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福州和泉州野生蕉ISSR分析及其离体保存初步研究

作　者: 陈红俊
导　师: 赖钟雄
学　校: 福建农林大学
专　业: 果树学
关键词: 野生蕉 居群 ISSR 遗传多样性 离体保存
分类号: S668.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
下　载: 48次
引　用: 5次
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内容摘要


本研究对采自福建省福州市闽侯县的旗山野生蕉、晋安区北峰野生蕉和宦溪野生蕉、泉州市的德化蕉和永春野生蕉等5个类型野生蕉的7个自然居群进行了ISSR遗传多样性分析；对旗山野生蕉种质资源进行离体保存初步研究，以期为保护和利用福建野生蕉资源提供科学依据。主要研究结果如下：1福州市和泉州市7个野生蕉自然居群的ISSR分析对采自福建省福州市闽侯县的旗山野生蕉、晋安区北峰野生蕉和宦溪野生蕉、泉州市的德化蕉和永春野生蕉等5个类型野生蕉的7个自然居群（居群1—旗山野生蕉，样品编号1-48；居群2—福州北峰野生蕉，样品编号49-88；居群3—宦溪低海拔野生蕉，样品编号89-125；居群4—宦溪中海拔野生蕉，样品编号126-166；居群5—宦溪高海拔野生蕉，样品编号167-214；居群6—德化野生蕉，样品编号215-246；居群7—永春野生蕉，样品编号247-289）的289个样本进行ISSR分析。从42条ISSR随机引物中筛选出16条扩增效果清晰稳定的引物，扩增得到174条带清晰并呈多态性的电泳条带，多态性条带为121条，多态性比率69.54%。7个居群的Nei’s遗传距离在0.0662-0.2437之间，遗传相似系数在0.7837-0.9335之间。其中多态性最高的是居群1（旗山野生蕉编号1-48）48份材料，多态性位点多达79个，居群内多态位点百分比PPB=45.4%，有效等位基因数ne*=1.2612±0.3539，Nei’s基因多样指数H=0.1536±0.1937，Shannon’s信息指数I=0.2307±0.2796。而多态性最低的居群为居群2（福州北峰野生蕉编号49-88）40份材料，其中多态性位点30个，PPB=17.24%， ne*=1.0873±0.2264，H=0.0534±0.1312，I=0.0816±0.1944。居群1遗传多样性水平最高，居群2的遗传多样性水平最低，其余群体的遗传多样性水平居于二者之间。与类似研究相比，福州和泉州野生蕉的遗传多样性程度相对较低，意味着这些野生蕉的生存已经面临危险，亟需加强保护。289个样本ISSR的聚类分析表明，在D1=21.5处可分为两大类，居群1单独为第二大类。在D2=18.0处居群1分为两亚类，44号样品单独分为特别的一小类。而在D3=15.5出处将第一大类分为两个亚组，居群6（德化野生蕉居群：编号215-246）32份材料单独为一个亚组，其他5个居群聚成一个亚组。此结果说明居群6与其他6个居群之间遗传距离相差较大，居群1可近似定为核心居群。在D4=13.0处将北峰野生蕉与永春野生蕉划为一组，宦溪低海拔、宦溪中海拔与宦溪高海拔划为另一组。北峰野生蕉与永春野生蕉地理位置不接近，但在遗传距离中却划分为一组，说明这两个居群相对差异较小，在本研究中这种情况是唯一的例外；而宦溪低海拔、宦溪中海拔与宦溪高海拔野生蕉居群相互之间遗传差异较小，基因结构较为接近。在D5=11.5处将宦溪低海拔野生蕉与宦溪中海拔、宦溪高海拔野生蕉分开，宦溪低海拔野生蕉单独划分为一个亚组，宦溪中海拔野生蕉与宦溪高海拔野生蕉分为一个亚组，宦溪低海拔野生蕉在这三个居群中特异性最高，最为独特，其他两个居群野生蕉在遗传多样性方面更为接近。在D6=10.2处将宦溪中海拔野生蕉与宦溪高海拔野生蕉分为两组。以上研究结果表明，福州和泉州野生蕉亲缘关系与地理分布有密切关系。7个野生蕉居群总的有效等位基因数为1.2903，Nei’s基因多样指数为0.1854，Shannon’s信息指数为0.2932，基因多样性Ht为0.1835，群体内基因多样性Hs=0.0865，基因分化系数Gst=0.5824，Nm*值=0.4462。总的遗传变异中58.24%基因变异来源于各个野生蕉居群之间，41.76%基因变异来源于各个野生蕉居群内部交流。居群间和居群内遗传变异是7个野生蕉居群资源基因变异的主要来源，而野生蕉居群间的变异大于居群内基因变异。7个野生蕉居群之间Nm*=0.4462，小于0.5，不能维持较高的基因变异多样性。群体间基因交流程度较低，自交衰退、部分无性繁殖和居群隔离可能是导致7个居群之间遗传分化的主要原因。野生植物群体只有具备较高的遗传多样性，才能在优胜劣汰的进化中生存繁衍。福建福州和泉州野生蕉群体难以维持较高的基因变异多样性，说明亟需通过加强保护野生蕉资源，缩小居群间的隔离，促进居群间的基因交流，从而保证野生蕉的永久生存。2野生蕉试管苗离体保存初步研究研究发现，福州市旗山野生蕉居群分布数量较多，遗传多样性较高，因此本试验对旗山野生蕉种子进行离体萌发初探。野生蕉试管苗的获得：以福州旗山野生蕉种子为试验材料， MS培养基作为基本培养条件，比较HgCl2消毒处理的不同时间长度对污染率影响、种子不同成熟度对萌发率的影响、低温贮藏时间、BA和NAA浓度对萌发时间的影响。研究结果表明，0.1%HgCl2消毒9min为最佳消毒方式，全熟种子萌发率最高。野生蕉试管苗离体保存初步研究表明，适宜培养基为MS+6-BA0.5mg/L+NAA0.1mg/L+琼脂0.6%+蔗糖3%，pH为5.8。

