人参SSR及AFLP标记的开发

论文摘要

人参（Panax ginseng C.A Meyer）为五加科多年生宿根草本,是名贵中药。本研究利用人参单一基因（unigene）序列,研究人参转录区SSR的分布特征；开发单一基因微卫星（UGMS）标记,并比较人参UGMS与基因组SSR标记（G-SSR）在分布频率、多态性及通用性的不同,同时,开发适宜人参等五加科植物的AFLP标记,为人参等五加科药用植物的鉴定及遗传图谱的建立等研究奠定基础。主要结果如下：1.利用NCBI公共数据库的7649条人参EST序列,筛选出含有SSR的单一基因序列,并分析人参SSR的分布。检测到总长度为2.72Mb的4869个单一基因。其中,488个单一基因分布有724个SSR,占人参EST的10.02%,SSR的分布密度为3.75 Kb。一至三核苷酸重复分布频率分别为29.28%、48.06%和19.06%。非编码区和编码区重复序列分别以AT/TA和AAG/CTT为主。可见人参基因中SSR发生频率较高,并以二核苷酸重复为主,且不同基因区域内的SSR分布具有非随机性。2.根据人参单一基因序列以及包含SSR的人参基因组序列合成的引物用于PCR扩增人参不同品种和其它五加科植物。在合成的100对UGMS和44对G-SSR引物中,分别有86和44对能够扩增出人参的PCR产物,其多态率分别为42.0%和43.2%。人参UGMS对五加科西洋参、三七和刺五加植物的通用性分别为100%、87.2%和75.6%；G-SSR分别为95.5%、72.7%和40.9%。UGMS在揭示种内多态性方面不及G-SSR,但具有较高的种间通用性。3.通过构建适宜人参的AFLP反应体系,确立了提取高纯度DNA的CTAB改良法及最佳酶切时间即4-6小时；利用64对选择性扩增引物进行扩增,得到3545条谱带,平均每对引物扩增55条,多态性条带为1312条,平均值为21条；扩增带数与多态性带数呈线性正相关,GC含量与条带数及多态性带数呈线性负相关。以70以上条带数为标准,筛选出16对适宜人参及五加科植物的引物组合。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 分子标记
• 1.1.1 基于DNA杂交的分子标记技术
• 1.1.2 基于PCR的分子标记技术
• 1.1.3 基于DNA芯片技术的分子标记技术
• 1.2 分子标记在药用植物中的应用
• 1.2.1 分子标记在药用植物遗传多样性研究中的应用
• 1.2.2 分子标记在药用植物物种进化与亲缘关系研究中的应用
• 1.2.3 分子标记在药用植物种植资源鉴定中的应用
• 1.2.4 分子标记在扩大药用植物物资源范围中的应用
• 1.2.5 分子标记在鉴别和检测中药方剂中的应用
• 1.2.6 分子标记在中医药古迹的辅助考证中的应用
• 1.3 人参分子生物学研究进展
• 1.3.1 人参概况
• 1.3.2 人参种质资源
• 1.3.3 分子标记在人参属植物研究中的应用
• 1.4 本研究目的与意义
• 第二章 人参基因组单一基因微卫星的分布
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 单一基因序列的获得
• 2.2.2 人参UGMS的分布
• 2.2.3 人参UGMS基元的分布
• 2.2.4 编码区三核苷酸重复基元编码氨基酸的分布
• 2.3 讨论
• 第三章 人参SSR标记的开发
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 PCR引物设计
• 3.2.2 人参SSR引物多态性信息
• 3.2.3 人参SSR标记在不同五加科植物间的通用性
• 3.3 讨论
• 3.3.1 人参SSR标记的扩增
• 3.3.2 人参SSR标记的多态性水平
• 3.3.3 人参SSR引物的通用性
• 第四章 人参适宜AFLP-Psf Ⅰ/Mse Ⅰ引物组合
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 基因组DNA纯度检测
• 4.2.2 限制性内切酶酶切及加接头电泳
• 4.2.3 预扩增电泳
• 4.2.4 选择扩增电泳
• 4.2.5 不同Pst Ⅰ/Mse Ⅰ引物组合检测出的AFLP带数
• 4.2.6 不同GC含量对扩增带数的影响
• 4.2.7 适宜人参基因组的AFLP引物组合
• 4.3 讨论
• 4.3.1 适于人参的AFLP体系构建
• 4.3.2 适于人参的AFLP-Pst Ⅰ/Mse Ⅰ引物组合
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表的学术论文