桑种质资源的遗传多样性及分子系统学研究

论文题目: 桑种质资源的遗传多样性及分子系统学研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 特种经济动物饲养

作者: 赵卫国

导师: 潘一乐,黄勇平

关键词: 桑树,遗传多样性

文献来源: 中国农业科学院

发表年度: 2005

论文摘要: 桑树是多年生的重要经济作物,是家蚕的唯一饲料。桑树在我国地理分布广,易适应不同的生态环境,容易通过自然和人工杂交,这些特性形成了丰富的桑树种质资源。利用DNA分子标记,本文开展了桑种质资源的遗传多样性和分子系统发育研究,对桑种质的鉴定、保护、利用、核心种质的构建和遗传育种具有重要的实用价值和理论意义。本论文的主要研究内容如下: 一、桑树栽培种和野生种间遗传多样性的ISSR和SSR比较分析 构建了一个桑树（CA）15微卫星富集文库,筛选出了10对具有多态性的SSR引物。首次利用新的SSR引物和已报道的5对SSR引物以及筛选出的ISSR引物,研究了27个桑树品系（包括19个栽培种和8个野生种品系）的遗传多样性。15个ISSR引物共扩增条带为138条,多态性条带为126条,多态性比例为91.3%,平均多态性信息含量（PIC值）为0.2006。15对SSR引物每个位点平均等位基因数为5.13,平均PIC值为0.5210。桑树品系间ISSR和SSR揭示的平均遗传相似系数分别为0.7677和0.6131。2种标记揭示野生种内所有遗传多样性指数高于栽培种内,说明栽培、驯化引起了桑树遗传多样性的丢失。利用UPGMA法构建的ISSR和SSR聚类图,野生种和栽培种有较远的亲缘关系。基于ISSR和SSR数据的主成分分析（PCA）支持UPGMA聚类。比较ISSR和SSR标记,发现SSR标记多态性较高,有较强的信息量,并进行了ISSR和SSR标记的相关性测验。根据研究结果,进一步提出了桑树种质资源的保护策略。 二、我国桑树选育品种ISSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析 利用ISSR标记构建了24个选育桑品种的指纹图谱,用3种独立的方法（特殊的标记;特异的谱带类型;不同引物提供的谱带类型组合）可以有效地鉴别桑树选育品种,证明ISSR标记在桑树品种的鉴别方面是一个有效的工具和方法。17个ISSR引物共扩增出80条带,40条带具有多态性,占50.0%。24份选育桑树品种间平均遗传相似系数、Nei’s基因多样性（gene diversity）和Shannon’s信息指数分别为0.8731.0.1210和0.1942。桑树选育品种间的遗传多样性较低,说明我国选育桑品种间遗传距离较小,亲缘关系较近,遗传基础较狭窄。UPGMA法聚类和PCA分析都清楚地显示了24个桑树选育品种的亲缘关系,聚类结果与桑树品种的系谱基本一致。 三、我国不同生态型桑树品种遗传多样性的ISSR分析 利用ISSR标记评价了我国8个不同生态类型桑树群体结构和遗传变异。来源8个生态类型的66个桑树地方品种间,12个ISSR引物总扩增条带数为83,50条为多态性条带,多态性比例为60.24%,平均PIC值为0.1469。总杂合度（HT）为0.1600,群体内杂合度（Hs）为0.0851,群体间多样性为（Dst）0.0749,群体间的遗传分化系数（Gst）为0.5678,表明群体间的变异大于群体内的变异。基因流（Nm）为0.4683,说明群体间遗传漂移引起了当地遗传差异及群体分化。平均遗传相似系数为0.8456,8个群体间的遗传相似系数变异范围为0.8441～0.9640,说明不同群体间的遗传多样性存在差异。根据ISSR标记遗传相似系数按UPGMA法对66个地方桑

论文目录:

第一章 绪论

1.1 研究目的和意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 桑树的分类简史

1.2.2 分子系统学的研究方法及其在桑树分子系统学研究上的应用

1.2.3 SSR和ISSR分子标记及其在桑树遗传育种研究中的应用

1.2.4 分子系统学研究的主要基因种类及其在桑属系统学研究中的应用

1.3 研究内容和方法

1.3.1 利用微卫星富集程序，开展桑树微卫星的分离与鉴定研究

1.3.2 利用SSR和ISSR标记，研究桑树栽培种和野生种遗传多样性

1.3.3 利用ISSR标记，构建我国育成桑树品种的指纹图谱及其遗传多样性分析

1.3.4 利用ISSR标记，研究不同生态型桑树品种的遗传多样性

1.3.5 利用ISSR标记，研究桑树二倍体及人工诱导同源四倍体的遗传变异

1.3.6 利用ISSR标记，研究桑树无性系的遗传变异

1.3.7 利用ISSR标记，研究凤尾桑及其芽变品系间遗传变异

1.3.8 利用PCR产物直接测序法，测定桑属nrDNA的ITS序列，研究其系统发育

1.3.9 利用PCR产物直接测序法，测定桑属cpDNA的trnL-trnF间隔区序列，研究其系统发育

第二章 桑树微卫星位点的分离与鉴定

2.1 材料与方法

2.1.1 试验材料

2.1.2 桑树基因组DNA的提取

2.1.3 桑树基因组DNA的酶切反应及提纯

2.1.4 酶切产物的纯化

2.1.5 准备接头(Adaptor)

