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不同产地角倍性状的差异及角倍蚜（Schlechtendalia chinensis）遗传多样性的SSR分析

作　者: 吕翔
导　师: 杨子祥
学　校: 中国林业科学研究院
专　业: 生态学
关键词: 五倍子角倍单宁酸微卫星遗传多样性
分类号: S899.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 24次
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内容摘要

五倍子是瘿绵蚜科(Pemphigidae)五节根蚜亚科(Fordinae)的一些蚜虫寄生在漆树科(Anacadiaceae)盐肤木属(Rhus)几种树的复叶上,刺激叶组织细胞增生膨大而形成的各类虫瘿的总称,是我国重要的资源昆虫产品和传统的出口创汇商品,在医药、纺织、化工、食品、电子、环保和农业等行业中广泛应用。由角倍蚜(Schlechtendalia chinensis)寄生在盐肤木(Rhus chinensis)复叶上形成的角倍,是14种五倍子中主要的生产种类,产量约占我国五倍子总产量的75%。本文采集了中国五倍子主产区7省(市)14个产地的角倍,测定角倍的大小、壁厚、密度、单宁酸和没食子酸含量等主要性状指标,比较和评价不同产地角倍的性状和质量差异,探究影响角倍单宁酸和没食子酸含量的环境因子,为角倍质量评价、角倍蚜品种选育和引种提供依据。同时,利用微卫星(SSR)分子标记对角倍蚜14个地理种群进行遗传多样性分析,探究不同地理种群间的遗传分化及遗传距离与地理距离间的相关性,为角倍蚜的遗传育种提供理论依据,主要研究结论如下:1.不同产地角倍虫瘿的形状、大小和角状突起变异较大,有的外形圆润饱满,突起少呈球状,如峨眉、竹山种群;有的从基部向端部逐渐增大,突起少,呈梨状,如桑植,台江种群;有的外形不规则,突起多且尖锐,呈囊状,如绥阳、永定、盐津种群。从一个产地将角倍蚜引种到其他产地,所形成的角倍外形和与原引种地相似,表明角倍蚜是决定角倍形状的主要因素。2.14个产地角倍的单宁酸含量为61.59～68.30%,平均为64.49%,从低到高依次为:印江<西乡<竹山<古丈<盐津<桑植<台江<永定<湄潭<五峰<绥阳<万源<峨眉<酉阳;没食子酸含量为70.35～77.61%,平均为73.92%,从低到高依次为:盐津<竹山<西乡<印江<古丈<桑植<台江<永定<湄潭<绥阳<五峰<峨眉<酉阳<万源;倍壁厚度为1.55～2.01 mm,平均为1.74 mm;倍子密度为0.16～0.33 g/mL,平均为0.26 g/mL。单因素方差分析表明:不同产地角倍的单宁酸含量、没食子酸含量、倍壁厚度和倍子密度差异显著。相关性分析表明:单宁酸含量与没食子酸含量呈显著正相关,单宁酸和没食子酸含量分别与产地4～8月的月均温呈显著负相关,而与倍壁厚度、倍子密度及产地经纬度、海拔、相对湿度等相关性不显著,表明角倍生长期的温度是影响角倍质量的主要环境因子。聚类分析将14个产地的角倍分为3类,分别代表了优良、中等和一般的角倍类群。3.利用6对微卫星引物对14个角倍蚜地理种群的遗传多样性进行分析,共检测到18个等位基因,平均为3个,引物多态位点百分率为100%;种群多态位点百分率(P)为83.33%～100%,平均为99%。各种群的观察等位基因数(Na)为2.0000～2.6667,平均为2.3572;有效等位基因数(Ne)为1.7664～2.1582,平均为1.9884;观察杂合度(Ho)为0.0000～0.1566;期望杂合度(He)为0.3770～0.5423;Nei’s基因多样性指数为0.3652～0.5242;Shannon信息指数(I)为0.5725～0.8197。种群遗传相似系数介于0.7150～0.9653,遗传距离介于0.0353～0.3355。角倍蚜种群遗传多样性低,种群间存在不同程度的遗传分化。4.基于Nei(1972)遗传距离的UPGMA聚类分析结果:14个地理种群分成了2个类群,第1类群在地理分布上没有规律,长江南北均有分布,第2类群在地理分布上相对集中,均位于长江以南。分子方差分析(AMOVA)结果:7.88%的遗传变异来自种群间,92.12%的遗传变异来自种群内部,种群间的基因交流较少。Mantel检测结果:遗传距离与地理距离无显著相关性(r=0.1766,P=0.094>0.05),表明角倍蚜种群之间不具有明显的地理隔离效应。5.结合各产地角倍的性状、角倍蚜的遗传多样性,选取贵州台江、绥阳、湄潭,四川峨眉、万源,云南盐津,湖南古丈、永定,湖北竹山,重庆酉阳10个产地作为角倍蚜核心种质的建议种群,代表我国角倍资源群体。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-13
