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铁皮石斛叶绿体微卫星的开发应用及其种间通用性研究

作　者: 徐雯
导　师: 丁小余
学　校: 南京师范大学
专　业: 植物学
关键词: 铁皮石斛 叶绿体微卫星 开发 多态性 通用性
分类号: S567.239
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


铁皮石斛(Dendrobium officinale Kimura et Migo)是兰科(Orchidaceae)石斛属(Dendrobium)的珍稀濒危特有种,为中国特有的药用植物,在我国被誉为“中华九大仙草”之首,应用历史悠久。可是,近年来由于生境的破坏和人为的过度采挖,铁皮石斛自然资源已濒临灭绝。微卫星(microsatellite)或称简单重复序列(simple sequence repeat, SSR)是指由1-6个核苷酸为基本重复单位组成的串联重复序列。它广泛的分布于真核生物的核基因组、叶绿体基因组以及线粒体基因组。目前,叶绿体微卫星分子标记技术(chloroplast microsatellite markers, cpSSR)已成功地应用于许多物种的研究,并被证明是研究植物居群进化、变异、居群遗传多样性及居群遗传结构的有效手段。本研究首次开发了9对具多态性的铁皮石斛叶绿体微卫星引物,并从4个铁皮石斛自然居群中选取55个个体来检测其多态性水平,还进一步对铁皮石斛居群进行遗传分析。结果显示,每个位点有2-4个等位基因,基因多样性指数为0.133-0.703,每个居群有4-6种单倍型。／(?)MOVA分析表明：变异的32.45%来源于居群间,67.54%来源于居群内。居群内的遗传变异大于居群间的。这些多态性的cpSSR位点将是研究铁皮石斛遗传多样性、居群遗传结构以及进化的有效工具并为铁皮石斛自然资源的保护提供依据。本研究还进一步验证了9对多态性cpSSR引物在石斛属其他17个种中的通用性以及它们在粉花石斛和细茎石斛中的多态性水平并对两个种进行了居群遗传分析。结果显示,引物XWcp03. XWcp04和XWcp05在供试的所有石斛属种的材料上全部扩增出清晰的条带,实现跨种扩增；而其余的6对引物在石斛属17个种中的大部分中扩增出清晰条带。9对cpSSR引物在粉花石斛和细茎石斛中的多态性水平验证实验显示：在粉花石斛中,9对引物全部扩增出条带且其中的7对引物具有多态性,每个多态性位点有2-3个等位基因,基因多样性指数为0.167-0.178,每个居群有2-5种单倍型,AMOVA分析表明：变异的33.65%来源于居群间,66.35%来源于居群内；在细茎石斛中,9对引物全部扩增出条带且均具有多态性,每个多态性位点有2-4个等位基因且基因多样性指数为0.167-0.582,每个居群有4-6种单倍型,AMOVA分析表明：变异的47.70%来源于居群间,52.30%来源于居群内。两个种居群内的遗传变异均大于居群间的,与铁皮石斛居群的分析结果一致。此外,跨种扩增实验表明：这些cpSSR引物可能能用于其它石斛属种的研究。

全文目录


摘要  3-4Abstract  4-6目录  6-8第1章 绪论  8-23  1.1 铁皮石斛的研究现状  8-13    1.1.1 铁皮石斛的资源概况  8    1.1.2 铁皮石斛的植物学特性  8-9    1.1.3 化学成分研究  9-10    1.1.4 铁皮石斛组织培养研究  10-13  1.2 DNA分子标记在铁皮石斛研究中的应用  13-17    1.2.1 随机扩增DNA多态性  13    1.2.2 扩增片段长度多态性  13-14    1.2.3 简单重复序列  14    1.2.4 简单重复序列间区标记技术  14-15    1.2.5 相关序列扩增多态性  15    1.2.6 核糖体DNA(rDNA)内转录间隔区序列(ITS)标记  15-16    1.2.7 叶绿体微卫星分子标记  16    1.2.8 叶绿体基因片段  16-17    1.2.9 线粒体基因片段  17  1.3 叶绿体微卫星技术的发展现状  17-22    1.3.1 叶绿体基因组以及cpSSR的特点  18    1.3.2 cpSSR的类型及其产生和扩展机理  18    1.3.3 cpSSR技术的原理以及cpSSR的开发  18-19    1.3.4 cpSSR的应用研究  19    1.3.5  19-21    1.3.6 cpSSR应用的前景和展望  21-22  1.4 研究目的和意义  22-23第2章 铁皮石斛叶绿体微卫星标记的开发与筛选  23-38  2.1 材料和方法  24-25    2.1.1 供试材料  24    2.1.2 仪器及试剂  24-25  2.2 铁皮石斛叶绿体微卫星的开发  25-28    2.2.1 总DNA的提取  25-26    2.2.2 叶绿体非编码区的PCR扩增  26    2.2.3 切胶回收DNA及DNA的纯化  26-27    2.2.4 纯化PCR产物的检测  27    2.2.5 纯化后PCR产物的克隆  27    2.2.6 测序  27    2.2.7 微卫星序列分析及引物设计  27-28  2.3 多态性引物的筛选  28-33    2.3.1 PCR扩增  28    2.3.2 多态性的检测  28-33  2.4 结果  33-36    2.4.1 测序结果  33-34    2.4.2 引物的设计与筛选  34-35    2.4.3 cpSSR引物的多态性分析  35-36    2.4.4 单倍型的确定  36  2.5 讨论  36-38    2.5.1 微卫星引物的设计  36-37    2.5.2 叶绿体片段的选择  37    2.5.3 叶绿体微卫星类型  37    2.5.4 叶绿体微卫星多态性的产生原因  37-38第3章 cpSSR分子标记在铁皮石斛居群遗传分析中的应用  38-42  3.1 材料和方法  38    3.1.1 材料  38    3.1.2 方法  38  3.2 结果  38-40    3.2.1 单倍型多样性  38-39    3.2.2 居群遗传多样性及居群分化  39-40  3.3 讨论  40-42第4章 叶绿体微卫星引物通用性检测及在粉花石斛和细茎石斛居群遗传分析中的应用  42-53  4.1 材料和方法  42-44    4.1.1 材料  42-44    4.1.2 方法  44  4.2 结果  44-52    4.2.1 通用性检测  44-46    4.2.2 多态性水平检测  46-48    4.2.3 cpSSR在粉花石斛居群遗传分析中的应用  48-50    4.2.4 cpSSR在细茎石斛居群遗传分析中的应用  50-52  4.3 讨论  52-53参考文献  53-62在读期间发表的学术论文及研究成果  62-63致谢  63

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 经济作物 > 药用作物 > 草本 > 多年生 > 其他
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