2.1.6 接头连接反应

2.1.7 PCR检测

2.1.8 生物素化

2.1.9 磁珠捕获

2.1.10 PCR扩增

2.1.11 T载体连接

2.1.12 电转感受态细胞的制备

2.1.13 感受态电转

2.1.14 涂板

2.1.15 克隆的筛选

2.1.16 测序和设计引物

2.1.17 SSR扩增体系

2.1.18 SSR电泳

2.1.19 数据分析

2.2 结果

2.2.1 桑树基因组SSR分离

2.2.2 微卫星基因组文库构建与碱基序列分析

2.2.3 桑树微卫星的多态性检测

2.3 讨论

第三章 桑树栽培种和野生种间遗传多样性的SSR和ISSR比较分析

3.1 材料与方法

3.1.1 试验材料

3.1.2 桑树基因组DNA的提取

3.1.3 ISSR分析

3.1.4 SSR分析

3.1.5 数据分析

3.2 结果

3.2.1 ISSR和SSR多态性分析

3.2.2 遗传相似系数和聚类分析

3.2.3 ISSR和SSR标记的相关分析

3.3 讨论

3.3.1 ISSR和SSR标记信息量比较

3.3.2 ISSR和SSR的多态性和遗传变异

3.3.3 桑种质资源资源保护策略的思考

第四章 我国桑树选育品种ISSR指纹图谱的构建及遗传多样性分析

4.1 材料和方法

4.1.1 试验材料

4.1.2 桑树基因组DNA的提取

4.1.3 ISSR分析

4.1.4 PCR的扩增、电泳、数据分析

4.2 结果

4.2.1 桑树选育品种间的ISSR多态性

4.2.2 桑树选育品种的ISSR分子鉴定

4.2.3 桑树选育品种的遗传变异及聚类分析

4.3 讨论

第五章 我国不同生态型桑树品种遗传多样性的ISSR分析

5.1 材料与方法

5.1.1 试验材料

5.1.2 桑树基因组DNA的提取、ISSR扩增、电泳

5.1.3 数据分析

5.2 结果

5.2.1 群体间ISSR多态性

5.2.2 遗传多样性及聚类分析

5.3 讨论

5.3.1 群体间遗传多样性及聚类分析

5.3.2 群体样本大小

5.3.3 生物保护的含义

第六章 桑树二倍体及人工诱导同源四倍体遗传差异的ISSR分析

6.1 材料与方法

6.1.1 试验材料

6.1.2 桑树基因组DNA的提取、SSR的扩增、电泳及数据分析

6.2 结果

6.2.1 桑树品种间的多态性

6.2.2 桑树二倍体及人工诱导同源四倍体的ISSR多态性

6.2.3 供试材料间的遗传相似系数及聚类结果

6.3 讨论

6.3.1 同源材料间的多态性

6.3.2 二倍体及人工诱导同源四倍体桑树品种性状差异的原因分析

第七章 桑树无性系遗传变异的ISSR分析

7.1 材料和方法

7.2 结果

7.2.1 桑树田间和试管苗无性繁殖个体ISSR遗传变异

7.2.2桑树品种间ISSR遗传变异

7.3 讨论

第八章 凤尾桑及其芽变品系间遗传变异的ISSR分析

8.1 材料与方法

8.2 结果

8.3 讨论

第九章 基于nrDNA的ITS序列研究桑属(荨麻目：桑科)系统发育

9.1 材料与方法

9.1 试验材料

9.2 桑树基因组DNA的提取

9.3 ITS序列的扩增

9.4 ITS扩增产物的纯化和测序

9.5 ITS序列分析

9.2 实验结果

9.2.1 桑属ITS序列的长度、G+C含量

9.2.2 桑属ITS序列的聚类分析

9.3 讨论

第十章 基于cpDNA的trnL-trnF间隔区序列研究桑属(荨麻目：桑科)系统发育

10.1 材料与方法

10.1 试验材料

10.2 桑树基因组DNA的提取

10.3 trnL-trnF序列的扩增

10.4 trnL-trnF扩增产物的纯化和测序

10.5 trnL-trnF序列分析

10.2 结果

10.2.1 桑属trnL-trnF的特点

10.2.2 桑属trnL-trnF基因间隔区序列同源性的比较和进化分析

10.3 讨论

10.3.1 桑属trnL-trnF基因间隔区序列和ITS序列的比较

10.3.2 桑属trnL-trnF基因间隔区序列的聚类结果分析

第十一章 结论与讨论

参考文献

附录

致谢

作者简历

发布时间: 2005-09-05

参考文献

• [1].朱鹮（Nipponia nippon）分子遗传多样性研究[D]. 和雪莲.北京林业大学2013
• [2].海南岛及其邻近大陆中华蜜蜂种群遗传分析[D]. 徐新建.福建农林大学2013
• [3].我国圈养小熊猫种群遗传多样性分析与亲权鉴定[D]. 修云芳.扬州大学2015
• [4].浙江扬子鳄迁地保护种群的谱系构建和放归野外奠基种群的筛选[D]. 倪小伟.浙江大学2012
• [5].北极狐种群遗传多样性及主要生长性状相关基因的研究[D]. 张敏.东北农业大学2009
• [6].圈养林麝遗传多样性及泌香性能关联标记的分析研究[D]. 赵莎莎.浙江大学2009
• [7].黄腹角雉保护生物学研究遗传多样性和种群生存力分析[D]. 桂小杰.中南林业科技大学2007
• [8].中国东方蜜蜂资源遗传多样性分析[D]. 吉挺.扬州大学2009
• [9].基于丹顶鹤保护的扎龙自然保护区保护成效研究[D]. 冯晓东.东北林业大学2013
• [10].甘肃熊蜂区系组成与多样性分析[D]. 安建东.福建农林大学2012

相关论文

• [1].中国桑属（Morus L.）植物遗传结构及系统发育分析[D]. 杨光伟.西南农业大学2003
• [2].新疆桑属植物种质资源与药效成分研究[D]. 傅大煦.复旦大学2004
• [3].苜蓿遗传多样性分子标记及其种质资源评价[D]. 魏臻武.甘肃农业大学2003
• [4].李种质资源遗传多样性及主要种间亲缘关系的研究[D]. 刘威生.中国农业大学2005
• [5].板栗种质资源遗传多样性研究[D]. 周连第.中国农业大学2005
• [6].种质资源核心库构建方法的研究及其应用[D]. 徐海明.浙江大学2005
• [7].梅花种质资源的亲缘关系分析和遗传多样性分子评价[D]. 杨朝东.华中农业大学2005
• [8].茶树遗传多样性分析与遗传图谱构建[D]. 黄福平.浙江大学2005
• [9].银杏种质资源遗传多样性的AFLP研究[D]. 王利.山东农业大学2006
• [10].柚类资源分子系统学及其核心种质构建研究[D]. 刘勇.华中农业大学2005

标签：桑树论文;  遗传多样性论文;