基于nSSR和cpDNA序列的城步峒茶群體遺傳多樣性和結(jié)構(gòu)研究

劉振，成楊，楊培迪，趙洋，寧靜，楊陽

基于nSSR和cpDNA序列的城步峒茶群體遺傳多樣性和結(jié)構(gòu)研究

劉振，成楊，楊培迪，趙洋，寧靜，楊陽*

湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院茶葉研究所，國家茶樹改良中心湖南分中心，農(nóng)業(yè)部湖南茶樹及茶葉觀測(cè)實(shí)驗(yàn)站，湖南 長沙 410125

采用簡(jiǎn)單重復(fù)序列標(biāo)記（nSSR）與葉綠體DNA序列（cpDNA）分析技術(shù)，對(duì)城步峒茶群體進(jìn)行了遺傳多樣性、遺傳結(jié)構(gòu)和遺傳分化等研究。結(jié)果表明，15對(duì)nSSR引物在參試81份資源中共獲得142個(gè)等位位點(diǎn)，平均每對(duì)引物9.47個(gè)，城步峒茶群體的觀測(cè)雜合度（Ho）、期望雜合度（He）和Nei期望雜合度（Nei）分別為0.49、0.62和0.62，具有較高的遺傳多樣性。Structure分析將79份峒茶資源分成3個(gè)類群，但各類群的遺傳背景較為復(fù)雜，沒有明顯的群體結(jié)構(gòu)。F檢驗(yàn)表明，城步峒茶群體的近交系數(shù)FIS為正值（FIS=0.177?5），群體間的遺傳分化系數(shù)FST較小（FST=0.034?5），分化程度較低，基因流Nm較高（Nm=7.01）。3對(duì)cpDNA引物分別獲得了473?bp（L）、704?bp（K）和320?bp（H-A）的片段序列，變異位點(diǎn)占總位點(diǎn)的比例分別為0.42%、0.71%和1.25%。將3個(gè)序列依次拼接，共產(chǎn)生了9個(gè)單倍型，單倍型數(shù)由多到少的居群依次為TXZ(6)、DZC(4)、DPS(4)、TYS(3)、HJZ(2)，群體的單倍型多樣性（Hd）和核苷酸多樣性（π）分別為0.732和0.001?39。9個(gè)單倍型中，單倍型H1和H5處于進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)圖的中心節(jié)點(diǎn)上，并且包含資源數(shù)量最多，屬于比較原始的單倍型。同時(shí)，nSSR和cpDNA的AMOVA分析結(jié)果基本一致，居群內(nèi)的變異百分比分別達(dá)到96.69%和80.54%，城步峒茶的遺傳變異主要存在于居群內(nèi)。

茶樹；城步峒茶；nSSR；cpDNA；遺傳多樣性；群體結(jié)構(gòu)

我國是世界上茶樹種質(zhì)資源最豐富的國家，這些豐富的茶樹種質(zhì)資源為開展茶樹育種、遺傳演化、功能成分挖掘、代謝機(jī)理等研究提供了必要的遺傳材料，對(duì)茶葉科研和生產(chǎn)具有重要意義[1]。城步峒茶分布于湖南省邵陽市城步苗族自治縣，由于該區(qū)域地理位置比較偏遠(yuǎn)，當(dāng)?shù)氐膫鹘y(tǒng)飲茶以打油茶為主，這種飲茶習(xí)慣使很多原始的小喬木型峒茶資源得以保存。城步峒茶是由原始喬木型向灌木栽培型馴化的過渡類型[2]。近年來，由于當(dāng)?shù)夭璁a(chǎn)業(yè)的發(fā)展和農(nóng)戶對(duì)地方茶樹種質(zhì)資源認(rèn)識(shí)的不足，部分峒茶資源正面臨被破壞的危險(xiǎn)，城步峒茶急需得到有效的保護(hù)和管理[3]。

