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油茶控制授粉家系子代遗传多样性分析研究

作　者: 范小宁
导　师: 张盛周；姚小华
学　校: 安徽师范大学
专　业: 细胞生物学
关键词: 油茶家系 SRAP标记 SSR标记体系优化遗传多样性
分类号: S794.4
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

油茶是我国重要的木本油料本土树种,综合利用价值较高,为了更好的开发利用其资源为人类社会所服务,与此息息相关的工作之一是培育油茶优良品种,其良种培育以选择育种为主。在长期的栽培生产过程中,部分天然杂交种表现出明显的杂种优势,预示着杂交育种是油茶选择育种的一个具有巨大潜力的途径。为了深入探讨油茶杂交子代的遗传多样性,为油茶杂交育种提供指导和理论支持。本文针对油茶控制授粉家系七个共127份实验材料,采用SRAP和SSR两种分子标记的方法,分别对实验材料进行遗传位点的扩增,通过软件POPGENE 3.2和NTSYS 2.10对其扩增位点的统计结果进行计算分析,探讨家系内和家系间的遗传多样性丰富度。两种标记的实验结果分析均得到家系内的遗传多样性大于家系间的遗传多样性,此实验结果为油茶优良新品种的选择提供了更为有价值的理论指导信息,家系内个体水平上选育出油茶优良品种具有较大潜质;同时,从分子水平上对家系内的杂交后代进行了聚类分析,并探索各家系之间的亲缘关系,为确立油茶品种类群的划分提供理论和遗传上的依据。采用SRAP分子标记时,从105对SRAP引物中筛选出9对扩增稳定、重复性好、多态性高的引物,利用优化的SRAP-PCR反应体系对油茶杂交子代进行位点扩增。共检测到片段大小在100-700 bp之间的位点191个,其中多态性比率高达100%,平均每对引物扩增位点21.2个。利用POPGENE 3.2和NTSYS 2.10软件对统计结果进行分析处理显示:Nei基因多样性指数（H）在0.3405-0.3664之间,Shannon信息指数（I）在0.5146-0.5450之间;家系内的遗传多样性（Hs）为0.3547,家系间的遗传多样性（Dst）为0.0200,表明总的遗传变异中家系内占94.67%,家系间仅占5.33%,证实了家系内存在丰富的遗传多样性,并且远大于家系间的丰富度。油茶杂交子代个体间存在着丰富的遗传变异,说明从家系内筛选综合性状优良的油茶品种存在可行性。油茶SSR-PCR反应体系的优化研究,实验应用改良CTAB法提取油茶基因组DNA,采用L₁₆（4⁵）正交设计试验,对影响油茶SSR- PCR反应体系的5因素(Taq聚合酶浓度、模板浓度、dNTPs浓度、引物浓度、Mg²⁺浓度)在4水平上进行筛选,PCR统计结果经分析软件DPS处理,此实验还对其退火温度进行了摸索,确立了油茶SSR-PCR反应的优化体系:总体积为20μL,Taq聚合酶量为1.0 U·20μL^-1,模板浓度75 ng·20μL^-1,dNTPs浓度为0.15 mmol·L^-1,引物浓度为0.4μmol·L^-1,Mg²⁺浓度为1.5 mmol·L^-1,退火温为50℃。在此优化体系的基础上,从61对SSR引物中筛选出10对多态性高、扩增稳定、重复性好的引物,对127份实验材料的遗传变异位点进行了扩增。通过统计分析及其软件计算处理,探讨了油茶家系内和家系间遗传多样性的丰富度,为油茶优良品种的选育提供分子层面的理论指导信息。10对引物组合共检测到60个位点,位点的大小分布在100-280bp之间,其中多态性位点60个,平均每对引物6.0个,多态性比率为100%。利用POPGENE3.2和NTSYS2.10软件对统计结果进行分析显示:Nei基因多样性指数（H）在0.3279-0.3883之间,Shannon信息指数（I）在0.4864-0.5573之间;家系内的遗传多样性（Hs）为0.3641,家系间的遗传多样性（Dst）为0.0329,表明总的遗传变异中家系内占89.44%,家系间仅占10.56%,家系内存在丰富的遗传多样性,并且大于家系间的丰富度。油茶杂交子代个体间存在着丰富的遗传变异,家系内的遗传丰富度大于家系间,为油茶的选择育苗提供了理论方向,说明从中筛选综合性状优良的油茶品种存在可行性。据此推测,在通过杂交育种技术培育油茶新品种工作中,应以杂交后代个体选择为主,优良家系选择对油茶产量提升的潜力相对较小。

