陕西省主要玉米自交系和杂交种的SSR遗传多样性分析

论文摘要

种质的遗传基础研究一直是玉米育种工作的重点。科学鉴别玉米种质材料的遗传特性,对种质质量鉴定、遗传资源评价、品种权益保护均具重要意义。解决这个问题的根本途径是对种质材料资源进行鉴定、分类研究和整理,在明确杂种优势群和杂种优势模式的基础上,有针对性地进行种质扩增和改良。本研究利用SSR分子标记鉴定体系对陕西省玉米种质材料进行研究,构建了陕西省主要玉米自交系的指纹图谱数据库,并对陕西省主要玉米自交系和杂交种进行遗传多样性分析。主要研究结果如下:1、通过对DNA提取、PCR扩增、电泳及银染检测等关键技术的优化集成,形成了SSR分析技术体系,从均匀分布于10条染色体上的100对SSR引物中筛选了33对扩增带型稳定、多态性丰富、重复性较好的引物作为陕西省玉米种质指纹图谱分析的核心引物。2、通过SSR分析,23份陕西省主要玉米自交系共检测出162个等位基因变异,每对引物检测到2-8个等位基因,平均每个引物检测到4.91个等位基因, PIC分布范围为0.406-0.884。构建23个主要玉米自交系数字化的指纹图谱,计算其出现概率为1.08×10-22,可用于自交系的真实性鉴定。3、利用SSR分子标记可将陕西省主要玉米自交系划分4个类群,即改良Reid类群、四平头群、Lancaster群和旅大红骨群。聚类结果与已知系谱基本一致。其中改良Reid类群和四平头群分别含有13和6个自交系,在4个类群中所占比重较重。说明这两大类群遗传基础较为丰富。4、选取29对核心引物对26份陕西省主要玉米杂交种进行SSR分析,共检测到148个等位基因变异,平均等位基因数为5.1个,变化范围为2-9个,平均多态性信息量0.690。品种间的遗传相似系数变异范围为0.520-0.851,平均值0.674,具有共同亲本的品种均具有较高的遗传相似系数。5、按UPGMA法进行聚类分析,26个杂交种可分为5大类,主要杂种优势模式为改良Reid×四平头、四平头×外杂选和综合种×外杂选,其结果与系谱分析结果相一致。表明利用SSR技术筛选核心引物进行玉米杂交种多样性研究是可行的。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 引言
• 第一章 文献综述
• 1.1 分子标记在种质研究领域的应用
• 1.2 分子标记与指纹图谱构建
• 1.2.1 自交系纯度检验对玉米生产的重要性
• 1.2.2 玉米品种真实性检验技术及方法
• 1.2.3 利用DNA 分子标记技术构建指纹图谱研究进展
• 1.2.4 指纹图谱技术在农作物品种鉴定中的应用
• 1.3 杂种优势群和杂种优势模式的研究进展
• 1.3.1 杂种优势群和杂种优势模式的概念
• 1.3.2 优势群和杂种优势模式的研究进展
• 1.3.3 划分杂种优势群、构建杂种优势模式的方法
• 1.3.4 利用分子标记技术划分杂种优势群研究进展
• 1.4 本论文的选题的依据和意义
• 1.5 本论文的研究内容
• 第二章 陕西省主要玉米自交系核心引物的确定及指纹图谱的绘制
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 试验方法
• 2.1.3 实验数据处理
• 2.2 结果和分析
• 2.2.1 核心引物的筛选
• 2.2.2 亲本的指纹图谱及数字化
• 2.2.3 自交系及杂交组合的真实性鉴定
• 2.3 讨论
• 2.3.1 种子真实性的分子标记鉴定体系
• 2.3.2 精确性高，重复概率低
• 2.3.3 核心引物的建立
• 第三章 陕西省主要自交系的遗传多样性分析
• 3.1 材料与方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 SSR 遗传相似系数分析
• 3.2.2 23 份自交系的类群划分
• 3.3 讨论
• 3.3.1 SSR 标记的引物
• 3.3.2 陕西省玉米产区杂种优势利用
• 3.3.3 分子标记与杂种优势群
• 第四章 陕西省主要玉米杂交种的遗传多样性分析
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 供试材料
• 4.1.2 试验方法及数据处理
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 SSR 标记的多态性
• 4.2.2 陕西省主要玉米杂交种间的SSR 遗传差异
• 4.2.3 陕西省主要玉米杂交种杂优模式
• 4.3 讨论
• 4.3.1 SSR 标记的遗传多样性
• 4.3.2 SSR 标记在玉米遗传资源中的应用
• 4.3.3 分子标记技术与玉米育种利用
• 第五章 结论
• 参考文献
• 附录1 陕西省主要玉米自交系部分相应的数字化指纹
• 附录2 23 个自交系之间的遗传相似系数
• 附录3 26 个杂交种之间的遗传相似系数
• 附录4 化学试剂和溶液配制
• 致谢
• 作者简介