中国西南地区芒属植物遗传多样性的SSR分析

论文摘要

芒属植物被认为是最有潜力的能源作物之一,目前人们已经将其用作生物乙醇生产原料和发电燃料。芒属植物能适应多种类型土壤,具有良好的抗干旱能力,每生产15t/hm~2干物质仅耗水400mm。芒属植物光合效率高,干物质产量高达30t/hm~2以上。近年来,欧洲各国重视芒属植物的基因型选择和栽培技术改进,在耕地准备、越冬、施肥和植保等方面都作了较多研究。中国是世界上芒属植物的分布中心,资源十分丰富。芒与五节芒主要分布于中部与南部,荻分布于我国30°以北的东北,华北,南荻分布于我国长江中下游地区。我国对芒属植物遗传多样性的研究尚显不足。本文利用SSR分子标记技术,对我国西南地区95份芒属植物材料的遗传多样性进行分析。该遗传多样性的分析对于指导芒属植物种质资源的搜集、保存、遗传育种与种质创新等有十分重要的理论意义和应用价值。研究结果表明:利用SSR引物对93份中国西南地区的野生芒属材料进行SSR扩增,34对引物共扩增出186条带,其中多态性条带166个,占89.24%。平均Nei’s基因多样度为0.2012,平均Shannon信息指数为0.3169,表明芒属植物种源有较高的遗传多样性。Nei’s遗传相似性和主成分分析均显示,西南地区的的芒和五节芒的遗传相似性较高。UPGMA聚类分析显示,95分材料聚成两大类:芒属植物与非芒属植物。93份芒属材料在遗传相似系数(GS)为0.69水平上,聚成2大亚类。第一大亚类由芒组成,第二大亚类由五节芒组成。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 芒属植物国内外研究进展
• 1.1.1 芒属植物形态学分类研究
• 1.1.2 芒属植物细胞学研究
• 1.1.3 芒属植物分子标记研究
• 1.2 遗传标记的类型及其发展
• 1.2.1 形态标记（morphological marker）
• 1.2.2 细胞学标记（cytological marker）
• 1.2.3 生化标记（biochemical marker）
• 1.2.4 分子标记（molecular marker）
• 1.3 分子标记的类型及其应用
• 1.3.1 基于DNA-DNA杂交的DNA标记
• 1.3.2 基于PCR的DNA分子标记技术
• 1.3.2.1 随机引物的PCR标记
• 1.3.2.2 特异引物的PCR标记
• 1.3.3 基于PCR与限制性酶切结合的DNA标记
• 1.3.4 基于单核苷酸多态性的DNA标记
• 1.4 研究目的与意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验技术路线
• 2.2 材料
• 2.3 方法
• 2.3.1 芒属植物基因组DNA的提取
• 2.3.2 SSR-PCR反应体系的构建
• 2.3.3 SSR-PCR产物的检测
• 2.3.3.1 仪器设备
• 2.3.3.2 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染程序
• 2.3.4 引物的筛选
• 2.3.5 数据统计分析
• 3 结果与分析
• 3.1 基因组DNA的质量检测
• 3.2 SSR引物筛选
• 3.3 SSR标记的多态性分析
• 3.4 SSR标记的遗传相似度和聚类分析
• 3.5 主成分分析
• 4 讨论
• 4.1 玉米SSR引物在芒属植物遗传分析中应用的可行性
• 4.2 西南地区芒属植物的遗传多样性
• 4.3 西南地区芒属植物的聚类分析
• 4.4 西南地区芒属植物SSR分类与传统形态学分类的异同
• 4.5 西南地区芒属植物遗传相似性与杂交育种
• 参考文献
• 附录
• 致谢
• 作者简介