表目录  13-14
图目录  14-15
第一章绪论  15-31
  1.1 引言  15-16
    1.1.1 研究背景  15
    1.1.2 研究目的和意义  15-16
    1.1.3 项目来源与经费支持  16
  1.2 国内外研究现状与评述  16-29
    1.2.1 角倍及角倍蚜概述  16-18
    1.2.2 我国古代对五倍子的认识  18
    1.2.3 我国现代对五倍子及倍蚜的研究  18-19
    1.2.4 国外对五倍子的研究概况  19-20
    1.2.5 遗传多样性及种群分化  20-27
    1.2.6 本研究涉及的遗传分析软件  27-28
    1.2.7 核心种质  28-29
  1.3 研究目标和主要研究内容  29-30
    1.3.1 研究目标  29
    1.3.2 主要研究内容  29-30
  1.4 研究的技术路线  30-31
第二章角倍性状差异及分析  31-45
  2.1 样地概况及样品采集  31
  2.2 材料和方法  31-35
    2.2.1 材料  31-32
    2.2.2 试验仪器、药品及试剂  32-33
    2.2.3 试验方法  33-35
    2.2.4 数据统计与分析  35
  2.3 结果与分析  35-42
    2.3.1 不同产地角倍形状差异  35-37
    2.3.2 角倍单宁酸和没食子酸含量及形态特征分析  37-39
    2.3.3 聚类分析  39-40
    2.3.4 角倍单宁酸和没食子酸含量与形态特征的相关性分析  40
    2.3.5 角倍单宁酸和没食子酸含量与环境因子的相关性分析  40-41
    2.3.6 引种角倍单宁酸和没食子酸含量变化  41-42
  2.4 小结与讨论  42-45
    2.4.1 小结  42-43
    2.4.2 讨论  43-45
第三章角倍蚜遗传多样性的SSR 分析  45-63
  3.1 材料与方法  46-50
    3.1.1 材料  46-48
    3.1.2 研究方法  48-50
  3.2 结果与分析  50-59
    3.2.1 基因组DNA 的提取与检测  50-51
    3.2.2 PCR 扩增结果  51-52
    3.2.3 Hardy-Weinberg 平衡检验  52-53
    3.2.4 角倍蚜种群的遗传结构  53-58
    3.2.5 遗传距离与地理距离之间的关系  58-59
  3.3 小结与讨论  59-63
    3.3.1 小结  59-60
    3.3.2 讨论  60-63
第四章结论与讨论  63-70
  4.1 结论  63-65
    4.1.1 角倍主要性状差异  63
    4.1.2 角倍蚜遗传多样性及种群分化  63-64
    4.1.3 角倍蚜核心种质资源库  64-65
  4.2 讨论  65-70
    4.2.1 不同产地角倍性状的差异  65-66
    4.2.2 角倍蚜的遗传格局  66-67
    4.2.3 角倍资源的保护性开发  67-68
    4.2.4 本研究需要改进之处  68-69
    4.2.5 展望  69-70
参考文献  70-78
在读期间的学术研究  78-79
致谢  79

不同产地角倍性状的差异及角倍蚜（Schlechtendalia chinensis）遗传多样性的SSR分析

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