野生資源的瀕危因素比較復(fù)雜，不僅受環(huán)境因素控制，而且還與群體內(nèi)部的遺傳因素有關(guān)。探明群體資源的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)是涉危種質(zhì)資源保護(hù)的基礎(chǔ)，只有探明了保護(hù)對(duì)象不同單株、不同群體間的親緣關(guān)系和遺傳分化程度，才能制定科學(xué)合理的保護(hù)措施[4]，而目前關(guān)于城步峒茶群體遺傳背景的研究卻相對(duì)有限。DNA分子標(biāo)記技術(shù)是茶樹遺傳多樣性、親緣關(guān)系和遺傳分化研究中最常用的方法，主要包括隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性DNA（RAPD）、擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（AFLP）、限制性片段長度多態(tài)性（RFLP）、簡(jiǎn)單序列重復(fù)區(qū)間擴(kuò)增多態(tài)性（ISSR）、簡(jiǎn)單重復(fù)序列（SSR）等，而SSR分子標(biāo)記因其具有共顯性、位點(diǎn)豐富、多態(tài)性好、穩(wěn)定性高等特點(diǎn)而備受關(guān)注[5]。同樣，葉綠體序列（cpDNA）分析技術(shù)作為一種群體遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)的研究方法，因其cpDNA屬于母系遺傳，不存在有性生殖的遺傳重組，被認(rèn)為是植物遺傳演化和保護(hù)遺傳學(xué)研究的首選方法[6]。山茶科的茶樹屬于母系遺傳[7]，因此，將cpDNA與SSR技術(shù)相結(jié)合，更能全面反映群體的遺傳多樣性和遺傳結(jié)構(gòu)。本研究對(duì)城步縣的茶樹種質(zhì)資源進(jìn)行了調(diào)查，綜合采用nSSR分子標(biāo)記技術(shù)和cpDNA序列分析技術(shù)，對(duì)城步峒茶分布比較集中的5個(gè)天然居群進(jìn)行了遺傳多樣性和群體遺傳結(jié)構(gòu)分析，以便為城步峒茶種質(zhì)資源保護(hù)提供科學(xué)的保護(hù)策略。

1 材料與方法

1.1 材料采集

項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)對(duì)城步縣的峒茶資源進(jìn)行了調(diào)查，共發(fā)現(xiàn)了5個(gè)城步峒茶群體（表1），采集樣品79個(gè)。為盡可能代表群體的遺傳多樣性，種群內(nèi)每個(gè)采樣個(gè)體之間的距離大于10?m，取樣盡可能采集一些老茶樹。采用云南的黃泥河大茶（HD，）和浙江的龍井43（LJ43，var）作為外類群。每個(gè)個(gè)體取10~20個(gè)一芽二葉新稍，用液氮冷凍處理后放入–80℃冰箱保存。

1.2 方法

1.2.1 DNA提取

采用試劑盒（天根生化科技有限公司，型號(hào)DP305-02）進(jìn)行DNA提取，提取方法參照試劑盒說明書。提取的DNA均稀釋到10?ng·μL-1以備進(jìn)行SSR和cpDNA序列擴(kuò)增。

