酸竹属遗传多样性研究

论文摘要

本研究利用简单重复序列间扩增DNA（ISSR）技术,对酸竹属（Acidosasa）的粉酸竹（Acidosasa chienouensis）、福建酸竹（Acidosasa longiligula）、黄甜竹（Acidosasa edulis（wen））、黎竹（Acidosasa venusta）和大节属（Indosasa）的橄榄竹（Indosasa gigantea）进行ISSR多态性分析,筛选了18个随机引物,均可扩增出清晰、重复性好、多态性明显的条带。在DPS v7.05版软件中,统计18个引物的扩增产物来计算Nei&li遗传距离,建立UPGMA（unweighted pair group methed with arithmetic mean）类平均法聚类分析图。试验得到如下结论:（1）确立了一套实际可行、操作简单的酸竹属DNA提取方法:采用“Biospin”植物基因组DNA提取试剂盒,对提取方法进行优化,提取样品DNA,从而获得高质量的基因组DNA。（2）采用单因素实验设计方法,对影响PCR反应的各个成分和扩增程序进行了优化,建立了酸竹属植物ISSR分析的反应体系:反应终体积是20μL,含有10×Buffer2.0μL、2.5mMMg2+、0.2mMdNTPs、0.2μM引物、1.0UTaq酶、50ng模板DNA、加灭菌的ddH2O定容至20μL。（3）从100条引物中,筛选出18条能够扩增出产物稳定、特异性强、扩增谱带清晰的ISSR引物。利用筛选出的这18个引物和已优化的ISSR反应程序和反应体系,对来自福建农林大学百竹园的酸竹属4个竹种和大节属的橄榄竹进行全面的ISSR分析,结果在全部供试资源中共扩增出117位点,其中多态性位点共计97个,占77.7%。（4）利用18个ISSR引物产生的117条DNA片段计算了供试材料间的遗传距离与遗传相似系数,5个供试样品两两间的遗传距离在0.0857-0.8222之间,平均值为0.6041,相似系数在0.3273-0.8941之间,平均为0.5213。表明各种间有很大的差异,遗传背景比较复杂。（5）用18个随机引物对5个供试样品进行DNA随机扩增,所得的ISSR扩增产物具有丰富的多态性,表明酸竹属种间和种内有非常复杂遗传背景,通过ISSR技术可以准确、灵敏、高效地检测出各个酸竹属种间和种内的遗传多样性。利用UPGMA构建了5份样品的聚类树状图,以遗传距离0.66为标准,将5份供试样品可分为3大类群:第1类包括粉酸竹、福建酸竹、黄甜竹;第2类为橄榄竹;第3类为黎竹。（6）橄榄竹的分类归属问题在传统分类上存在一定争议,分歧之处在于《中国植物志》（第九卷第一分册）将橄榄竹归为大节竹属,而《福建植物志》把它归为酸竹属。通过分子标记的遗传距离分析得出,粉酸竹和福建酸竹之间遗传距离最近,黄甜竹次之,橄榄竹其次、黎竹最远,本研究结果支持将橄榄竹归为酸竹属。因此,依据现代的分类手段可以有效地解决传统分类中有争议的问题,是传统分类中一种可靠的辅助手段,对区分一些归属不清或混淆的竹种具有重要作用。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 中国竹类资源概述
• 1.2 遗传多样性概念及其研究方法
• 1.2.1 遗传多样性概念
• 1.2.2 遗传多样性的研究方法
• 1.3 DNA 分子标记在竹类植物中的应用
• 1.3.1 种质资源鉴定
• 1.3.2 种属遗传多样性与亲缘关系鉴定
• 1.3.3 竹子分类上的应用
• 1.3.4 构建指纹图谱
• 1.4 酸竹属（Acidosasa）概述
• 1.4.1 粉酸竹
• 1.4.2 福建酸竹
• 1.4.3 黄甜竹
• 1.4.4 黎竹
• 1.5 大节竹属（Indosasa）概述
• 1.5.1 形态特征
• 1.5.2 橄榄竹
• 1.5.3 大节竹属与酸竹属的比较
• 1.6 本课题的研究目的、意义和研究内容
• 1.6.1 研究目的和意义
• 1.6.2 研究的主要内容
• 1.7 运用 ISSR 技术进行研究的原因
• 1.8 本课题的技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 供试样品
• 2.1.2 ISSR 引物
• 2.2 主要的仪器和试剂
• 2.2.1 试验试剂和主要仪器设备
• 2.2.2 主要试剂及其配制
• 2.3 方法
• 2.3.1 基因组DNA 的提取
• 2.3.2 模板 DNA 的浓度确定与质量检测
• 2.3.3 ISSR 扩增程序和反应体系的建立
• 2.3.4 PCR 产物的检测
• 2.3.5 PCR 引物的筛选
• 2.3.6 数据统计与分析
• 3 结果与分析
• 3.1 酸竹属ISSR 反应体系的优化
• 3.1.1 总DNA 样品的检测结果
• 3.1.2 ISSR 技术体系的建立
• 3.1.3 多态性引物和退火温度的筛选
• 3.2 酸竹属遗传多样性分析
• 3.2.1 酸竹属植物ISSR 标记多态性分析
• 3.2.2 酸竹属不同个体的种间遗传距离
• 3.2.3 聚类分析、亲缘关系和遗传多样性分析
• 3.3 酸竹属ISSR 分子标记与传统分类的比较
• 3.3.1 酸竹属传统分类
• 3.3.2 应用 ISSR 分子标记得出的分类结果
• 3.3.3 黄甜竹与橄榄竹的分类分析
• 4 结论与讨论
• 4.1 结论
• 4.2 讨论
• 4.2.1 酸竹属ISSR 分子标记存在问题和解决
• 4.2.2 ISSR 标记的数据分析方法
• 4.2.3 黄甜竹与橄榄竹的归属分析
• 4.3 展望
• 参考文献
• 附图
• 致谢