利用ISSR分子標誌鑑定臺灣菟絲子屬植物

ISSR Molecular Marker in Detection of Cuscuta spp. in Taiwan

謝玉貞(Yu-Chen Hsieh) ； 林芳妘(Fang-Yun Lin) ； 蔣慕琰(Mou-Yen Chiang) ； 袁秋英(Chiou-Ing Yuan)

《中華民國雜草學會會刊》 33卷1期 (2012/06) Pp. 13-26

https://doi.org/10.6274/WSSROC-2012-033(1)-013

摘要

菟絲子屬（Cuscuta spp.）植物蔓生性的莖纏繞寄主，且由吸器攝取寄主植物之水分及養分，導致寄主死亡，為植物檢疫關注之危險性莖葉寄生雜草。台灣的3種菟絲子屬植物有平原菟絲子（Cuscuta campestris Yunck.）、台灣菟絲子（C. japonica Choisy var. formosana (Hay.)）及日本菟絲子（Cuscuta japonica Choisy var. japonica），其中台灣菟絲子與日本菟絲子未開花前不易以外觀區分，因此本研究利用簡單序列重複區間（Inter-simple sequence repeat, ISSR）標誌，建立台灣3種菟絲子分子鑑定之技術。田間採集外觀形態不同之46個菟絲子樣品，先依形態特徵區別，台灣菟絲子：筒狀花長度4-6 mm，莖較粗壯，莖直徑約1.5-3 mm，紫色莖且帶有紫紅色瘤狀斑點；日本菟絲子：筒狀花長度3-4 mm，莖較粗壯，莖直徑約1.5-3 mm，依莖色及瘤狀斑點的差異，又分為黃色莖不帶有紫紅色瘤狀斑點、黃色莖帶有紫紅色瘤狀斑點或黃色莖與少部分紫色莖夾雜且帶有紫紅色瘤狀斑點之3種類別；平原菟絲子：筒狀花長度2-3 mm，莖較細絲狀，莖直徑小於1 mm，淡黃色。46個菟絲子樣品區別為14個台灣菟絲子、16個日本菟絲子及16個平原菟絲子。利用ISSR-PCR反應篩選45個UBC ISSR引子，結果有9個引子皆可於3種菟絲子增幅不同長度及數量之多型性DNA片段，其中以UBC 823引子（5'-TCTCTCTCTCTCTCTCC-3'）可於3種菟絲子分別增幅出特異性DNA片段，日本菟絲子16個樣品皆增幅647 bp片段；平原菟絲子16個樣品皆增幅800、900及1100 bp 3條DNA片段。台灣菟絲子樣品有2種增幅結果：9個樣品增幅647及431 bp 2條DNA片段，5個樣品只增幅647 bp DNA片段，推測此5樣品為外觀似台灣菟絲子，但遺傳質似日本菟絲子的中間型生物種。本研究結果顯示利用UBC 823引子之ISSR-PCR檢測方法，配合外觀形態之比對，可提供未來台灣地區菟絲子種類之鑑定。

關鍵字

菟絲子屬 ； 簡單序列重複區間 ； 分子標誌 ； 聚合酵素鏈鎖反應 ； 物種鑑定

並列摘要

Cuscuta spp. plants prostrate stems wrapped host and host plants of moisture and nutrients uptake by haustoria, leading to host death, the risk of phytosanitary concern stems and leaves of parasitic weeds. Cuscuta japonica is Choisy var japonica, Cuscuta japonica is Choisy var formosana (Hay.) and Cuscuta campestris Yuncker are common three kinds of dodder in Taiwan. Cuscuta japonica is Choisy var japonica and Cuscuta japonica is Choisy var formosana (Hay.) flowering is not easy to be distinguished from the appearance of type. In this study using Inter-Simple Sequence Repeat (ISSR) markers molecular identification of the three types of dodder. We collected the morphology of different dodder species samples in field, using 45 ISSR random primers for PCR reaction and gel electrophoresis analysis of differences in comparative DNA fragments. The UBC 823 primer (5'-TCTCTCTCTCTCTCTCC-3') with the appearance of morphological differences, clearly showing a sign of DNA fragments of three different specific. Cuscuta campestris Yunck. had 3 bands whose molecular weights were 800 bp, 900 bp and 431 bp respectively; Cuscuta japonica Choisy var. formosana (Hay.) had 2 types, bands 647 bp and 431 bp another one band 647 bp and Cuscuta japonica Choisy var. japonica had a 647 bp specific band. The results of this study shows that of the Cuscuta spp could be identified with using UBC823 primers for different types of dodder ISSR-PCR amplified DNA fragment fingerprints of high specificity and cooperation with dodder seed identification in Taiwan.

並列關鍵字

ISSR (inter-simple sequence repeat) ； molecular marker ； PCR ； species identification