丰富的苎麻种质资源，其中野生资源及野生近缘种类型极为丰富，开展苎麻野生种质资源搜集、异地活体保存、鉴定、遗传多样性研究和系统发育研究，将极大丰富我国苎麻种质资源库，对于我国苎麻育种和多用途利用起到积极的促进作用。本项目以近年来收集的28种3变种苎麻野生资源为研究对象，进行了细胞学、形态学鉴定及蛋白质组学研究。并从现有的野生材料中筛选出产量较高、抗旱、耐寒冷及无融合生殖特性的材料4份。采用核基因组ITS序列、叶绿体基因trnL-F序列，构建中国苎麻属系统发育树，阐明种（变种）间的亲缘演化关系，本研究率先使用trnL-F和ITS序列相结合的方法对苎麻属31个物种进行分析，研究其亲缘关系。通过MP法和ML法对其结果进行分析，trnL-F序列对位排列后长度为487 bp， 包括31（6.3%）个多态性变异位点；ITS 序列通过手工校对比对分析，长度为717bp，其中269（37.5%）个多态性变异位点，对其结果联合分析构建进化树，作为外来群冷水花属，在聚类过程中首先和野生苎麻属植物分开，在一级分支处，苎麻属28个种3个变种共聚为5大类。序叶苎麻组（B.bicuspis, B.clidemioides var.diffuza, B.pseudotricuspis）3个种交错聚在第I类群中。腋球苎麻组（B.glomerulifera）和帚序苎麻组（B.blinii）单独形成了第III类群和第IV类群。苎麻组中的1个种（B.nivea）和3个变种（B.nivea var.nipononivea, B.nivea var.tenacssima, B.nivea var.viridula）同样聚在一起，并且腋球苎麻组中B.malabaricaWeddvar.leioclada和苎麻组聚成第V类，形成了一个小分支，分支支持率达到了66%。结果表明以形态学建立的帚序苎麻组、序叶苎麻组和大叶苎麻组没有得到分子系统学实验的证据，苎麻的野生核心种质资源除1个种3个变种外，还应扩大到光枝苎麻，应该对这些物种采取保护措施。本研究的结果对于中国苎麻野生种质资源的收集，保存及其开辟苎麻研究与利用的新领域具有重要意义。