表1 5個(gè)城步峒茶群體資源情況

1.2.2 PCR擴(kuò)增

本研究采用的15個(gè)SSR標(biāo)記見表2，引物參照馬建強(qiáng)[8]的引物序列。為了便于進(jìn)行標(biāo)記的檢測(cè)，本研究采用了雙重?zé)晒鈽?biāo)記引物。PCR擴(kuò)增體系中包含了帶尾正向引物、反向引物和熒光標(biāo)記引物。正向引物在5'端增加了5'-CGTTGTAAAACGACGGCCAGT-3'，熒光標(biāo)記引物分為5'-FAM-CGTTGTAAAACGAC GGCCAGT-3'和5'-HEX-CGTTGTAAAACGAC GGCCAGT-3'兩種。PCR總體積為10?μL，含10.0?ng·μL-1模板1.0?μL，10×PCR buffer 1.0?μL，25.0?mmol·L-1MgCl20.7?μL，10?mmol·L-1dNTP 0.2?μL，10?μmol·L-1的帶尾正向引物、反向引物和熒光標(biāo)記引物分別0.2?μL、0.4?μL和0.4?μL，2.5?U·μL-1polymerase 0.2?μL，加ddH2O至10?μL。PCR反應(yīng)程序參照成楊等[9]的方法。本研究采用的cpDNA序列為團(tuán)隊(duì)前期根據(jù)高連明等[10]的引物序列在茶組植物中篩選而來，分別為L、K和H-A片段。PCR擴(kuò)增的模板為每個(gè)單株的DNA，PCR擴(kuò)增體系和程序參照高連明等[10]的方法。擴(kuò)增產(chǎn)物的質(zhì)量通過1.2%瓊脂糖凝膠電泳檢測(cè)，并送至上海生工生物工程技術(shù)服務(wù)有限公司進(jìn)行測(cè)序。

1.2.3 數(shù)據(jù)處理

基于SSR數(shù)據(jù)，通過Popgen version 1.31軟件計(jì)算SSR標(biāo)記的位點(diǎn)數(shù)（Na）、有效位點(diǎn)數(shù)（Ne）、觀測(cè)雜合度（Ho）、期望雜合度（He）、Nei期望雜合度（Nei）、基因流（Nm）等。采用Structure version 2.3.4軟件進(jìn)行群體結(jié)構(gòu)分析，利用CLUMPP Version 1.1.2軟件進(jìn)行重復(fù)抽樣分析，并用Distruct 1.1軟件進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析的圖形化顯示。使用DNASTAR.Lasergene. v7.1軟件進(jìn)行cpDNA序列的拼接，采用MEGA 6.0軟件進(jìn)行序列的剪輯和資源間系統(tǒng)進(jìn)化樹的構(gòu)建[11]。采用DnaSP 5.10.01軟件，基于cpDNA序列數(shù)據(jù)進(jìn)行資源單倍型數(shù)（H）、核苷酸多樣性（π）和群體遺傳分化系數(shù)（Fst）、基因流（Nm）計(jì)算。采用Network 4.2.0.1軟件構(gòu)建不同單倍型間的進(jìn)化關(guān)系圖[12]。采用Arelequin 3.11軟件進(jìn)行分子方差分析（AMOVA，Analysis of molecular variance）[13]。

2 結(jié)果與分析

2.1 遺傳多樣性分析

2.1.1 SSR分子標(biāo)記

本研究采用15對(duì)nSSR引物對(duì)參試的81份資源進(jìn)行了擴(kuò)增（表2），共獲得觀測(cè)等位位點(diǎn)142個(gè)，平均每對(duì)引物9.47個(gè)，位點(diǎn)數(shù)最多的為TM207（16個(gè)），最少的為TM195（4個(gè)）；有效位點(diǎn)最多的為TM281（5.35），最少的為TM207（1.78個(gè)）；Shannon信息指數(shù)最高的為TM109（1.88個(gè)），最小的為TM195（0.78）。由表3可知，5個(gè)居群中，平均Na、Ne、Ho、He、Nei最大分別為5.33、2.81、0.56、0.67、0.63，最小分別為4.60、2.61、0.42、0.58和0.56，遺傳多樣性最高的為侯家寨群體，最低為團(tuán)心寨群體。城步峒茶群體的Ho、He和Nei分別為0.49、0.62和0.62，群體具有較高的遺傳多樣性（表3）。

表2 15個(gè)SSR標(biāo)記在參試資源中的擴(kuò)增結(jié)果

注：Na為位點(diǎn)數(shù)；Ne為有效位點(diǎn)數(shù)；I為Shannon信息指數(shù)

