糙花少穗竹天然居群遗传多样性研究

论文摘要

本论文从表型水平和DNA水平研究了中国永安糙花少穗竹（Oligostachyum scabriflorum）天然居群遗传多样性和遗传结构，并探讨了居群间的相互关系平和基因流。通过分析糙花少穗竹目前的遗传资源现状，提出合理的利用资源对策。研究结果如下： 1．选择13个表型性状，运用变异系数、巢式方差分析和分化系数研究亚居群间和亚居群内的表型变异。结果表明：糙花少穗竹亚居群内的变异大于亚居群间的变异，但表型的平均分化系数VST=37.29％，亚居群间的分化还是比较大的。表型性状与微环境因子间的相关分析表明：叶片性状与海拔相关极显著；株高与海拔相关显著；各表型性状与坡度、坡位间相关不显著；枝下高和胸径处节长与立地类型间相关显著；株高与乔木类型间相关显著。通过聚类分析发现，青水居群内的亚居群聚为一类，而安砂居群内的亚居群A5聚到洪田居群内，洪田居群内亚居群聚为2亚类。可能是人为干扰较为频繁所致。 2．用改良的CTAB法成功地从经干燥的糙花少穗竹叶片中提取出质量比较高的总DNA，完全满足RAPD的要求。 3．建立了糙花少穗竹RAPD分析的技术体系。反应终体积是20ul，Bufferl倍液，Mg2+2.0mM，Taq酶1U，引物0.5 uM，dNTPs0.1mM，DNA1ng/ul，用灭菌的双蒸水补齐。PCR循环程序如下：94℃预变性2min，然后94℃变性30second，38℃退火30second，72℃延伸90second，执行38个循环，最后72℃延伸7 min，以4℃结束。 4．利用RAPD标记，并以亚居群为基本单位对永安3个天然居群的遗传变异进行了研究。18个随机引物扩增出187条清晰且可重复的谱带，其中132条是多态的，分子量基本都分布在200bp到2800bp之间；物种水平的多态条带百分率为70.6％。Shannon多样性指数为0.4895，基因多样性（h）为0.3021，有效等位基因数（Ne）为1.4256，等位基因平均数（A）为1.8951；Popgene32计算出的糙花少穗竹3个居群的基因分化系数Gst为0.6809，基因流（Nm）为0.3078，TFPGA计算出的分化度Fst值为0.6908，利用Shannon多样性指数分析的居群间遗传多样性比例为（Hsp-Hpop）/Hsp=0.6824。这些结果表明糙花少穗竹天然居群内存在着丰富的遗传多样性，并且居群间的遗传分化较高；通过计算三个居群间的遗传距离和相似性显示，糙花少穗竹天然居群的遗传距离和空间距离之间存在相关性。

论文目录

• 摘要
• 英文摘要
• 1 前言
• 1.1 形态标记技术
• 1.1.1 表型变异格局的研究
• 1.1.2 表型可塑性
• 1.2 细胞学标记技术
• 1.3 生化标记技术
• 1.4 分子标记技术
• 1.5 居群的分子进化动力
• 1.5.1 突变
• 1.5.2 自然选择
• 1.5.3 遗传漂变
• 1.5.4 基因流
• 1.6 竹类植物遗传多样性研究
• 1.7 糙花少穗竹目前的研究现状
• 2 材料与方法
• 2.1 取样与调查
• 2.1.1 表型性状研究取样与调查
• 2.1.2 RAPD样品采集
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 糙花少穗竹总 DNA提取与纯化
• 2.2.2 基因组 DNA的测定
• 2.2.2.1 分光光度法测定基因组DNA的浓度和纯度
• 2.2.2.2 溴化乙锭（EB）琼脂糖凝胶电泳法测定基因组 DNA的浓度和纯度
• 2.2.2.3 调节样品 DNA的浓度
• 2.2.3 扩增条件的优化和扩增体系的确定
• 2.2.4 RAPD-PCR分析
• 2.2.5 引物筛选
• 2.3 数据处理与分析
• 2.3.1 表型性状数据处理与分析
• 2.3.2 RAPD数据处理与分析
• 2.3.2.1 RAPD数据统计方法
• 2.3.2.2 RAPD数据分析方法
• 3 结果与分析
• 3.1 表型性状研究的结果与分析
• 3.1.1 亚居群内与亚居群间的表型变异
• 3.1.2 表型的微环境变异
• 3.1.3 亚居群的聚类情况
• 3.2 RAPD结果与分析
• 3.2.1 核基因组 DNA的测定
• 3.2.2 RAPD反应体系的建立
• 3.2.3 多态性引物的筛选
• 2.3.4 RAPD扩增结果
• 2.3.4.1 表型频率变化
• 2.3.4.2 基因频率变化
• 2.3.4.3 居群间遗传分化
• 2.3.5 居群间遗传距离和遗传相似性
• 4 讨论
• 4.1 表型性状变异
• 4.2 关于 RAPD
• 4.2.1 基因组 DNA的制备
• 4.2.2 RAPD体系的建立
• 4.3 糙花少穗竹居群遗传多样性和遗传结构
• 参考文献
• 致谢