甘蓝型油菜自交系遗传多样性RAPD分析及农艺性状灰关联性分析

论文摘要

本试验采用CTAB法成功提取了26份甘蓝型油菜材料的DNA,在20μl反应体系中,通过5因素(Mg2+,Taq,dNTP,primer,DNA)4水平正交试验设计和单因素试验设计来确定RAPD体系的物质用量,从而优化RAPD反应体系,结合单因素和正交优化结果,在保证反应体系扩增质量的前提下,从节约试验成本出发,最终确定RAPD反应体系为Taq（5U/μl）0.4μl,Mg2+（25 mmol/L）1.2μl,dNTPs（1.0 mmol/L）1.0μl,Primer（5μmol/L）1.0μl,DNA（20ng/μl）2.0μl。从200个随机引物中筛选出20个多态性稳定的引物对26份甘蓝型油菜资源进行了遗传多样性RAPD分析。20个随机引物扩增出181条带,其中多态性带153条,占总扩增片段的84.53%,表明参试的甘蓝型油菜品种资源具有较丰富的遗传多样性。经UPGMA聚类分析,结果表明,26个甘蓝型油菜材料分为6大类群,共10个亚类,西南地区材料分属6大类群,华东地区材料属于第Ⅰ大类。从引物筛选结果发现,通过引物OPS18的扩增图谱可以把21份材料区分开来,剩下的8号、10号、14号、15号和16号材料可以通过引物OPD03和OPN07组合相互区分,因此,利用OPN07、OPD03和OPS18这3个引物相互组合,可以构建这26个材料的指纹图谱,反映出这些材料的特性,从而有效的相互区分。采用灰色系统关联度分析法对26份甘蓝型油菜自交系种质资源的主要经济性状进行灰色关联度分析。单株产量与其它经济性状间的关系表明,7个农艺性状与单株产量的灰关联度顺序为:X5（有效角果数）（r=0.8004）＞X4（角果长度）（r=0.7566）＞X6（每角粒数）（r=0.7519）＞X7（千粒重）（r=0.7368）＞X2（一次分支数）（r=0.7207）＞X3（二次分支数）（r=0.7162）＞X1（株高）（r=0.6591）。除单株产量外,其它经济性状间的相互关系表明,其它6个农艺性状与X1（株高）的灰关联度为:X5＞X2＞X3＞X4＞X7＞X6:与X2（一次分支数）的灰关联度为:X1＞X5＞X3＞X4＞X7＞X6;与X3（二次分支数）的灰关联度为:X4＞X7＞X1＞X2＞X6＞X5,与X4（角果长度）的灰关联度为:X7＞X3＞X6＞X1＞X5＞X2;与X5（有效角果数）的灰关联度为:X1＞X2＞X3＞X4＞X7＞X6;与X6（每角粒数）的灰关联度为:X4＞X7＞X3＞X1＞X5＞X2;与X7（千粒重）的灰关联度为:X4＞X3＞X6＞X1＞X5＞X2。对26份材料的7个农艺性状进行聚类分析,从农艺性状的聚类分析结果表明,26份甘蓝型油菜材料在阀值λ=3.0700处明显分为2大类,第一类主要表现为有效角果数较少,每角粒数较多,单株产量较高,17份材料地区来源包含上海、江苏、四川和贵州4个地区,第二类主要表现为株高较高,一次分支数多,平均有效角果数为460.9211个,每角粒数较少,平均千粒重为3.6889g,较第1类增加0.0689g,平均单株产量为23.7900g,较第1类低0.8647g,9份材料地区来源都是四川地区。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1文献综述
• 1.1 遗传多样性的概念
• 1.2 遗传标记的种类
• 1.3 分子标记在植物遗传多样性研究中的应用
• 1.3.1 分子标记的概念
• 1.3.2 常用分子标记技术的原理及特点
• 1.3.2.1 RFLP
• 1.3.2.2 RAPD
• 1.3.2.3 AFLP
