白刺属植物遗传多样性的ISSR分析

白刺属植物遗传多样性的ISSR分析

论文摘要

运用ISSR分子标记技术,以采自甘肃河西和宁夏中宁的白刺属植物泡泡刺(N.spaerocarpa Maxim.)、唐古特白刺(N.tangutorum Bobr.)、西伯利亚白刺(N.sibirica Pall.)、齿叶白刺(N.roborowskii Kom.)、毛瓣白刺(N.praevisa Bobr.)5个种的17个居群为材料,对白刺属植物在分子水平的遗传多样性进行了研究。应用10个ISSR引物对170个样品进行扩增。POPGENE分析结果表明,泡泡刺的多态位点百分率(PPB)平均为55.46%。Nei’s基因多样性指数(h)平均为0.1727,Shannon’s信息指数(I)平均为0.2641;而ZHNP居群的PPB=29.20%,h=0.1042,I=0.1552,与其它居群的PPB、h、I值都差异极为显著。唐古特白刺的PPB平均为44.08%;h值平均为0.1325;I值平均为0.2029;其中ZHNT居群的PPB=34.58%,h=0.1053,I=0.1608;与平均值及其它居群差异较明显。西伯利亚白刺两个居群的PPB平均为68.89%;h值平均为0.2242。I值平均为0.3381:齿叶白刺两个居群的PPB平均为51.71%,h值平均为0.1452;I值平均为0.2265;毛瓣白刺的PPB为59.76%。h为0.1844。I值为0.2817。因此,我们认为白刺属5个种的遗传多样性适中;而泡泡刺ZHNP居群、唐古特白刺ZHNT居群由于分布上的地理限制,居群的生境比较孤立,其遗传多样性较低。种内遗传分化分析显示,泡泡刺的Nei’s总基因多样性指数Hs=0.1729±(0.0170),平均基因分化指数Gst=0.2447;唐古特白刺的Hs=0.1325±(0.0184),平均Gst=0.2767;西伯利亚白刺居群Hs=0.2241±(0.0239),平均Gst=0.1114;齿叶白刺居群的Hs=0.1452±(0.0225),平均Gst=0.1073;由此可见,白刺属的遗传变异主要存在于居群内。种间遗传多样性比较结果表明,西们利亚白刺的PPB、h、I值均最高(PPB=68.89%,h=0.2242,I=0.3381),遗传多样性较其它种丰富,这可能与其分布广泛、生境复杂相关。应用Nei’s遗传距离进行UPGMA聚类分析的结果表明,泡泡刺与西伯利亚白刺之间的亲缘关系较近;齿叶白刺和毛瓣白刺之间的亲缘关系较近,二者又与唐古特白刺有一定的亲缘关系。因此,白刺属5个种可分为两组:即泡泡刺与西伯利亚白刺为一组;唐古特白刺、齿叶白刺和毛瓣白刺为一组。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 前言
  • 1.1 白刺属物种及其分布概况
  • 1.2 白刺属研究现状
  • 1.2.1 白刺属系统分类学研究
  • 1.2.2 白刺属细胞学研究
  • 1.2.3 白刺属植物化学研究
  • 1.2.4 白刺属系统演化与分子生物学研究
  • 1.3 分子标记技术
  • 1.3.1 DNA分子标记发展概况
  • 1.3.2 ISSR分子标记技术
  • 1.3.2.1 ISSR分子标记的原理
  • 1.3.2.2 ISSR分子标记的特点
  • 1.3.2.3 ISSR分子标记技术在植物研究中的应用
  • 1.4 我国白刺属资源现状及开发利用前景
  • 1.5 本研究的目的
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 试剂与仪器
  • 2.1.1 试剂及其来源
  • 2.1.2 主要仪器
  • 2.2 材料及其来源
  • 2.3 方法
  • 2.3.1 白刺属总DNA的提取
  • 2.3.1.1 试剂
  • 2.3.1.2 主要提取液及配置方法
  • 2.3.1.3 提取步骤
  • 2.3.2 DNA纯度及浓度检测
  • 2.3.3 ISSR扩增
  • 2.3.3.1 ISSR反应体系的建立
  • 2.3.3.2 ISSR反应体系的优化
  • 2.3.3.3 引物筛选
  • 2.3.3.4 数据处理
  • 第三章 结果与分析
  • 3.1 优化的ISSR-PCR反应体系
  • 3.1.1 退火温度对ISSR带的影响
  • 3.1.2 引物浓度的确定
  • 3.1.3 模板DNA浓度的确定
  • 3.1.4 Taq酶单位的确定
  • 3.1.5 dNTP浓度的确定
  • 3.1.6 最优ISSR反应体系
  • 3.2 ISSR分析
  • 3.2.1 不同种的遗传多样性和遗传分化分析
  • 3.2.1.1 种内居群间遗传多样性
  • 3.2.1.2 种内居群间遗传分化程度的分析
  • 3.2.2 不同种的遗传多样性和遗传分化比较
  • 3.2.3 白刺属属内系统分析
  • 第四章 讨论
  • 4.1 白刺属种内居群的遗传多样性较为适中
  • 4.2 白刺属的遗传变异主要存在于居群内
  • 4.3 白刺属种间遗传多样性与遗传分化的比较
  • 4.4 白刺属属内系统关系
  • 关于白刺属植物种质资源的保护
  • 参考文献
  • 致谢
  • 相关论文文献

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