Note:Na, alleles. Ne, effective alleles. I, Shannon information index

表3 城步峒茶不同群體的遺傳多樣性

2.1.2 cpDNA序列分析

3對(duì)引物的擴(kuò)增序列在去除邊緣不可靠部分后，分別獲得了473?bp（L）、704?bp（K）和320?bp（H-A）的片段序列，序列特征信息見表4。L序列的變異位點(diǎn)共2個(gè)，分別在33?bp（AC）和463?bp（TG）處的顛換，占擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)的0.42%；K序列的變異位點(diǎn)共5個(gè)，分別為37?bp、147?bp、381?bp的CT顛換，128?bp的AC顛換和602?bp的GC轉(zhuǎn)換，占擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)的0.71%；H-A序列的變異位點(diǎn)共4個(gè)，占擴(kuò)增位點(diǎn)數(shù)的1.25%，分別為239、240、241?bp重復(fù)序列A的堿基缺失和308?bp的CT顛換。將3個(gè)序列依次拼接，共產(chǎn)生了9種單倍型，其中城步峒茶5個(gè)居群共有8種（圖1-A），外類群黃泥河大茶有1種（H9）。單倍型數(shù)從多到少的居群依次為TXZ（H1、H2、H4、H5、H7、H8）、DZC（H1、H2、H3、H4）、DPS（H1、H4、H5、H6）、TYS（H1、H4、H5）、HJZ（H1、H5）；居群的Hd和π的大小順序不一致（表3），Hd最大的為居群TXZ，最小的為居群HJZ，π最大的為居群HJZ，最小的為居群DZC。城步峒茶群體的Hd和π分別為0.732和0.001?39，群體遺傳多樣性相對(duì)較高。

2.2 親緣關(guān)系分析

基于cpDNA序列，采用MEGA 6.0軟件構(gòu)建的進(jìn)化樹見圖1-A，不同單倍型包含的資源數(shù)見表5。結(jié)果表明，9種單倍型中，數(shù)量最多的單倍型為H5，包含29份資源，其次為H1，最少的為H6和H9，分別只有1份資源。利用TCS1.21軟件的Network構(gòu)建葉綠體單倍型的網(wǎng)狀進(jìn)化圖（1-B），從圖1-B中可看出9種單倍型可以分為3個(gè)分支，外類群黃泥河大茶的H9單獨(dú)為一支；第二支包含H1、H2、H3、H8共4個(gè)單倍型，以單倍型H1為中心向四周發(fā)散進(jìn)化；另一支由其他4種單倍型組成，以單倍型H5為中心福射。一般認(rèn)為古老單倍型多位于網(wǎng)絡(luò)圖的內(nèi)部節(jié)點(diǎn)，而新衍生出的單倍型一般位于外部節(jié)點(diǎn)[14]。從圖1-B和表5可以看出，單倍型H1和H5處于網(wǎng)絡(luò)圖的中心節(jié)點(diǎn)上，并且包含資源數(shù)量最多，因此他們應(yīng)該屬于比較原始的單倍型?；?5個(gè)nSSR標(biāo)記對(duì)5個(gè)城步峒茶群體進(jìn)行了親緣關(guān)系分析（圖2），從圖2可以看出，來自汀坪鄉(xiāng)的DPS、TYS和TXZ 3個(gè)群體親緣關(guān)系最近，聚在一起；丹口鎮(zhèn)和汀坪鄉(xiāng)最遠(yuǎn)，其DZC群體和其他群體的親緣關(guān)系最遠(yuǎn)。

表4 3個(gè)cpDNA序列共產(chǎn)生9個(gè)單倍型的變異位點(diǎn)

注：圖中不同顏色代表不同單倍型，A為81份資源系統(tǒng)進(jìn)化關(guān)系圖，B為9種單倍型的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)化圖