全文目录


缩略词  7-9
摘要  9-12
Abstract  12-15
第一章 引言  15-26
  1 DNA 分子标记方法在植物方面的研究进展  15-20
    1.1 常用植物 DNA 分子标记  16-18
      1.1.1 RFLP  16
      1.1.2 RAPD  16-17
      1.1.3 SSR  17
      1.1.4 AFLP  17-18
      1.1.5 ISSR  18
    1.2 植物分子标记的应用  18-20
      1.2.1 植物分子标记在遗传多样性研究的应用  18-19
      1.2.2 植物分子标记在遗传图谱构建中的应用  19
      1.2.3 植物分子标记在辅助育种的应用  19
      1.2.4 植物分子标记在亲缘关系中的应用  19-20
  2 植物种质资源保存研究进展  20-22
    2.1 植物组织培养保存  20-22
      2.1.1 常温继代保存  20-21
      2.1.2 缓慢生长保存  21-22
  3 野生蕉种质资源现状及生物技术研究进展  22-25
    3.1 野生蕉概述  22-23
    3.2 野生蕉分子标记研究进展  23
    3.3 香蕉种质资源保存研究进展  23-25
  4 研究意义及内容  25-26
    4.1 研究意义  25
    4.2 研究内容  25-26
第二章 福州市和泉州市 7 个野生蕉自然居群的 ISSR 分析  26-48
  1 材料与方法  26-28
    1.1 试验材料  26-27
    1.2 生化试剂及设备  27
    1.3 试验方法  27-28
      1.3.1 野生蕉基因组 DNA 的提取  27
      1.3.2 DNA 检测  27
      1.3.3 ISSR 引物筛选  27-28
      1.3.4 PCR 扩增程序  28
    1.4 数据统计与分析  28
      1.4.1 PCR产物条带统计  28
      1.4.2 数据分析处理方法  28
  2 结果与分析  28-44
    2.1 福建野生蕉 DNA 质量检测结果  28-29
    2.2 ISSR-PCR 扩增结果  29-30
    2.3 福建福州和泉州野生蕉遗传多样性分析  30-44
      2.3.1 各地 7 个野生蕉居群 289 份样品的遗传多态性分析与聚类分析  30-40
      2.3.2 7 个居群间遗传多样性分析  40-41
      2.3.3 7 个野生蕉居群之间遗传距离及聚类分析  41-43
      2.3.4 7 个居群间的遗传结构分析  43-44
  3 讨论  44-48
    3.1 福州和泉州野生蕉的遗传多样性程度相对较低  44-46
    3.2 福州和泉州野生蕉亲缘关系与地理分布有密切关系  46-47
    3.3 福州和泉州野生蕉的的群体不能维持较高的基因变异多样性  47-48
第三章 福州旗山野生蕉离体保存初步研究  48-53
  1 材料与方法  48-49
    1.1 材料  48
    1.2 培养条件  48
    1.3 方法  48-49
      1.3.1 福州旗山野生蕉种子HgCl2消毒时间的筛选  48-49
      1.3.2 福州旗山野生蕉种子成熟度对种子萌发影响  49
      1.3.4 低温处理时间对福州旗山野生蕉种子萌发率的影响  49
      1.3.5 福州旗山野生蕉离体保存  49
    1.4 观察记录数据与统计  49
  2. 结果与分析  49-52
    2.1 不同消毒时间对福州旗山野生蕉种子的影响  49-50
    2.2 种子成熟度对种子萌发影响  50-51
    2.3 4℃冰箱保存时间对种子萌发时间影响  51
    2.4 旗山野生蕉试管苗离体保存  51-52
  3 讨论  52-53
第四章 小结  53-58
  1 福州市和泉州市 7 地区野生蕉居群 289 份样品 ISSR 分析  53-56
    1.1 福州市和泉州市野生蕉 289 份样品遗传多样性的 ISSR 分析  53
    1.2 福州市和泉州市野生蕉 289 份样品 ISSR 的聚类分析  53-54
    1.3 福建省 7 个野生蕉居群的遗传多样性分析  54-55
    1.4 7 个野生蕉居群之间遗传距离及聚类分析  55-56
    1.5 福建省 7 个野生蕉居群的群体遗传结构分析  56
  2 福州旗山野生蕉离体保存初步研究  56-58
参考文献  58-63
附录：图版及说明  63-123
  图版Ⅰ 福州旗山野生蕉群落形态与花果性状  64-65
  图版Ⅱ 福州北峰和永春野生蕉群落形态与生长环境  65
  图版Ⅲ 宦溪野生蕉群落形态与生长环境  65-66
  图版Ⅳ 福州和泉州野生蕉 ISSR 凝胶电泳图谱  66-122
  图版Ⅴ 福州旗山野生蕉种子离体萌发与保存  122-123
致谢  123

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 多年生草本果类 > 香蕉
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