毒麦属6个种的分子检测检疫应用研究

毒麦属6个种的分子检测检疫应用研究

论文摘要

毒麦,属禾本科毒麦属(黑麦草属),分布于全世界140多个国家和地区。我国原无毒麦,自1954年首次从保加利亚进口小麦中检出后,通过进口粮食或引种携带传入,现已分布到全国26省、市、自治区。毒麦(包括长芒毒麦和田毒麦)是我国乃至世界各国的重要检疫性杂草,我国自1957年以来,一直将其列为检疫对象。而亚麻毒麦、硬毒麦和多花黑麦草则是我国从进口原粮中截获率最高的三种杂草,他们的种子的外观形态非常近似,非专业人员很难鉴定到种。目前国内外对毒麦的检疫鉴定方法主要以形态学为主,而形态学方法的鉴定需要很强的专业知识和鉴定水平,因此建立有效、准确、实用、快速的分子生物学检测鉴定手段非常重要。本文使用分子生物学实验方法,提取了毒麦属6个种的样品DNA,分别采用PCR产物直接测序和克隆测序两种方法,对毒麦属6个种rDNA的ITS区(包括ITS-1,5.8 S rDNA和ITS-2)进行序列测定。结果表明,毒麦属植物:ITS序列总长度约为647 bp,其中ITS-1长度为235 bp,5.8S约为267 bp,ITS-2约为145 bp。ITS-1区G+C含量为54.64%~55.67%之间,5.8S区G+C含量为62.55%~62.93%之间,ITS-2区G+C含量为55.86%~57.93%。其中ITS-1,5.8 S,rDNA和ITS-2分别有16、7和7个变异位点。变异位点中信息位点22个,特异性识别位点8个,差异显著而稳定,依据这些位点完全可对毒麦属6个近似种加以鉴别。采用邻接法建立的系统发育树与形态学分类基本相符,为毒麦属植物分类鉴定提供了重要的分子生物学检测鉴定依据。结果表明rDNA ITS区序列特征能较好地反映毒麦属种内和种间差别,为毒麦属的鉴别提供了良好的分子标记,为口岸杂草检疫提供了经济、快速、准确的检疫鉴定方法。

论文目录

  • 中文摘要
  • 英文摘要
  • 第一部分 文献综述
  • 1 引言
  • 2 文献综述
  • 2.1 分子系统学研究进展
  • 2.1.1 分子系统学概念
  • 2.1.2 分子系统学实验技术
  • 2.1.3 分子系统学分析方法
  • 2.2 植物分子系统学研究进展
  • 2.2.1 植物分子系统学概念
  • 2.2.2 植物分子系统学的发展
  • 2.2.3 植物分子系统学研究方法
  • 2.3 植物分子生物学在植物分类与种类鉴定中的应用
  • 2.3.1 蛋白质组学技术在鉴定和分类中的应用
  • 2.3.2 核酸水平上的分类技术
  • 2.3.2.1 RAPD分类技术
  • 2.3.2.2 RFLP分类技术
  • 2.3.2.3 PCR SSR分类技术
  • 2.3.2.4 AFLP分类技术
  • 2.4 毒麦属的形态分类学研究进展
  • 2.4.1 毒麦属的形态特征
  • 2.4.2 毒麦属主要种类特征
  • 2.4.2.1 毒麦
  • 2.4.2.2 长芒毒麦
  • 2.4.2.3 田毒麦
  • 2.4.2.4 亚麻毒麦
  • 2.4.2.5 多花黑麦草
  • 2.4.2.6 硬毒麦
  • 3 立题依据和意义
  • 4 研究的主要内容与目的
  • 4.1 主要目的
  • 4.2 主要内容
  • 第二部分 毒麦属6个种PCR分子检测
  • 1 材料与方法
  • 1.1 材料
  • 1.1.1 材料及其来源
  • 1.1.2 材料处理
  • 1.2 方法
  • 1.2.1 试剂与仪器
  • 1.2.1.1 主要生化试剂
  • 1.2.1.1.1 DNA提取相关试剂
  • 1.2.1.1.2 常规PCR扩增反应及电泳检测相关试剂
  • 1.2.1.1.3 克隆相关试剂
  • 1.2.1.1.4 质粒提取相关试剂
  • 1.2.1.1.5 测序有关试剂
  • 1.2.1.2 主要仪器设备
  • 1.2.2 试验方法或操作程序
  • 1.2.2.1 植物基因组DNA的提取
  • 1.2.2.2 基因组DNA质量及浓度检测
  • 1.2.2.3 检测引物的设计与合成
  • 1.2.2.4 PCR反应检测
  • 1.2.2.4.1 PCR反应体系
  • 1.2.2.4.2 PCR反应程序
  • 1.2.2.5 PCR产物测序
  • 1.2.2.5.1 PCR扩增
  • 1.2.2.5.2 PCR产物纯化
  • 1.2.2.5.3 测序PCR反应
  • 1.2.2.5.4 测序PCR扩增产物纯化
  • 1.2.2.5.5 上机测序
  • 1.2.2.6 PCR产物片段克隆
  • 1.2.6.1 感受态细胞的制备
  • 1.2.6.2 DNA片段的体外连接
  • 1.2.6.3 克隆质粒的转化
  • 1.2.6.4 克隆的筛选及鉴定
  • 1.2.6.5 质粒DNA的提取
  • 2 结果
  • 2.1 电泳图片
  • 2.2 序列比对
  • 3 分析与讨论
  • 3.1 试验方法讨论
  • 3.1.1 种子基因组DNA的提取
  • 3.1.2 测序过程中影响因素
  • 3.1.3 克隆及阳性质粒的应用
  • 3.2 序列相似性比较与系统树分析
  • 3.2.1 ITS序列长度及变异
  • 3.2.2 ITS序列的系统发育及分析
  • 3.3 PCR产物直接测序和克隆测序结果比较
  • 全文总结
  • 创新点
  • 图版
  • 参考文献
  • 缩写词表
  • 作者简介
  • 致谢
  • 相关论文文献

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