2.3 居群遺傳結(jié)構(gòu)分析

為了更準(zhǔn)確的對(duì)城步峒茶群體資源進(jìn)行評(píng)價(jià)，便于今后開展資源的保護(hù)工作，本研究基于15個(gè)nSSR標(biāo)記對(duì)峒茶進(jìn)行了Structure群體結(jié)構(gòu)分析，K=3時(shí)，DeltaK值最大，城步峒茶被分為了3個(gè)小群（圖3），從圖3可以看出，參試城步峒茶沒有按照居群分類，每份資源都由3種顏色組成，資源的雜合度較高，資源數(shù)量較多的主要是紅色和藍(lán)紫色兩個(gè)類群。F檢驗(yàn)表明，城步峒茶群體的近交系數(shù)FIS為正值（FIS=0.177?5），群體間的雜交程度降低，雜合子比例降低；同時(shí)，城步峒茶不同地理群體間的分化系較?。‵ST=0.034?5），較強(qiáng)的基因流（Nm=7.01）形成了群體間較低的遺傳分化?；?對(duì)cpDNA序列的城步峒茶群體遺傳結(jié)構(gòu)分析結(jié)果表明，5個(gè)峒茶群體間的分化系數(shù)FST為0.221?8，基因流Nm=1.85，群體間分化程度較低，基因流較強(qiáng)。同時(shí)，nSSR和cpDNA的AMOVA分析結(jié)果基本一致（表6），居群內(nèi)的變異百分比分別達(dá)到96.69%和80.54%，城步峒茶的遺傳變異主要存在于居群內(nèi)。

注：不同的顏色代表不同的類群

表5 城步峒茶不同資源的單倍型分布

圖3 基于15個(gè)SSR位點(diǎn)的城步峒茶群體結(jié)構(gòu)（K=3）

表6 基于nSSR 和 cpDNA的城步峒茶不同群體間的分子方差分析

3 討論

3.1 城步峒茶群體的遺傳多樣性

在城步峒茶群體中，15對(duì)nSSR引物平均擴(kuò)增到9.47個(gè)觀測(cè)等位位點(diǎn)，2.91個(gè)有效位點(diǎn)，引物的平均信息指數(shù)為1.34，其結(jié)果遠(yuǎn)高于其他SSR標(biāo)記在茶樹中的研究結(jié)果[15-16]，這種較高的位點(diǎn)多態(tài)性可能與城步峒茶較高的遺傳多樣性和SSR標(biāo)記的檢測(cè)方法有關(guān)[17-18]。本研究采用了雙重?zé)晒釹SR標(biāo)記方法，其擴(kuò)增產(chǎn)物主要通過毛細(xì)管電泳來檢測(cè)，該檢測(cè)方法可以將SSR標(biāo)記的片段大小精確到1?bp，因此，相較于傳統(tǒng)的聚丙烯凝膠電泳檢測(cè)技術(shù)，其靈敏度有了大大的提升，檢測(cè)的等位位點(diǎn)數(shù)可能要多一些。城步峒茶群體的Ho、He和Nei分別為0.49、0.62和0.62，高于Yao等[15]和Fang等[16]對(duì)我國部分省份茶樹群體資源的研究結(jié)果。Yao等[15]采用篩選的96對(duì)SSR標(biāo)記引物對(duì)我國14個(gè)茶葉主產(chǎn)省的茶樹資源進(jìn)行了遺傳多樣性研究，結(jié)果僅云南省群體資源的Nei大于本研究的0.62；Fang等[16]以我國的185個(gè)茶樹品種為研究對(duì)象，58對(duì)SSR引物檢測(cè)到的平均Ho為0.340，遠(yuǎn)低于本研究的0.49。cpDNA序列分析結(jié)果表明，城步峒茶群體共產(chǎn)生了8種單倍型，與Wambulwa等[19]采用3個(gè)cpDNA序列對(duì)非洲280份資源的研究結(jié)果（N=9）相當(dāng)，以上結(jié)果均說明城步峒茶群體具有相對(duì)較高的遺傳多樣性。

3.2 城步峒茶群體的遺傳結(jié)構(gòu)

