冰草遗传多样性及抗旱性研究

论文摘要

本文以17份冰草为实验材料，从生化和分子生物学方面利用同工酶、醇溶蛋白及ISSR分子标记技术对它们进行了遗传多样性分析，从而判断其亲缘关系。这可为冰草材料的种质资源的保存，优良品种的选育提供科学依据；并对其中的4份冰草材料的种子期和苗期的生理指标进行了抗旱性分析，得到了较为抗旱的冰草，为以后的黑龙江省的冰草育种和栽种提供理论依据。本次实验的结论如下：（1）利用聚丙烯酰胺凝胶电泳对POD、CAT、EST三种同工酶进行分析，从电泳图谱显示共出现了27条带，其中出现率在80%以上和30%80%的高频条带和中频条带均为12条，各占总数的44.4%；低频条带共出现了3条，占总数的11.2%，表明冰草的遗传变异较为丰富聚类分析可将其分成4个类群。（2）通过SDS-聚丙烯酰胺凝胶电泳对17份材料种子的醇溶蛋白进行分析，共分离出16条谱带，其中11条具有多态性，多态性比率为62.5%。材料间遗传相似性系数值变化范围为0.601，Shannon多样性指数评价样品遗传多样性结果表明：平均多样性指数为0.4872，每个位点的有效等位基因是1.1086。由聚类图可以看出，17份冰草共分成3个类群。（3）从35对引物中筛选出10对ISSR引物，对供试材料进行检测，结果表明：10对引物共扩增出80条带，其中70条为多态性条带，多态性比率为87.5%；Shannon多样性指数评价结果表明：平均多样性指数为0.5230，每个位点的有效等位基因数为1.4426；17份材料间的遗传相似性系数变幅范围为0.62-0.85；UPGMA聚类分析结果表明：在GS=0.68处，可将17材料分成6大类群。（4）测定了4份冰草种子期的发芽率、发芽势、干旱萌发指数，苗期的相对含水量、丙二醛、叶绿素等生理指标，利用隶属函数综合评定了4份冰草材料的抗旱性，结果显示4份材料均为抗旱品种，抗旱性排序为蒙农1号=扁穗冰草>蒙古-1>大庆齐家冰草。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 冰草概述及其研究意义
• 1.2 冰草的遗传多样性
• 1.2.1 遗传多样性的概念及研究意义
• 1.2.2 遗传多样性在生物界的作用
• 1.2.3 植物遗传多样性研究的主要方法
• 1.2.4 遗传多样性的研究进展
• 1.3 冰草抗旱性
• 1.3.1 干旱的主要影响
• 1.3.2 冰草耐旱机理的探讨
• 1.3.3 聚乙二醇（PEG）模拟水分胁迫方法原理
• 1.3.4 抗旱性的研究进展
• 1.4 实验研究的主要内容
• 1.5 实验研究的主要技术路线
• 2 17 份冰草的同工酶遗传多样性分析
• 2.1 材料
• 2.2 实验仪器及药品
• 2.2.1 实验仪器
• 2.2.2 实验药品及配置
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 酶液提取
• 2.3.2 胶板的制备
• 2.3.3 上样
• 2.3.4 电泳
• 2.3.5 染色
• 2.3.6 数据分析
• 2.4 实验结果与分析
• 2.4.1 酯酶同工酶的分析
• 2.4.2 过氧化物同工酶的分析
• 2.4.3 过氧化氢同工酶的分析
• 2.4.4 同工酶遗传相似性系数
• 2.4.5 聚类分析
• 2.5 小结与讨论
• 3 醇溶蛋白遗传多样性的分析
• 3.1 实验材料
• 3.2 实验仪器及药品
• 3.3 实验方法
• 3.3.1 酶液的提取
• 3.3.2 胶的配置
• 3.3.3 上样
• 3.3.4 电泳
• 3.3.5 固定、染色、脱色
• 3.3.6 数据分析
• 3.4 实验结果与分析
• 3.4.1 醇溶蛋白图谱分析
• 3.4.2 醇溶蛋白相似性系数
• 3.4.3 聚类分析
• 3.5 小结与讨论
• 4 17 份冰草的 ISSR 分析
• 4.1 实验材料
• 4.2 仪器及药品
• 4.2.1 实验仪器
• 4.2.2 实验药品及配置
• 4.3 实验方法
• 4.3.1 DNA 的提取
• 4.3.2 琼脂糖凝胶电泳检测
• 4.3.3 ISSR-PCR 反应体系的优化
• 4.3.4 引物的筛选
• 4.3.5 数据统计与分析
• 4.4 结果与分析
• 4.4.1 DNA 提取
• 4.4.2 正交结果的优化
• 4.4.3 引物的筛选
• 4.4.4 冰草遗传多样性的 ISSR 分析
• 4.5 讨论与小结
• 5 4 份冰草的抗旱性分析
• 5.1 试验材料
• 5.2 仪器及药品
• 5.2.1 实验仪器
• 5.2.2 主要药品和试剂
• 5.3 试验方法
• 5.3.1 种子的 PEG 胁迫处理
• 5.3.2 种子发芽率与发芽势的测定方法
• 5.3.3 种子干旱萌发指数的测定方法
• 5.3.4 幼苗的培养与 PEG 胁迫处理
• 5.3.5 生理指标的测定
• 5.3.6 数据处理
• 5.4 结果与分析
• 5.4.1 PEG 胁迫下 4 份冰草种子的发芽率
• 5.4.2 PEG 胁迫下 4 份冰草种子的发芽势
• 5.4.3 PEG 胁迫下 4 份冰草种子的干旱萌发指数
• 5.4.4 PEG 胁迫下 4 份冰草的含水量
• 5.4.5 PEG 胁迫下 4 份冰草的叶绿素含量
• 5.4.6 PEG 胁迫下 4 份冰草的脯氨酸含量
• 5.4.7 PEG 胁迫下 4 份冰草的可溶性糖含量
• 5.4.8 PEG 胁迫下 4 份冰草的丙二醛含量
• 5.4.9 综合评定 PEG 胁迫下 4 份冰草材料的抗旱性
• 5.5 小结与讨论
• 结论
• 参考文献
• 附录 A 冰草基因组 DNA-ISSR 电泳图谱
• 致谢