毛白杨遗传多样性及起源研究

论文题目: 毛白杨遗传多样性及起源研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 林木遗传育种

作者: 何承忠

导师: 张志毅,段安安

关键词: 毛白杨,表型,等位酶,标记,遗传多样性,起源

文献来源: 北京林业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 毛白杨是我国特有的乡土杨树,主要分布在我国黄淮海流域约100万km~2范围内,已在我国北方,尤其是在黄河中下游地区的林业生产和生态环境建设中占有重要地位。本研究以毛白杨分布区内9个种源的263个无性系为试材,从表型、等位酶和DNA水平测定了毛白杨遗传多样性,分析了其遗传结构,比较了9个种源间遗传多样性的高低。同时,应用AFLP分子标记技术和叶绿体DNA序列比对方法,探讨了毛白杨的起源。旨在为毛白杨基因资源评价、保护与保存、遗传改良策略制定等提供科学理论依据。通过以上研究,得出如下主要研究结果: 1.毛白杨表型性状的变异极其丰富,在种源间和种源内均存在显著的遗传变异,种源间的表型分化系数(Vst)为0.1974,种源内变异(80.26%)明显高于种源间变异(19.74%),因而,种源内无性系间的遗传差异是毛白杨遗传多样性的主要来源。毛白杨种群表型性状频率多样度为0.651,种源间为0.055,种源内为0.596;总体水平的Shannon信息指数(I)为1.082,种源间为0.075,种源内为1.007。根据表型多样性综合指标的聚类结果,可将毛白杨9个种源划分为两大类。 2.以毛白杨9个种源的227个无性系为材料,应用水平淀粉凝胶电泳技术和特异染色法,测定分析了9个酶系统的遗传变异,共得到15个酶位点,其中13个为多态性位点,多态性位点百分率(P)为86.67%,平均每个位点等位基因数(A)为2.2,平均有效等位基因数(Ae)为1.989,期望杂合度(He)为0.453,Shannon信息指数(I)为0.682。各遗传多样性参数值在毛白杨群体水平(种源)的表现为P=86.67%,A=2.178,Ae=1.942,He=0.442,I=0.662。种源间遗传距离变幅为0.0678～0.0035,遗传一致度范围为0.9965～0.9552,遗传分化系数为0.0274,表明毛白杨各种源间相似性很高,而97.26%的遗传多样性存在于毛白杨种源内无性系间。另外,利用群体间遗传距离进行了UPGMA聚类分析,结果发现,毛白杨9个种源可以分为三类,第I类由河北、山西、北京、山东和江苏种源构成,第Ⅱ类包括河南、陕西和安徽种源,而甘肃种源单独构成第Ⅲ类。 3.毛白杨种源间、种源内无性系间的DNA双酶切片段长度差异较大,9对引物共检测到AFLP标记712个,其中多态性标记464个,多态带百分率(P)为65.17%,毛白杨种群的平均位点等位基因数(A)为1.991,平均有效等位基因数(Ae)为1.479,Nei’s基因多样性指数(H)为0.289,Shannon信息指数(I)为0.445。9个种源的平均多态性条带数为280.7条,平均多态带百分率为60.49%,(?)=1.605,(?)e=1.325,平均Nei’s基因多样性指数为0.191,(?)=0.29。AFLP标记结果显示,毛白杨遗传多样性的75.23%分布于种源内(Gst=0.2477),各种源间的差异显著。基于Nei’s遗传距离的聚类结果表明,毛白杨9个种源可划分为两个大类,4个亚类。 4.利用AFLP分子标记技术对毛白杨与新疆杨、响叶杨、银白杨、河北杨、山

论文目录:

摘要

ABSTRACT

引言

1 文献综述

1．1 遗传多样性概念及研究意义

1．2 遗传多样性产生机理

1．2．1 染色体的变异

1．2．2 DNA分子变异

1．3 遗传多样性的检测与度量

1．3．1 形态学指标

1．3．2 染色体核型分析

1．3．3 生化标记和 DNA分子标记指标

1．4 杨树遗传多样性研究进展

1．4．1 杨树遗传变异表现型多样性

1．4．2 杨树核型多样性

1．4．3 杨树同工酶遗传多样性

1．4．4 杨树nDNA多态性

1．4．5 杨树cpDNA多态性

1．5 毛白杨起源的研究进展

2 本文主要研究思路与技术路线

2．1 研究目的与意义

2．2 研究思路与技术路线

3 毛白杨表型遗传多样性分析

3．1 材料与方法

3．1．1 调查材料概况

3．1．2 调查材料的选取

3．1．3 性状调查方法

3．1．4 统计分析方法

3．2 结果与分析

3．2．1 毛白杨种源间种源内无性系间表型变异分析

3．2．2 毛白杨表型性状频率分析

3．2．3 毛白杨表型性状的主成分分析

3．2．4 聚类分析

3．3 小结

4 毛白杨等位酶遗传多样性分析

4．1 材料与方法

4．1．1 材料采集

4．1．2 实验方法

4．1．3 等位酶遗传多样性参数计算

4．1．4 无性系重复率计算

4．2 结果与分析

4．2．1 毛白杨群体等位酶遗传变异

4．2．2 毛白杨群体基因分化系数与基因流

4．2．3 毛白杨种源间遗传距离

4．2．4 毛白杨无性系重复率

4．2．5 毛白杨苹果酸脱氢酶等位基因重复位点证明与定位

4．3 小结

5 毛白杨 AFLP分子标记遗传多样性分析

5．1 材料与方法

5．1．1 试验材料

5．1．2 试剂及配制

5．1．3 DNA提取和检测

5．1．4 AFLP分析

5．2 结果与分析

5．2．1 引物筛选

5．2．2 标记多态性分析

5．2．3 毛白杨群体遗传变异的POPGENE分析

5．2．4 毛白杨群体遗传变异的AMOVA分析

5．2．5 毛白杨种源间遗传一致度和遗传距离

5．3 小结

6 毛白杨起源探讨

6．1 材料与方法

6．1．1 试验材料

6．1．2 方法

6．2 结果与分析

6．2．1 毛白杨与白杨派其余5个种间亲缘关系的AFLP分析

6．2．2 毛白杨与白杨派3个种间亲缘关系的trnL-trnF片段序列分析

6．3 小结

7 讨论

7．1 毛白杨种群遗传变异

7．2 毛白杨种群遗传结构

7．3 毛白杨种源间遗传多样性比较

7．4 三种不同标记的比较

7．5 毛白杨苹果酸脱氢酶重复位点

7．6 毛白杨酶系统基因标记效率

7．7 基于 DNA分子标记的毛白杨起源中心分析

7．8 毛白杨可能起源方式推测

8 主要研究结论

参考文献

作者简介

导师简介

致谢

发布时间: 2005-07-12

参考文献

[1].柴松分类地位与遗传多样性研究[D]. 解庆.西北农林科技大学2015
[2].青藏高原东缘青杨（Populus cathayana Rehd.）遗传多样性研究[D]. 彭幼红.中国科学院研究生院（成都生物研究所）2006
[3].马褂木遗传多样性及系统地理学研究[D]. 惠利省.南京林业大学2010
[4].黑木相思遗传多样性及寒胁迫诱导差异表达基因的研究[D]. 胡薇.福建农林大学2010
[5].中国楸树种质资源分布及遗传多样性分析[D]. 郝明灼.南京林业大学2013
[6].梭梭的遗传变异性研究[D]. 王戌梅.沈阳药科大学2009
[7].桢楠种质资源遗传多样性和水肥管理技术对幼树生长与生理特性的影响[D]. 张炜.四川农业大学2015
[8].红豆树天然居群遗传多样性和交配系统分析[D]. 李峰卿.中国林业科学研究院2017
[9].不同海拔藏川杨遗传多样性评估及苗期表型关联分析[D]. 沈登锋.北京林业大学2014
[10].苦楝地理变异和遗传多样性研究[D]. 廖柏勇.华南农业大学2016

毛白杨遗传多样性及起源研究

猜你喜欢