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菜豆遗传多样性的形态学和ISSR分析

作　者: 朱永鹏
导　师: 李焕秀
学　校: 四川农业大学
专　业: 蔬菜学
关键词: 菜豆植物学性状 ISSR 聚类分析
分类号: S643.1
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本试验采用了29份菜豆材料和一份小豆材料,调查了株型、初花节位、花色、荚色、荚长、荚宽、荚厚和百粒重8个植物学性状,采用改良后的CTAB法提取了材料的DNA,并对ISSR反应条件进行了优化,利用植物学性状和ISSR技术对这30份材料进行聚类分析,其主要结果如下：1.采用改良的CTAB法提取29份菜豆和1份小豆的DNA,所提DNA进行电泳检测显示完整性比较好,DNA的OD260/OD280为1.95-2.14,符合ISSR扩增要求。2.从100个随机引物中筛选出22个多态性好的随机引物,用这22个引物对30份试验材料进行扩增,共扩增出了262条带(平均每条引物获得11.9条),其中多态性条带占243条,多态性比率为92.7%,平均每条引物获得多态性带11.0条。3.退火温度筛选结果表明：绝大多数引物最佳退火温度为54℃,在此温度条件下,电泳条带多而清晰,且特异性强。4.对PCR反应体系进行优化,确定总反应体系为20μl,其中含有DNA模板60ng,2×MasterMi×10μl,引物0.5μmol/L。扩增程序为：94℃预变性1min,94℃变性1min、54℃退火1min、72℃延伸1min、36个循环,72℃延伸10min,4℃保存。5.利用NTSYS2.10软件,对ISSR数据进行处理,采用UPGMA法进行聚类分析,在相似系数为0.700处,可以将30个供试种质材料分为五类。第一类包括1号、3号、4号、5号、2号、6号、7号、10号、11号、9号、13号、14号、12号、15号这14份材料。在相似系数为0.75处又可分为三个亚类。第一亚类包括1号四季豆-1(黑)、3号威远四季豆、4号YJ005309、5号YJ009765、2号加工菜豆2号、6号四季豆-1、7号四季豆-3,此类品种在荚色、荚形等方面都相似。第二个亚类包括10号YJ009763和11YJ005307,这两种材料的百粒重很相近,豆荚都为绿色。第三个亚类包括9号YJ005308、13号YJ005310、14号雪豆-3、12号汉源花豆、15号YJ004616(花),豆荚的大小和百粒重相近。第二类包括18号YJ005312(花)、19号YJ005312、23号雪豆-2、20号YJ004616,豆荚和种子形状都相似。第三类包括16号四季豆-2、17号YJ009764、21号YJ009766、24号竹节豆、25号河南肉豆、22号YJ005311、26号川红架豆、27号红花白荚、28号王中王架豆。这一类材料都具有较长的荚果。第四类包括29号金黄色荚、30号泰国豆,初花节位相同、花色相似。第五类仅有一个材料(8号YJ004614),种子最小,为小豆材料,与其它材料遗传距离最远,在本次试验研究中作为对照。6.形态学聚类结果为：当遗传距离为9.261时,可以将30份材料分为五类。第一类包括14号、19号、23号、15号、20号、12号、6号、7号、25号、30号、24号、28号共12份材料。在相似系数为8.0时又可将它们分为两个亚类：第一个亚类包括14号雪豆-3,19号YJ005312、23号雪豆-2、15号YJ004616(花)、20号YJ004616、12号汉源花豆、6号四季豆-1、7号四季豆-3,这八个材料花色相近,主色都为白色。第二个亚类包括25号河南肉豆、30号泰国豆、24号竹节豆、28号王中王架豆,共同特征主要表现在荚果大小以及百粒重方面。第二类包括3号威远四季豆、27号红花白荚、1号四季豆-1(黑)、16号四季豆-2、26号川红架豆,都为蔓生型,豆荚大小相似,花色都为紫色。第三类包括18号YJ005312(花)、21号YJ009766、13号YJ005310、9号YJ005308、10号YJ009763、11号YJ005307、8号YJ004614、5号YJ009765、22号YJ005311、2号加工菜豆2号、29号金黄色荚,此类材料初花节位相近,豆荚大小相近。第四类为4号YJ005309。初花节位最高,并且豆荚较长。第五类为17号YJ009764。该品种的豆荚比较宽,花色和种子颜色最多样。7.形态标记和ISSR分子标记的聚类结果存在一定的差异。ISSR标记以DNA为对象,在分子水平上进行研究,较少受到环境影响,并且多态性好。为了较好地保证试验结果的正确性和可重复性,需要采用多种标记相结合的方法。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-9
目录  9-11
1. 前言  11
2. 文献综述  11-14
  2.1 遗传多样性的概念  11
  2.2 豆科植物遗传多样性研究进展  11-14
    2.2.1 形态学方法  11-12
    2.2.2 孢粉学方法  12
    2.2.3 生化标记方法  12-13
    2.2.4 分子标记方法  13-14
3. 研究目的和意义  14-15
4. 材料和方法  15-19
  4.1 材料  15-16
  4.2 形态学性状调查  16
  4.3 分子标记方法  16-19
    4.3.1 DNA提取和检测  16-17
    4.3.2 DNA纯度及含量测定  17
    4.3.3 PCR扩增  17-18
    4.3.4 ISSR数据统计分析方法  18-19
5. 结果与分析  19-30
  5.1 试验材料的形态学分析  19-22
  5.2 DNA提取效果  22-23
    5.2.1 DNA电泳检测  22
    5.2.2 DNA的质量检测  22-23
  5.3 ISSR分析  23-30
    5.3.1 ISSR引物筛选结果  23-24
    5.3.2 引物退火温度的筛选  24-25
    5.3.3 ISSR扩增结果及引物多态性分析  25-28
    5.3.4 聚类分析  28-30
6 讨论  30-34
  6.1 DNA提取  30-31
  6.2 ISSR体系  31-32
  6.3 ISSR标记的稳定性  32
  6.4 形态学分析  32-33
  6.5 两种聚类方法的比较  33-34
7. 结论  34-36
参考文献  36-39
附表  39-40
附图  40-44
致谢  44

菜豆遗传多样性的形态学和ISSR分析

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