本研究采用cpDNA序列對(duì)城步峒茶群體遺傳分化指數(shù)的研究結(jié)果要遠(yuǎn)高于nSSR標(biāo)記（FST分別為0.221?8和0.034?5），這主要是因?yàn)楹嘶蚝图?xì)胞質(zhì)基因組具有不同的遺傳模式，對(duì)于具雙親背景的核分子標(biāo)記，基因交流主要通過傳粉和種子傳播兩種方式進(jìn)行，而對(duì)于只通過葉綠體遺傳而沒有發(fā)生基因重組的cpDNA來說，基因交流只能通過種子傳播來進(jìn)行。因此，利用nSSR檢測(cè)到的群體間遺傳分化程度更小，這符合雙親遺傳的核基因組分子標(biāo)記更傾向于減小群體間遺傳分化水平的觀點(diǎn)[20-21]。同時(shí)，nSSR和cpDNA都顯示城步峒茶群體間的遺傳分化系數(shù)較小，群體間存在著很強(qiáng)的基因流，不同群體資源間的基因交流頻繁。Hamrick等[22]認(rèn)為，對(duì)于分布廣泛且依靠蟲媒遠(yuǎn)距離傳粉的異交物種，群體間的遺傳分化程度較低，其遺傳多樣性主要存在于群體內(nèi)。參考Ennos[23]關(guān)于種子流和花粉流的計(jì)算公式，計(jì)算得到城步峒茶的花粉流與種子流的比值為5.98，表明城步峒茶不同地理種群間的基因流主要是通過花粉傳播來實(shí)現(xiàn)的，這與茶樹主要以蟲媒傳粉適于長距離傳播相一致。但城步峒茶花粉流與種子流的比值要遠(yuǎn)低于川梨[24]、松屬植物[25]和珙桐[26]等異交植物，說明城步峒茶群體之間也存在著一定強(qiáng)度的種子流。茶樹的種子較重，僅有少量鼠類取食，且峒茶一般都分布在山脊上，很難通過河流幫助種子傳播，因此推測(cè)這種傳播可能與人類活動(dòng)關(guān)系密切。茶樹作為一種飲用經(jīng)濟(jì)作物，在中國有5?000多年的歷史，由于人類活動(dòng)和商業(yè)活動(dòng)引起茶樹資源在不同地區(qū)間可能存在長距離的交換現(xiàn)象，這種人類的活動(dòng)促進(jìn)了茶樹種子的傳播。同時(shí)，近交系數(shù)結(jié)果也說明了同樣的問題，在物種水平上，茶樹屬多年生自交不親和作物，城步峒茶表現(xiàn)出了正值（FIS=0.177 5）的近交系數(shù)，這不符合雜交作物的隨機(jī)交配原則，這一結(jié)果可能也與人為的選擇、運(yùn)輸和繁殖有關(guān)[27]。

3.3 城步峒茶的保護(hù)策略

對(duì)物種遺傳多樣性及其居群遺傳結(jié)構(gòu)的研究是制定并實(shí)施有效保護(hù)策略的依據(jù)。本研究基于15個(gè)nSSR標(biāo)記對(duì)城步峒茶群體資源進(jìn)行了遺傳結(jié)構(gòu)分析，雖然基于Structure分析可將城步峒茶分為3個(gè)類群，但資源的雜合度較高。而采用的cpDNA序列分析，可以將資源分為8個(gè)單倍型，劃分更加明確。但是由于cpDNA具有相對(duì)較高的保守性[28]，單純依靠cpDNA序列分析往往還不能完全反映研究對(duì)象的遺傳多樣性。因此，制定茶樹這種自交不親和且引種頻繁植物的保護(hù)策略研究時(shí)，應(yīng)將cpDNA序列分析與nSSR標(biāo)記技術(shù)相結(jié)合，可以更全面、有效的反映種質(zhì)資源間的親緣關(guān)系與遺傳結(jié)構(gòu)。本研究cpDNA序列和SSR分析結(jié)果顯示，城步峒茶各群體的遺傳多樣性都相對(duì)較高，遺傳變異主要存在于居群內(nèi)，居群間的遺傳分化系數(shù)較小，基因流強(qiáng)。綜合以上分析，在制定城步峒茶群體保護(hù)策略時(shí)，應(yīng)將城步峒茶不同地理種群作為一個(gè)整體進(jìn)行考慮，首先建議采用原地保存，在城步峒茶的原產(chǎn)地建立保護(hù)區(qū)，盡可能多的保護(hù)城步峒茶群體的遺傳多樣性。對(duì)于遺傳多樣性水平較高的團(tuán)心寨群體和大洲群體應(yīng)予以優(yōu)先保護(hù)。如果要進(jìn)行遷地保護(hù)，應(yīng)在cpDNA單倍型分類結(jié)果的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步依據(jù)SSR標(biāo)記得到的親緣關(guān)系遠(yuǎn)近，選擇親緣關(guān)系較遠(yuǎn)的資源進(jìn)行遷地保存。8種單倍型中，單倍型H1和H5處于進(jìn)化網(wǎng)絡(luò)圖的中心節(jié)點(diǎn)上，它們屬于較為原始的單倍型，因此，在制定遷地保護(hù)策略時(shí)，應(yīng)該增加這兩種單倍型的資源數(shù)量。同時(shí)，考慮到古茶樹的重要價(jià)值，在遷地保護(hù)時(shí)，應(yīng)盡可能多的保存古茶樹類型。

