盐芥居群的分子标记研究

论文摘要

分子标记是随着分子生物学和生物技术的迅速发展而发展起来的一类新的较为理想的遗传标记。与形态标记、细胞学标记和生化标记三类遗传标记相比较,它具有独特的优点。目前最常用的分子标记技术主要有RFLP、RAPD、SSR、ISSR、AFLP 等。分子标记技术在植物学研究中得到了广泛的应用,在植物分类学及遗传多样性、种质资源保护、遗传图谱建立、基因定位与辅助选择育种等研究方面均取得较好的应用效果。盐芥(Thellungiella salsuginea)是十字花科盐芥属(Thellungiella)一年生草本植物。较低的盐浓度(50～150mM NaCl)能使盐芥的鲜重、干重和光合速率增长,更高的盐浓度则会抑制其生长,50%存活率时的耐盐阈值为300mMNaCl。盐芥具有植株矮小,生长期短;种子多;自花授粉,可得到纯系和保持变异;基因组小(n=7)等特点;与遗传模式植物拟南芥同属十字花科,具有较近的亲缘关系,因此盐芥可以作为模式盐生植物。有关盐芥的研究较少,本论文的目的是对采集自中国七个不同地区及北美地区的盐芥居群进行分子标记研究与分析,利用SSR 及RAPD 两种分子标记技术分析其遗传多样性,为盐芥遗传图谱的构建做好前期工作。本文采用RAPD 技术分析了盐芥居群的遗传多样性,从400 余个随机引物中筛选出了23 个扩增性强、重复性好、带型明显、多态性高的引物对盐芥居群进行分析。扩增结果显示盐芥居群样品间具有丰富的多态性,共扩增出138 条带。其中,多态性带有108 条,占总带数的78.26%(P=78.26%),每个引物扩增的DNA带数在4～13 条之间,平均为6 条,扩增出的DNA 带大小在220～2020bp 之间。利用POPGENE1.31 软件分析数据,结果表明8 个盐芥居群存在着一定的差异,其中东营居群的变异性最大(P=82.34%),而北美居群的变异性最小(P=76.67%)。计算出遗传距离矩阵并得到了聚类分析图,东营居群和齐河居群的遗传距离最小(0.0077),北美居群和江苏居群的遗传距离最大(0.0943)。本文还对盐芥居群进行了SSR 标记分析,从50 对引物中选出21 对带型清晰,重复性好,稳定性高,多态性高的SSR 引物用于盐芥居群的SSR 分析,占筛选引物总数的42%。扩增结果显示盐芥居群不同位点间,等位基因数与等位基因频率变化较大,平均等位基因数为2.62 个,有效等位基因数最多的位点是

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 一、文献综述
• 1. 盐芥的生物学特性及研究意义
• 2. 盐芥的生物学特性及适于作为模式盐生植物的原因
• 3. 盐芥研究的历史和现状
• 4. 居群的遗传多样性研究
• 5. 植物分子标记技术的种类、应用
• 5.1 DNA 分子标记的种类及其在植物学研究中的应用
• 5.1.1 限制性片段长度多态性（Restriction Fragment Length Polymorphism,RFLP）
• 5.1.2 随机扩增的DNA 多态性（Random Amplified Polymorphic DNA,RAPD）
• 5.1.3 微卫星DNA 标记（Microsatellite DNA）
• 5.1.4 扩增限制性片段长度多态性（Amplified Fragment Length Polymorphism,AFLP）
• 5.1.5 简单序列重复区间的DNA 标记（Inter-Simple Sequence Repeat,ISSR）
• 5.2 DNA分子标记的发展
• 5.2.1 单链构象多态性标记（ Single Strand Conformation Polymorphism,SSCP）
• 5.2.2 变性梯度凝胶电泳（Denaturing Grdient Gel Electrophoresis,DGGE）
• 5.2.3 单核苷酸多态性（ Single Nucleotide Polymorphisms ,SNPs）
• 二、盐芥居群的RAPD 研究
• 1. 实验材料
• 2. 实验步骤
• 2.1 总 DNA 的提取及纯化
• 2.2 模板浓度的调整
• 2.3 RAPD 反应体系
• 2.4 引物的筛选
• 2.5 数据统计分析
• 2.5.1 RAPD 标记电泳谱带的记录
• 2.5.2 RAPD 数据的统计分析方法
• 2.5.3 遗传多样性参数
• 3 结果
• 3.1 盐芥居群 DNA 扩增结果及 RAPD 产物的多态性分析
• 3.2 盐芥居群RAPD 标记的遗传多样性分析
• 3.3 反应体系对RAPD 结果的影响
• 3.3.1 DNA 的提取
• 3.3.2 RAPD 技术的重复性
• 3.3.3 引物的选择
• 3.3.4 产物分析
• 三、盐芥居群的SSR 研究
• 1. 实验材料
• 2. 实验步骤
• 2.1 总 DNA 的提取和纯化
• 2.2 模板浓度的调整
• 2.3 SSR 引物筛选
• 2.4 SSR 反应体系
• 2.5 数据处理与分析
• 2.5.1 SSR 标记电泳谱带的记录
• 2.5.2 SSR 数据的统计分析方法
• 2.5.3 遗传多样性参数
• 3. 结果
• 3.1 等位基因与多态位点百分率
• 3.2 DNA 水平的遗传变异
• 3.3 遗传一致度和遗传距离
• 3.4 反应体系对 SSR 结果的影响
• 3.4.1 不同模板量对 SSR 结果的影响
• 3.4.2 不同引物量对 SSR 结果的影响
• 3.4.3 不同退火温度对 SSR 结果的影响
• 3.4.4 不同退火时间对 SSR 结果的影响
• 3.4.5 不同延伸时间对 SSR 结果的影响
• 3.4.6 银染的灵敏度
• 四、分析与讨论
• 参考文献
• 附录
• 在学期间发表的学术论文目录
• 致谢