醉马草遗传多样性及内生真菌对其抗寒性影响

论文摘要

本研究以我国北方天然草原主要的烈性毒草和水土保持植物醉马草（Achnatherum inebrians）为研究对象,对醉马草微卫星引物开发、遗传多样性、内生真菌对醉马草抗寒性的影响等方面进行了研究。主要结果如下:1.通过不同低温胁迫条件下醉马草种子的萌发试验,明确了内生真菌可以提高醉马草种子的发芽率、发芽速度、促进胚根、胚芽的生长,在10℃低温胁迫条件下,醉马草E+植株的发芽率、发芽指数、胚芽和胚根长显著高于E-植株（p＜0.05）。2.通过对醉马草幼苗的长期低温生长试验,明确了内生真菌能够明显的促进E+植株的地下生物量的积累（p＜0.05）,增加或者维持醉马草的地上生物量,引起生物量格局的重新分配—使植株根冠比增大,使植株抗寒能力增强。3.通过对醉马草幼苗在短期低温胁迫下的生理生化特性研究表明:低温胁迫下醉马草的渗透调节系统,膜系统及光合系统均受到不同程度的损害,在5℃条件下,抗寒能力较强的醉马草带菌（E+）植株在可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、SOD、CAT等酶活性、Fv/Fm值方面均高于不带菌（E-）植株（p＜0.05）。4.通过对醉马草成株的田间自然越冬试验,明确了内生真菌能够明显促进E+植株的越冬存活率和返青再生能力。5.通过磁珠富集文库法成功开发了12对醉马草SSR引物,且证明其中90%的引物可以成功应用于芨芨草属其它禾草的遗传多样性研究。6.通过应用6个微卫星座位,对8个醉马草自然居群共计80个个体的遗传多样性进行了分析表明,醉马草遗传分化程度较高,遗传多样性丰富。基于SSR标记的UPGMA聚类分析与主成分分析表明,8个醉马草自然居群能按照采集地点的不同分为新疆和甘宁青两组,地理距离与醉马草的遗传距离呈显著正相关（p＜0.05）。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 前言
• 第一章 文献综述
• 1.1 醉马草的研究进展
• 1.1.1 醉马草的生物学特性
• 1.1.2 醉马草的分布
• 1.1.3 醉马草的毒性
• 1.1.4 醉马草的防治措施
• 1.1.5 有关醉马草与内生真菌共生的研究
• 1.1.6 有关醉马草的其他研究
• 1.2 禾草-内生真菌共生体抗寒性研究进展
• 1.3 SSR标记在遗传多样性研究中的应用
• 1.3.1 遗传多样性概述
• 1.3.2 微卫星标记技术
• 1.3.3 微卫星引物的建立方法
• 第二章 内生真菌对醉马草抗寒性的影响
• 2.1 低温胁迫下内生真菌对醉马草种子萌发的影响
• 2.1.1 材料与方法
• 2.1.2 结果与分析
• 2.1.3 讨论
• 2.2 低温胁迫条件下内生真菌对醉马草幼苗抗寒性的影响
• 2.2.1 材料与方法
• 2.2.2 结果与分析
• 2.2.3 讨论
• 2.3 醉马草成株的田间抗寒性
• 2.3.1 材料与方法
• 2.3.2 结果与分析
• 2.3.3 讨论
• 第三章 醉马草微卫星引物的建立
• 3.1 试验材料
• 3.2 技术路线
• 3.3 试验方法
• 3.3.1 基因组DNA的提取
• 3.3.2 总DNA酶切
• 3.3.3 酶切产物连接
• 3.3.4 杂交
• 3.3.5 富集
• 3.3.6 富集产物扩增
• 3.3.7 T-vector连接
• 3.3.8 大肠杆菌感受态细胞制备及连接产物转化
• 3.3.9 阳性克隆的鉴定
• 3.3.10 测序及重复序列位置的确定
• 3.3.11 引物设计
• 3.3.12 优化与检测设计的引物
• 3.4 结果与分析
• 3.4.1 醉马草DNA提取
• 3.4.2 总DNA酶切结果
• 3.4.3 酶切产物连接与检测
• 3.4.4 包含简单重复序列DNA富集的富集与扩增检测
• 3.4.5 目的片段DNA的T-vector连接、转化以及阳性克隆鉴定
• 3.4.6 测序及重复序列位置的确定
• 3.4.7 引物设计及多态性检测
• 3.5 羽茅微卫星引物的开发
• 3.6 讨论
• 第四章 利用微卫星标记对醉马草遗传多样性的研究
• 4.1 试验材料
• 4.2 试验方法
• 4.2.1 醉马草总DNA的提取
• 4.2.2 SSR引物选择
• 4.2.3 PCR反应体系和程序
• 4.2.4 变性聚丙烯酰胺凝胶电泳
• 4.2.5 数据统计分析
• 4.3 试验结果
• 4.3.1 SSR标记在醉马草天然群体中的多样性
• 4.3.2 居群内微卫星位点的多态性
• 4.3.3 醉马草各居群间的遗传结构分析
• 4.3.4 居群间的地理距离与遗传距离相关性
• 4.3.5 聚类分析
• 4.3.6 AMOVA分析结果
• 4.4 讨论
• 第五章 结论
• 参考文献
• 项目资助
• 致谢