广西药用野生稻的安全保护研究

论文摘要

广西药用野生稻是我国重要的遗传种质资源,目前采取以原地保存为主的保存法。由于栽培稻新品种的推广趋向遗传背景单一化,特别是转基因品种在野生资源分布区的示范与推广,可能对这些野生资源的遗传组成多样性带来潜在危险。原地野生稻资源是否受到了栽培稻的遗传漂移影响,栽培稻或转基因稻的外源基因是否能够向野生稻漂移,这是保护生物学研究急需回答的问题。 本研究内容分为两个部分:第一部分以分子标记为基础,用21个微卫星位点对广西不同分布地区的10个药用野生稻居群共261份材料的遗传多样性和遗传组成进行了评价;第二部分以细胞学为基础,采用生殖生物学方法通过检测种与种之间的杂交亲和性,以栽培稻和普通野生稻作为对照,用光学显微镜观察了药用野生稻花粉在同一栽培种柱头上的萌发生长情况,直观、简便地对栽培稻与药用野生稻之间的可交配性进行了评价。从细胞学水平推断转基因栽培稻是否有可能通过基因交流影响药用野生稻的遗传多样性。主要结果如下: 1.广西10个药用野生稻居群的平均等位基因数（A）为1.78,有效等位基因数（Ae）为1.37,实际观察杂合度（Ho）为0.14,平均期望杂合度（He）为0.22,多态性位点比例（P）为80.65%,所有遗传多样性指标都高于已报导的我国药用野生稻的平均水平。F-统计量的结果表明,总的遗传变异中有50%存在于居群间,50%的遗传变异存在于居群内（Fst=0.50）。并且大多数居群偏离了Hardy-Weinberg平衡且杂合子不足（Fis=0.27,Fit=0.49）。对10个居群进行聚类分析时发现10个居群之间的遗传距离不与地理距离呈正相关,栽培稻的存在对药用野生稻遗传多样性有一定影响。四周有稻田的6个居群虽然地理距离远近不一,但遗传一致度高而聚为一类;居群10位于水库底,周围无稻田,没有栽培稻基因流的渗入,其遗传多样性极低。居群所属水系也是决定居群遗传距离的关键。结果说明邻近栽培稻及水系可以改变野生稻的遗传构成。 2.丽江新团黑谷的花粉在母本中花9号柱头上生长迅速,授粉后仅2分钟花粉管便已经大量萌发,30min内已有花粉管进入花柱。普通野生稻（AA）的花粉在栽培稻柱头上附着量大、萌发好、生长快,与对照的萌发情况相近。药用野生稻（CC）的花粉在栽培稻柱头上能萌发,与对照相比表现为柱头上花粉附着量少,开始萌发

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 生物遗传多样性研究进展
• 1.1.1 遗传多样性的概念和研究遗传多样性的意义
• 1.1.2 遗传多样性研究方法
• 1.1.3 分子标记在野生稻种质资源及保护中的研究进展
• 1.2 转基因安全性研究进展
• 1.2.1 生物安全和转基因安全性问题
• 1.2.2 转基因作物的安全性
• 1.3 研究转基因水稻与药用野生稻基因漂移的必要性
• 1.4 研究目的
• 2 广西药用野生稻的遗传多样性分析
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料来源
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 SSR引物扩增DNA产物表现
• 2.2.2 居群的遗传变异水平
• 2.2.3 居群的遗传结构
• 2.2.4 居群间聚类分析
• 2.2.5 居群内聚类分析
• 3 药用野生稻与栽培稻发生基因漂移的细胞学研究
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料来源
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 中花9号与丽江新团黑谷杂交的花粉萌发、生长情况
• 3.2.2 中花9号与普通野生稻杂交的花粉萌发、生长情况
• 3.2.3 中花9号与药用野生稻杂交的花粉萌发、生长情况
• 4 讨论
• 4.1 SSR标记与药用野生稻遗传多样性研究
• 4.2 药用野生稻居群遗传多样性
• 4.3 荧光显微镜的观察效果
• 4.4 药用野生稻与栽培稻的可交配性
• 4.5 药用野生稻保护策略
• 参考文献
• 致谢
• 附录