全文目录

摘要  5-7
Abstract  7-11
第一章前言  11-29
  1 油茶近况  11-13
    1.1 油茶简介  11-12
    1.2 油茶的研究进展  12-13
  2 应用在植物遗传多样性研究中的主要分子标记  13-16
    2.1 RAPD 分子标记法  13-14
    2.2 AFLP 分子标记法  14-16
    2.3 SRAP 分子标记法  16
    2.4 SSR 分子标记法  16
  3 SRAP 分子标记在植物研究中的应用  16-22
    3.1 SRAP 技术在瓜果类蔬菜遗传多样性研究上的应用  17-18
    3.2 SRAP 技术在经济农作物遗传多样性研究上的应用  18-19
    3.3 SRAP 技术在观赏性植物遗传多样性研究上的应用  19-22
    3.4 SRAP 技术在林木遗传多样性研究上的应用  22
  4 SSR 分子标记在植物研究中的应用  22-27
    4.1 SSR 标记在瓜果类蔬菜遗传多样性研究上的应用  23
    4.2 SSR 技术在经济农作物遗传多样性研究上的应用  23-26
    4.3 SSR 技术在林木遗传多样性研究上的应用  26-27
  5 小结与讨论  27-29
第二章引言  29-31
  1 研究背景  29
  2 本研究的目的与意义  29-30
  3 主要研究内容  30-31
第三章油茶控制授粉家系子代遗传多样性的SRAP 分子标记分析  31-41
  1 材料与方法  31-33
    1.1 材料  31
    1.2 方法  31-33
  2 试验结果与分析  33-39
    2.1 DNA 质量检测结果  33
    2.2 油茶家系个体SRAP 扩增产物的多态性分析  33-34
    2.3 油茶家系的遗传多样性分析  34-35
    2.4 油茶不同家系间的遗传多样性分析  35
    2.5 油茶不同家系的遗传相似性分析  35-36
    2.6 油茶SRAP 标记聚类分析  36-39
  3 结果与讨论  39-41
第四章油茶SSR-PCR 反应体系的优化研究  41-50
  1 材料与方法  41-43
    1.1 材料  41
    1.2 方法  41-43
  2 结果与分析  43-48
    2.1 DNA 质量检测结果  43
    2.2 各因素对PCR 反应影响的差异分析  43-44
    2.3 油茶SSR 优化反应体系的建立  44-47
    2.4 SSR 反应体系的验证  47-48
  3 小结  48-50
第五章油茶控制授粉家系子代遗传多样性的SSR 分子标记分析  50-61
  1 材料与方法  50-52
    1.1 材料  50
    1.2 方法  50-52
  2 结果与分析  52-58
    2.1 DNA 质量检测结果  52
    2.2 油茶家系个体 SSR 扩增产物的多态性分析  52
    2.3 油茶家系内遗传多样性SSR 分析  52-54
    2.4 油茶不同家系间的遗传多样性分析  54
    2.5 油茶不同家系的遗传相似性分析  54-55
    2.6 油茶SSR 标记聚类分析  55-58
  3 结果与讨论  58-61
第六章结果与讨论  61-65
  1 结果与分析  61-62
    1.1 油茶SRAP 标记和SSR 标记扩增位点的多态性  61
    1.2 油茶遗传多样性的SRAP 和SSR 分析  61-62
    1.3 油茶家系间和家系内遗传变异关系的SRAP 和SSR 分析  62
    1.4 油茶家系之间的亲缘关系和遗传变异程度的SRAP 和SSR 分析  62
  2 讨论  62-65
参考文献  65-73
附表Ⅰ 本实验所用主要仪器  73-74
附表Ⅱ 本实验所用主要试剂与药品  74-75
致谢  75-76
发表论文及参加课题一览表  76

油茶控制授粉家系子代遗传多样性分析研究

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