内蒙古中部地区小叶锦鸡儿遗传多样性研究

内蒙古中部地区小叶锦鸡儿遗传多样性研究

论文摘要

小叶锦鸡儿(Caragana microphylla Lam.)是豆科锦鸡儿属的重要植物,是生长在半干旱、干旱、沙漠化地区重要物种之一。在我国北方地区具有丰富的野生资源,极具有开发利用潜力。本试验在全面调查我国野生小叶锦鸡儿分布的基础上,从内蒙古中部地区选取了7个小叶锦鸡儿居群,从每个居群筛选了30份样本作为试验材料,研究了野生小叶锦鸡儿种质资源的遗传基础及其差异,从居群形态学水平和DNA分子水平上揭示了其遗传多样性。从而为小叶锦鸡儿野生种质资源的有效保护、开发利用、核心种质的构建和优异新品种的筛选提供理论依据。主要研究结果如下:1.表型多样性的研究结果:小叶锦鸡儿11个表型性状无论在居群内还是居群间无不表现出显著(P<0.01)或极显著(P<0.001)差异,变异系数较大,变幅为3.34%~31.72%,平均变异系数为14.74%;11个表型性状的表型分化系数Vst为16.9%(按方差分量计算)(16.3%,按多样性指数计算),即居群内表型变异占了83.1%,表明居群内的表型变异是小叶锦鸡儿遗传变异的主要来源,居群内的多样性高于居群间的;从总体性状看来,内蒙古中部地区小叶锦鸡儿居群各分布区的表型多样性程度不同,依次为西乌旗居群(H′=1.8442)>正镶白旗居群(H′=1.8285)>四子王旗居群(H′=1.8019)>察哈尔右翼后旗居群(H′=1.7911)>镶黄旗居群(H′=1.7631)>化德居群(H′=1.7250)>多伦居群(H′=1.7236);对11个表型性状进行相关性分析,性状间都表现出了显著或极显著差异,与地理环境生态因子之间的偏相关分析表明,表型性状的差异与地理环境生态因子具有较高的相关性;主成分结果显示,千粒重、荚果长、荚果柄长、关节长这四个性状累积贡献率达到了94.32%,是造成小叶锦鸡儿表型变异的主要因素;经聚类分析,7个小叶锦鸡儿居群可以分为三大类,Mantel’s test发现表型欧式距离与地理距离相关性不是很高。2.ISSR分子标记研究结果:利用SDS方法提取了较高质量的小叶锦鸡儿种子DNA,并建立了小叶锦鸡儿良好的ISSR反应体系:反应总体积为25ul、其中含75ngDNA、0.6umol/L引物、0.4mmol/LdNTPs、2.5mmol/L Mg2+、1.5U Taq酶、10×PCRbuffer(10mmol/L Tris-HCl pH8.3,50mmol/L KCl,0.001%gelatin)和反应程序:预变性5min 94℃,然后45个cycles为94℃45s、53℃1min、72℃1.5min,最后72℃延伸10min,之后4℃保存。ISSR分析结果表明,18个引物对168份野生材料进行扩增,共获得269个位点,平均每个引物大约扩增出14.94个位点,扩增片段一般都在280bp~1500bp之间,多态性位点为177个,多态性达到66.27%。小叶锦鸡儿无论在种水平(H=0.2849,I=0.4208)还是居群水平(H=0.2280,I=0.3413)上都表现出较高的遗传多样性;基因分化系数(Gst)为19.98%,说明小叶锦鸡儿遗传多样性主要存在于居群内,占总遗传多样性的80.02%;居群间存在基因流Nm=2.0025;其分子多样性参数与地理环境生态因子相关性较低;聚类结果表明,7个小叶锦鸡儿居群可以分为三大类,经Mantel’s test发现遗传距离与地理位置距离相关性不是很高。3.对小叶锦鸡儿表型与分子水平上的数据进行耦合,发现二者能够很好的吻合,相关性很高,并且能够更好的阐明小叶锦鸡儿具有较高水平的遗传多样性。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 第一章 绪论
  • 1 锦鸡儿属植物的研究进展
  • 1.1 植物学分类及其地理分布
  • 1.2 小叶锦鸡儿植物学特征与生物学特性
  • 1.3 小叶锦鸡儿的社会经济价值及其功能用途
  • 1.4 锦鸡儿属植物的遗传多样性研究进展
  • 2 遗传多样性的概述
  • 2.1 遗传多样性的涵义
  • 2.2 遗传多样性的主要检测方法
  • 2.3 遗传多样性研究的实践意义
  • 3 研究目标与内容
  • 3.1 研究目标
  • 3.2 研究内容
  • 3.3 技术路线
  • 第二章 小叶锦鸡儿表型多样性分析
  • 1 材料与方法
  • 1.1 材料来源
  • 1.2 形态特征的测量与记录
  • 1.3 统计分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 小叶锦鸡儿居群内的表型变异
  • 2.2 小叶锦鸡儿居群间的表型变异
  • 2.3 小叶锦儿居群间的表型分化
  • 2.4 多样性指数
  • 2.5 主成份分析
  • 2.6 各性状间的相关性分析
  • 2.7 偏相关分析
  • 2.8 聚类分析
  • 3 讨论
  • 4 结论
  • 第三章 小叶锦鸡儿遗传多样性的ISSR分析
  • 1 材料与方法
  • 1.1 采集概况
  • 1.2 实验方法
  • 1.2.1 实验中的试剂配方
  • 1.2.2 基因组DNA的提取
  • 1.2.3 DNA的鉴定
  • 1.2.4 ISSR反应体系的建立及优化
  • 1.2.5 凝胶电泳
  • 1.2.6 统计分析
  • 2 结果与分析
  • 2.1 小叶锦鸡儿种子DNA提取方法的优化
  • 2.2 ISSR扩增片段多态性
  • 2.3 小叶锦鸡儿居群遗传多样性
  • 2.4 小叶锦鸡儿遗传多样性参数与生态地理因子的偏相关分析
  • 2.5 小叶锦鸡儿居群遗传结构与基因流
  • 2.6 小叶锦鸡儿居群间的遗传距离与遗传一致度
  • 2.7 居群间遗传关系的UPGMA聚类分析
  • 3 讨论
  • 3.1 小叶锦鸡儿种子DNA的提取
  • 3.2 ISSR标记的可行性
  • 3.3 小叶锦鸡儿天然居群遗传多样性
  • 3.4 小叶锦鸡儿天然居群DNA水平上的遗传结构与基因流
  • 4 小结
  • 第四章 遗传多样性参数耦合
  • 4.1 表型与ISSR遗传多样性参数的耦合
  • 4.2 遗传分化参数的耦合
  • 4.3 UPGMA聚类结果的差异
  • 4.4 Mantel's test
  • 4.5 检测能力与效率不同,检测位点的能力具有差异
  • 第五章 结论与展望
  • 5.1 小叶锦鸡儿表型多样性
  • 5.2 小叶锦鸡儿DNA分子水平的遗传多样性
  • 5.3 建议
  • 5.4 物种的保护策略
  • 参考文献
  • 附表1
  • 附图1 不同地区不同生境的小叶锦鸡儿
  • 致谢
  • 个人简历
  • 相关论文文献

    标签:;  ;  ;  ;  ;  

    内蒙古中部地区小叶锦鸡儿遗传多样性研究
    下载Doc文档

    猜你喜欢