簕竹属部分竹种间亲缘关系的RAPD标记研究

簕竹属部分竹种间亲缘关系的RAPD标记研究

论文摘要

本研究利用随机扩增多态性DNA(RAPD)技术,对我国簕竹属(Bambusa)的28个竹种或变型即属于簕竹亚属的车筒竹(Bambusa sinospinosa)、木竹(B.rutila)、锦竹(B.subaequalis)、坭竹(B.gibba)和佛肚竹(B.ventricosa):属于单竹亚属的甲竹(B.remotiflora)、单竹(B.cerosisssima)、紫斑竹(B.textiliscv.Maculata)和崖州竹(B.textilis var.gracilis);属于孝顺竹亚属的马甲竹(B.tulda)、青丝黄竹(B.eutuldoides McClure var.viridi-vittata)、撑蒿竹(B.pervariabilis)、花眉竹(B.longispiculata)、青竿竹(B.tuloides)、信宜石竹(B.subtruncata)、妈竹(B.boniopsis)、鱼肚腩竹(B.gibboides)、花竹(B.albo-lineata)、藤枝竹(B.lenta)、破篾黄竹(B.contracta)、龙头竹(B.vulgaris)及其变型种黄金间碧竹(B.vulgaris cv.Vittata)和大佛肚竹(B.vulgaris cv.Wamin)、孝顺竹(B.multiplex)及其变型种小琴丝竹(B.multiplex cv.Alphonse-Karr)、银丝竹(B.multiplexcv.Silverstripe)、风尾竹(B.multiplex cv.Fernleaf.)、观音竹(B.multiplex var.riviereorum)进行基因组多态性分析,筛选了16个随机引物,均可扩增出清晰可重复的条带且多态性明显。在DPS 7.05软件中,统计这些扩增产物来计算Jaccard遗传距离,建立NeiLi最长距离法聚类分析图。本实验得到如下结论:(1)建立了簕竹属植物RAPD分析的技术体系:反应终体积是20μl,含有10×Buffer2.0μl、Mg2+3.5mM、dNTPs0.4mM、引物0.6μM、Taq酶3.0U、模板DNA40ng、加灭菌ddH2O定容至20μl。PCR循环程序如下:94℃预变性2min;94℃变性30s,34℃退火30s,70℃延伸90s,38个循环;72℃延伸7min:4℃结束扩增。(2)从96条引物中,筛选出能够扩增出稳定产物、扩增谱带清晰、特异性强的16条引物供用。利用筛选出的16个引物和优化的RAPD反应程序和反应体系,对来自福建福建农林大学后山的簕竹属28个个体进行全面的RAPD分析并得到多态性,结果在全部供试资源中共扩增出218条重复性好,清晰的位点,DNA片段在190bp-3000bp之间,其中多态性位点共计211个,占96.8%。平均每个引物扩增出13.6个片段,13.2个片段具有多态性。(3)28个竹种的平均遗传距离为0.5597,变异幅度为0.2139-0.7647,遗传距离的平均值及变异幅度均较大,在218个位点中,有211个位点具有多态性,多态位点百分比达到了96.8%,这都说明了它们具有较高的遗传多样性。(4)结合形态分类看,大致有这样的结果:属于同一种的变型或栽培型的竹种之间的遗传距离较小,不同种间的遗传距离较大。如属于孝顺竹的4个栽培型(小琴丝竹、银丝竹、凤尾竹、观音竹)之间的遗传距离在0.2139-0.4013,同属于龙头竹栽培型的黄金间碧竹和大佛肚竹的遗传距离为0.3986;而属于簕竹亚属的锦竹和属于孝顺竹亚属的信宜石竹之间的遗传距离为0.7521。(5)对采集的28个簕竹属竹种的DNA扩增进行RAPD分析,综合各引物扩出的谱带,得到簕竹属28个竹种的分子标记检索表,从理论方面为将来从基因型方面对各个竹种的识别直接采用鉴别的引物和区别带的位置提供了捷径,揭示这一竹属的28个竹种的内在联系,对从基因型方面进行竹种亲缘关系鉴定具有理论上的指导意义。(6)用16个随机引物对28个簕竹属个体进行DNA随机扩增,所得的RAPD产物显示了丰富的多态性,表明簕竹属种间和种内遗传基础相当复杂,而RAPD技术可灵敏地检测这种遗传多样性。根据RAPD产物进行的聚类结果分析同形态分类结果基本吻合,表明RAPD技术不仅可以精确地检测簕竹属种间及种内的遗传多样性和判断其亲缘关系远近,还可以应用于该属的系统分类研究。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 前言
  • 1.1 中国竹类植物资源分布
  • 1.2 竹类资源的开发利用
  • 1.2.1 竹材的研究利用
  • 1.2.2 竹笋的研究利用
  • 1.2.3 竹叶的研究利用
  • 1.2.4 竹副产品的利用
  • 1.2.5 竹子的生态价值
  • 1.2.6 竹子在园林中的应用
  • 1.3 竹类植物常规分类方法
  • 1.4 DNA分子标记技术及其在竹类植物研究中的应用
  • 1.4.1 分子标记的种类及特征
  • 1.4.2 竹类植物 DNA分子标记研究的现状与问题点
  • 1.5 选择应用 RAPD技术进行研究的原因
  • 2 材料与方法
  • 2.1 材料
  • 2.1.1 供试样品
  • 2.1.2 RAPD引物
  • 2.1.3 实验试剂及主要仪器设备
  • 2.1.4 主要试剂的配制
  • 2.2 方法
  • 2.2.1 总DNA的提取
  • 2.2.2 DNA提取与纯化步骤
  • 2.2.3 模板 DNA的质量检测与浓度确定
  • 2.3 RAPD技术体系的建立
  • 2.3.1 RAPD条件的优化
  • 2.3.2 PCR反应成分的优化
  • 2.4 PCR产物的检测
  • 2.5 PCR引物的筛选
  • 2.6 RAPD条带分析与数据处理
  • 3 结果与分析
  • 3.1 提取 DNA样品的浓度、纯度分析
  • 3.2 RAPD技术体系的建立
  • 3.2.1 扩增程序的优化
  • 3.2.2 多态性引物筛选
  • 3.3 RAPD-PCR扩增结果
  • 3.3.1 簕竹属植物 RAPD标记多态性分析
  • 3.3.2 簕竹属不同个体的种间遗传距离
  • 3.3.3 聚类分析、亲缘关系、遗传多样性分析
  • 3.4 传统分类方法与RAPD法的结果比较分析
  • 3.4.1 应用传统方法分类结果
  • 3.4.2 应用RAPD分子标记的分类结果
  • 3.4.3 应用 RAPD法所得结果与传统分类法比较
  • 4 结论与讨论
  • 4.1 结论
  • 4.2 讨论
  • 4.2.1 簕竹属 RAPD分子标记存在问题和解决
  • 4.2.2 RAPD在簕竹属亲缘关系上应用的稳定性与可行性分析
  • 4.2.3 RAPD标记的数据分析方法
  • 4.3 展望
  • 参考文献
  • 致谢
  • 附图(部分观赏性竹种)
  • 相关论文文献

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