芸芥三个亚种的遗传多样性分析

论文摘要

本研究主要采用了形态学标记和SSR分子标记相结合,运用聚类分析对3个亚种,24份芸芥种质的遗传多样性进行了研究。主要结果如下:1.通过对三个芸芥亚种的24份材料观察研究发现,它们具有叶片为羽状裂叶、花瓣离生、球拍状、角果圆柱状或四棱状、果喙扁平剑形等共同特征,但三个亚种之间的形态特征和农艺性状仍有较大差异,主要表现在叶片颜色的深浅、基生叶及茎生叶的大小、茎杆有无刺毛、花萼形状、株高、结角数、角果长度、千粒重、落粒性等方面。Eruca vesicaria （L.） Cav.subsps. sativa:除和田芸芥为完整叶以外,其它材料叶片均为羽状裂叶,叶色为深绿色,基生叶叶长15-22cm,宽5-8cm,茎生叶略小,叶片长10-18cm,叶宽4-5cm,不抱茎,茎杆无毛或被极少刺毛,花为黄色或乳白色,花萼为筒状,花后花萼脱落,角果为四棱状,长1.5-3cm,种子卵形,褐色、黄色或黄褐色,不易落粒。株高介与22-60.4cm之间,平均42.19cm,平均分枝部位4.5cm,总分枝数最多达23个,平均结角数74个,平均角果长2.00cm,平均千粒重1.65g。Eruca vesicaria （L.） Cav.subsps.vesicaria:叶片均为羽状裂叶,叶色为深绿色,基生叶叶长11-13cm,宽5cm左右,茎生叶片长8-10cm,叶宽2cm左右,茎杆密被刺毛,花为乳黄色,花萼下部较肥大,花后花萼不凋谢,角果为圆柱状,表面密被刺毛,长约1.5cm左右,种子黄褐色,不易落粒。株高为34cm左右,平均分枝部位1.15cm,平均总分枝数14个,结角数最多达162个,平均102个,角果长1.2cm左右,千粒重为0.60g左右。Eruca vesicaria（L.） Cav.subsps. pinatifida:叶片均为羽状裂叶,叶色为绿色,基生叶叶长约14cm左右,宽6cm左右,茎生叶片长约7cm,叶宽2cm左右,茎杆刺毛基部较密而上部较少,花为乳黄色,角果为圆柱状,表面无刺毛,长约1.3cm左右,种子黄褐色,极小,易落粒。株高达109cm,为三个亚种中最高,分枝部位2cm左右,总分枝数26个,结角数多达340个,角果长度1.2cm,千粒重仅0.25g。2.三个亚种的品质性状也存在差异。Eruca vesicaria （L.） Cav.subsps. sativa亚种的材料,硫甙含量和含油量最高,平均值分别达到22.64和28.26,而其他两个亚种硫甙含量和含油量较小,Eruca vesicaria （L.） Cav.subsps.vesicaria亚种的材料平均硫甙含量仅有7.79,平均含油量为26.2;但其芥酸和蛋白质含量较高,平均值分别为31.77和42.47;Eruca vesicaria（L.） Cav.subsps.pinatifida亚种的材料芥酸、硫甙、含油量、蛋白质含量平均值分别为23.14、15.57、21.31、40.21。3.对Eruca vesicaria （L.） Cav.subsps. sativa亚种研究表明,栽培种与野生种间存在较大差异。主要表现在叶片长度、花瓣颜色、刺毛多少,株高、种子大小及落粒性等方面:栽培种叶片较长,为13-18cm,花多为乳黄色,茎秆、花蕾刺毛较少。栽培种的植株较高大,全株有效平均结角数为47个,角果明显粗、长,长约2.3cm左右。种子较大,千粒重一般为2g以上,不易落粒。野生种叶片较短,为8-14cm,花多为乳白色,茎秆,花蕾及角果刺毛较多,其平均株高、平均分枝部位等都低于栽培种,全株有效平均结角数达到156个。野生种的材料角果长度为1.6cm左右。种子小,千粒重大多都小于1g,易落粒。4.根据对芸芥的形态特征、农艺性状及品质性状的综合分析结果,作聚类分析。在遗传距离大约0.60处,24份芸芥材料大体可分为六组。5.通过SSR标记技术,在29条引物中,共筛选出6条有效引物扩增出317条带,其中多态性带有256条,多态带比率为80.7%。SSR标记分析供试材料在遗传距离为0.09处,24份芸芥材料可分为三大类,其中第Ⅲ大类有可分为三组。

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摘要

SUMMARY

缩略词（abbreviation）

第一章文献综述

1 芸芥的起源和主要类型划分

2 芸芥的主要生物学特性和理化特性

2.1 芸芥的抗旱耐瘠性

2.2 芸芥油的主要理化性质和品质

2.2.1 芸芥的含油率及油的主要理化特性

2.2.2 芸芥油的脂肪酸组成及芥酸积累

2.2.3 芸芥的硫甙含量研究

3 芸芥的栽培利用现状

4芸芥的用途及研究价值

5 遗传多样性的概念及检测方法

5.1 遗传多样性的概念

5.2 遗传多样性的检测方法

5.2.1 形态学水平

5.2.2 染色体水平

5.2.3 分子水平

第二章研究目的、内容和实验方案

1 研究的目的

2. 研究内容

3. 总体的技术路线及采取的实验方案

3.1 植物材料

3.2 资料收集

3.3 芸芥品质的测定

3.4 分子标记方法

3.5 总体的技术路线

第三章芸芥（Eruca Mill.）不同亚种的形态学性状、

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.2 田间种植

1.3 研究方法

1.3.1 植物学形态特征记载

1.3.2 生长发育观察

1.3.3 经济性状考察

1.3.4 品质测定

2 结果与分析

2.1 芸芥的植物学形态特征

2.1.1 不同亚种的主要特征

2.1.2 亚种群体内的变异

2.2 生长发育观察

2.3 芸芥的农艺性状

2.3.1 不同亚种之间的差异

2.3.2 Eruca vesicaria （L.） Cav. subsps. sativa 亚种内栽培种与野生种农艺性状的差异

2.4 三个芸芥亚种的品质性状

2.5 聚类分析

3 讨论与小结

附图

第四章芸芥的SSR 标记及聚类分析

1 材料与方法

1.1 供试材料

1.2 所需试剂及缓冲液的配制

1.3 所用主要设备的规格及产地

1.4 实验方法

1.4.1 DNA 的提取

1.4.2 DNA 的纯度鉴定

1.4.3 PCR 反应体系的优化

1.4.4 PCR 扩增程序

1.4.5 电泳

1.4.6 引物的筛选

1.4.7 数据计算与分析

2 结果与分析

2.1 DNA 的质量

2.2 SSR 反应条件的优化

2.2.1 模板含量对SSR 扩增反应的影响

2.2.2 dNTP 浓度对SSR 扩增影响

2.2.3 TaqDNA 聚合酶浓度对SSR 扩增的影响

2.2.4 引物浓度对SSR 扩增的影响

2.3 引物的筛选

2.4 SSR 分子标记扩增结果

2.5 聚类结果分析

3 讨论与小结

第五章讨论与结论

1 形态学聚类与SSR 聚类

1.1 形态学聚类

1.2 SSR 聚类

1.3 造成形态学聚类与SSR 聚类结果差异的原因

2 SSR 结果的稳定性

3 SSR 技术在本试验中的可行性分析

4 存在的问题及展望

致谢

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