• 1.3.2.4 SSR
• 1.3.2.5 STS
• 1.3.2.6 SNP
• 1.4 RAPD技术在遗传多样性研究中的应用
• 1.4.1 种质资源研究上的应用
• 1.4.2 遗传育种上的应用
• 1.4.3 物种进化及品种鉴定
• 1.4.4 基因组图谱构建
• 1.4.5 基因定位及分离
• 1.4.6 亲缘关系鉴定
• 1.4.7 濒危植物检测
• 1.4.8 外源导入基因的追踪
• 1.4.9 基因渐渗现象中的应用
• 1.5 油菜的种类及分布
• 1.6 油菜的价值
• 1.7 油菜遗传多样性分析的研究进展
• 1.7.1 形态学标记遗传多样性
• 1.7.2 细胞学标记遗传多样性
• 1.7.3 生化学标记遗传多样性
• 1.7.4 分子学标记在油菜遗传多样性方面的应用
• 1.8 灰色系统
• 1.8.1 灰色系统的概述
• 1.8.2 灰色关联分析法
• 1.8.2.1 灰关联分析概言
• 1.8.2.2 灰关联分析法的优点
• 1.8.3 灰关联度性分析在油菜上的研究进展
• 2 研究目的与意义
• 3 材料与方法
• 3.1 材料、试剂和仪器
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 试剂和仪器
• 3.2 DNA的提取参考CTAB的提取方法
• 3.3 DNA质量检测及浓度调节
• 3.3.1 DNA的质量检测
• 3.3.2 DNA的浓度调节
• 3.4 油菜RAPD扩增体系基本条件优化
• 3.4.1 单因素试验设计方案
• 3.4.2 正交试验设计方案
• 3.5 PCR扩展反应
• 3.6 原始数据的获得
• 3.7 RAPD聚类分析
• 3.8 建立指纹图谱
• 3.9 农艺性状调查
• 3.10 对农艺性状进行灰色关联度分析
• 3.10.1 单株产量与各个因子间的关系
• 3.10.2 各个经济性状间的相互关系
• 3.11 农艺性状聚类分析
• 4 结果与分析
• 4.1 DNA提取结果
• 4.2 RAPD试验条件优化设计
• 4.2.1 单因素试验设计优化
• 4.2.1.1 不同Taq醉体积优化扩增结果
• 2+体积优化扩增结果'>4.2.1.2 不同Mg²⁺体积优化扩增结果
• 4.2.1.3 不同dNTPs体积优化结果
• 4.2.1.4 不同引物体积优化扩增结果
• 4.2.1.5 不同DNA模板体积优化扩增结果
• 4.2.2 5 因素4水平正交优化
• 4.2.3 最佳体系方案
• 4.2.4 最佳体系检验
• 4.3 引物的筛选
• 4.4 遗传多样性RAPD扩增结果
• 4.5 聚类分析
• 4.6 聚类分类
• 4.7 甘蓝型油菜指纹图谱的建立
• 4.8 农艺性状灰色关联性分析
• 4.8.1 单株产量与其它经济性状间的关系
• 4.8.2 经济性状与材料的选择标准
• 4.8.3 油菜其它经济性状间的相互关系
• 4.8.3.1 株高与各性状的相关分析
• 4.8.3.2 一次分支和二次分支与各性状的相关分析
• 4.8.3.3 角果长度，有效角果数与各性状的相关分析
• 4.9 农艺性状的聚类分析
• 5 讨论
• 5.1 材料指纹图谱与农艺性状间的关系
• 5.2 RAPD体系的优化
• 5.3 扩增条带出现强弱的原因
• 5.4 甘蓝型油菜的RAPD聚类分析
• 5.5 26份材料的指纹图谱
• 5.6 材料不同农艺性状的灰关联性分析
• 5.7 农艺性状的聚类分析与RAPD聚类分析的比较
• 6 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的论文情况