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Genetic Diversity and Structure of Chengbudong Tea Population Revealed by nSSR and cpDNA Markers

LIU Zhen, CHENG Yang, YANG Peidi, ZHAO Yang, NING Jing, YANG Yang*

Tea Research Institute of Hunan Academy of Agricultural Sciences, National Center for Tea Improvement in Hunan Branch, Hunan Observation and Experiment Station of Tea Processing, in Ministry of Agriculture, Changsha 410125, China

The 81 accessions were detected by 15 nuclear SSR and 3 cpDNA markers. A total of 142 observed number of alleles were detected, and the expected homozygosty(Ho), expected heterozygosity (He), Nei’s expected heterozygosity (Nei) of Chengbudong tea were 0.49, 0.62 and 0.62, respectively, suggesting Dong tea had a high geneticdiversity. The STRUCTURE software was applied to the nSSR data to infer the genetic structure in the 79 Chengbudong tea accessions. When K=3, the DeltaK value was maximized, but the five populations belonged to a mixed population without any clear genetic structure. F test showed that the inbreeding coefficient of Chengbudong tea was positive (FIS=0.177?5). Genetic differentiationcoefficient FSTwas 0.034?5, indicating a low degree ofdifferentiation and high gene flow (Nm=7.01). The aligned chloroplast DNA sequences ofL,K andH-A were 473?bp, 704?bp, 320?bp in length. The polymorphic site percentageswere 0.42%, 0.71% and 1.25%, respectively.A total of 9 haplotypes (H1-H9) were identified across the 81 tea accessions including two outgroup accessions.TXZ population had the highest haplotypes (6), followed by DZC (4), DPS (4), TYS (3) andHJZ (2). The total haplotypediversity (Hd) andnucleotide diversity (π) were 0.732 and 0.001?39, respectively. Among 9 cpDNA haplotypes, haplotypes H1 and H5 were the ancestral haplotypes. The sources of genetic differentiation were revealed within and among populations by the AMOVA method. The results of nSSR and cpDNA analysis were basically consistent, with variations within populationsof 96.69% (nSSR) and 80.54% (cpDNA), respectively.

tea plant, Chengbudong tea, nSSR, cpDNA, genetic diversity, population structure

S571.1；S324

A

1000-369X(2020)02-250-09

2019-08-26

2019-10-30

國家自然科學(xué)基金（31500565）、國家茶葉產(chǎn)業(yè)技術(shù)體系建設(shè)專項(xiàng)資金（CARS-19）、湖南省農(nóng)業(yè)科學(xué)院科技創(chuàng)新項(xiàng)目（2017JC15）、湖南省科技重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃（2018NK2031）

劉振，男，副研究員，主要從事茶樹資源及遺傳育種方面的研究。*通信作者：yangyangsir@126.com

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