山核桃群体结构及多样性的研究

论文摘要

本文采用扩增片段多态性（AFLP）和微卫星（SSR）分子标记,研究了我国特有、浙江省重要的经济树种山核桃（Carya cathayensis）的群体结构与遗传多样性。主要研究结果如下:建立了适合于山核桃叶片AFLP分析的体系,该体系的要点如下:（1）改良CTAB法适用于从山核桃叶中提取高质量的DNA,提取的DNA可用于AFLP的分析。（2）采用EcoR I/MseⅠ酶切组合,酶切与接头连接一步完成。（3）从256对引物中筛选适合于山核桃叶AFLP分析的引物组合为E-ACG+M-CTG、E-AAT+M-CCC、E-AGT+M-CCC、E-AGT+M-CGT、E-AAT+M-CGA、E-AGA+M-CCA、E-AGT+M8CCA、E-AGA+M-CGC。扩增产物经6%变性聚丙烯酰胺凝胶电泳后进行银染,条带信号强度一致性好,条带分布均匀、清晰,分辨率较高。用8对AFLP引物在100个来自天然群体的山核桃样品中共产生了32个多态标记,说明山核桃多态性水平低。两点分析获得495个标记组合,其中60个组合具有显著的LD,占所有分析标记组合的12.10%;三点分析获得4952个标记组合,其中779个组合具有显著的LD,占所有分析标记组合的15.70%。研究结果表明,山核桃天然群体中存在显著的连锁不平衡（LD）,等位基因间紧密连锁,重组率低,杂合度低,遗传多样性水平低。目前山核桃的分布具有极强的地域性,与我国其它的山核桃属的种是分离的,没有基因交流,推断山核桃群体在进化发育过程中经历了瓶颈过程,并伴随着显著的遗传漂移,这个过程可以产生显著的LD。山核桃半同胞在分子水平与母本相似,可能多数位点对的LD源自母本,存在同型配对,可能有孤雌生殖的现象存在。山核桃作为一种木本经济树种,其天然群体AFLP分析数据的LD分析,支持了邬荣领研究小组所发展的适用于代表性不足的林木用显性标记来估计、检测连锁不平衡的模型,是该模型在林木中的具体应用,同时也验证了“三点分析可以更好地估计连锁不平衡,且与二点分析相比,在检测连锁不平衡方面能力更强”的观点。山核桃母本与半同胞AFLP分析结果也表明,山核桃DNA水平多态性程度很低,母本与子代间几乎没有差异。美国人在美国山核桃中开发的19对SSR引物不适用于山核桃,尽管山核桃与美国山核桃为同属的两个种。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 文献综述
• 1.1 植物群体遗传
• 1.1.1 选择
• 1.1.2 遗传漂变
• 1.1.3 交配系统
• 1.1.4 基因流
• 1.1.5 突变
• 1.2 分子标记
• 1.2.1 RFLP
• 1.2.2 RAPD
• 1.2.3 AFLP
• 1.2.4 SSR
• 1.2.5 STS
• 1.2.6 染色体原位杂交
• 1.2.7 单核苷酸多态（SNP）
• 1.2.8 ISSR
• 1.2.9 EST
• 1.2.10 ITS
• 1.3 连锁分析与连锁不平衡分析
• 1.3.1 连锁分析
• 1.3.2 连锁不平衡分析
• 1.3.3 连锁与连锁不平衡分析的联合应用
• 1.4 山核桃研究进展
• 1.4.1 山核桃研究概况
• 1.4.2 山核桃的遗传研究
• 1.4.2.1 山核桃×美国山核桃的AFLP 分析
• 1.4.2.2 山核桃的RAPD 分析
• 1.4.2.3 其它相关的研究结果
• 1.5 山核桃的群体结构及多样性
• 2 山核桃的群体结构及遗传多样性研究
• 2.1 材料
• 2.1.1 山核桃材料
• 2.1.1.1 山核桃作图群体的建立
• 2.1.1.2 山核桃天然群体样品的采集
• 2.1.2 实验试剂
• 2.1.3 实验仪器设备
• 2.2 方法
• 2.2.1 DNA 的提取
• 2.2.2 AFLP 分析
• 2.2.2.1 限制性酶切和连接
• 2.2.2.2 预扩增
• 2.2.2.3 选择性扩增
• 2.2.2.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.2.2.5 银染检测
• 2.2.2.6 AFLP 选择性扩增引物组合筛选
• 2.2.2.7 AFLP 分析
• 2.2.3 山核桃SSR 分析
• 2.2.3.1 SSR 分析体系的建立及初步分析
• 2.2.3.2 SSR 多态标记的确认
• 2.2.4 数据处理
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 DNA 提取
• 2.3.2 AFLP 试验体系的建立
• 2.3.2.1 酶切与接头连接
• 2.3.2.2 预扩增
• 2.3.2.3 选择性扩增
• 2.3.2.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 2.3.2.5 山核桃叶片AFLP 分析之引物筛选
• 2.3.3 山核桃母本及其半同胞子代的AFLP 分析
• 2.3.4 山核桃群体结构及多样性的AFLP 分析
• 2.3.5 山核桃的SSR 分析
• 2.3.5.1 山核桃SSR 分析体系建立
• 2.3.5.2 SSR 分析
• 2.3.6 数据分析
• 3 结论
• 4 研究展望
• 参考文献
• 附录1
• 附录2
• 作者简介
• 发表论文情况
• 致谢