濒危植物华东黄杉遗传多样性分析及保育

濒危植物华东黄杉遗传多样性分析及保育

论文摘要

从5个天然居群(江西三清山、安徽休宁、浙江临安、湖南阳明山自然保护区、阳明山老屋场)采集华东黄杉样本,以改良的CTAB法从华东黄杉叶片中制备模板DNA,优化了PCR循环参数,建立了ISSR-PCR扩增的最佳反应体系,筛选出扩增多态性片断较多且扩增产物稳定的引物,通过10条ISSR引物对89个华东黄杉个体的基因组DNA进行扩增,对华东黄杉居群的遗传多样性和遗传结构进行了研究。研究结果表明:CTAB提取液中的体积和提取时间对模板DNA有一定的影响。ISSR扩增条件为:20μLPCR反应体系中,2μL10χTaq酶配套缓冲液,1.5U Taq聚合酶,1.5~2.5mmol/L MgCl2,0.2μmol/L引物,0.2mmol/L dNTPs,10ng/L模板DNA。最佳扩增反应程序:94℃变性5min,1个循环;94℃变性30s,52℃(46-56℃不定)退火45s,72℃延伸2min,40个循环;最后在72℃延伸5min,1个循环。共对100条ISSR引物进行了筛选,分别筛选出扩增条带较多、信号强、背景清晰的10条ISSR引物用于5个居群DNA样本扩增,共扩增出76条带,其中多态性条带数为69个,多态性位点百分比为90.79%,以三清山居群的多态性位点百分比89.47%,安徽休宁居群的多态性百分比最低为56.58%。根据不同个体的扩增图构建了0、1矩阵(其中模糊带和弱带忽略不计)输入计算机。对ISSR数据处理结果如下:POPGENE分析结果表明,华东黄杉具有丰富的遗传多样性,Nei’s基因多样性H=0.3361,Shannon’s多态性指数I=0.4974。AMOVA分析表明,在总的遗传变异中有26.88%的变异发生在居群间,73.12%的变异发生在居群内。由UPGMA聚类分析得知,5个居群中,湖南阳明山两支与浙江先聚为一支,再与安徽休宁聚为一支,最后与江西三清山聚合。鉴于华东黄杉生境环境的特殊性和人为大量的砍伐,华东黄杉的数量逐渐减少,建议在华东黄杉分布区建立自然保护区,以江西三清山为核心地区,对其生存空间进行长期、有效的保护。另外,在居群间进行植株和幼苗的相互移栽,以提高居群间的基因交流,最大限度保护华东黄杉的遗传多样性。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 第一章 引言
  • 1.1 保护生物学概述
  • 1.2 遗传多样性的研究
  • 1.2.1 遗传多样性的概念
  • 1.2.2 遗传多样性的研究内容及方法
  • 1.2.3 遗传多样性的研究意义
  • 1.3 DNA分子标记技术中几种常用技术的基本概念和特点
  • 1.3.1 RFLP技术
  • 1.3.2 RAPD技术
  • 1.3.3 AFLP技术
  • 1.3.4 SSR技术
  • 1.3.5 SNPs技术
  • 1.3.6 SRAP技术
  • 1.4 DNA分子标记技术在遗传学研究中的应用
  • 1.4.1 遗传多样性的研究
  • 1.4.2 品种亲缘关系及分类研究
  • 1.4.3 性别鉴定的研究
  • 1.4.4 种质鉴定及种质资源保护的研究
  • 1.4.5 构建分子标记遗传图谱及辅助树木育种的研究
  • 1.4.6 树木DNA指纹图谱的构建
  • 1.5 ISSR分子标记技术
  • 1.6 华东黄杉的研究意义及其分布
  • 1.7 华东黄杉当前的研究现状
  • 第二章 材料与方法
  • 2.1 DNA的提取
  • 2.1.1 实验材料
  • 2.1.2 仪器与设备
  • 2.1.3 试剂和溶液
  • 2.1.4 改良的CTAB法
  • 2.1.5 基因组DNA琼脂糖凝较电泳的检测
  • 2.1.6 基因组DNA浓度测定和纯度检测
  • 2.1.7 CTAB法的优化
  • 2.2 ISSR分子标记对华东黄杉遗传多样性的分析
  • 2.2.1 实验材料
  • 2.2.2 实验仪器与试剂
  • 2.2.3 ISSR-PCR最佳反应体系的建立及优化
  • 2.2.4 随机引物的筛选
  • 2.2.5 PCR扩增产物的电泳分析
  • 2.2.6 数据统计和分析
  • 第三章 结果与分析
  • 3.1 DNA的提取
  • 3.1.1 CTAB提取方法的优化
  • 3.1.2 基因组DNA凝胶电泳的检测
  • 3.2 ISSR分子标记对华东黄杉遗传多样性的分析
  • 3.2.1 ISSR-PCR最佳反应体系的建立及结果
  • 3.2.2 引物的筛选
  • 3.2.3 5个居群89个个体的扩增结果
  • 3.2.4 三清山5个亚居群45个个体的扩增结果
  • 第四章 结论与讨论
  • 4.1 DNA的提取
  • 4.2 PCR反应体系的建立和优化
  • 4.3 华东黄杉的遗传多样性及保护生物学分析
  • 4.3.1 华东黄杉的遗传多样性分析
  • 4.3.2 华东黄杉的遗传结构
  • 4.3.3 保护生物学意义
  • 致谢
  • 参考文献
  • 攻读学位期间的研究成果
  • 相关论文文献

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