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杏种质资源亲缘关系及分类地位的ISSR和SSR分子标记研究

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引言

1.1杏的种质资源

1.1.1杏的分类和主要种

1.1.2杏的起源与传播

1.1.3杏的品种及分类

1.2杏种质资源研究进展

1.2.1杏资源的调查、分布及收集保存

1.2.2杏资源的孢粉学研究

1.2.3杏资源的细胞学研究

1.2.4杏资源的同工酶研究

1.2.5杏资源的DNA分子标记研究

1.3分子标记及其在果树种质资源研究中的应用

1.3.1几种常用的分子标记鉴定方法

1.3.2杏种质资源DNA分子标记研究应用

1.4课题的提出及试验的目的意义

1.4.1课题的提出

1.4.2试验的目的意义

试验材料和方法

2.1试验材料

2.2试验仪器和试剂

2.2.1试验仪器

2.2.2试验试剂

2.3试验方法

2.3.1 DNA的提取及质量检测

2.3.2两种分子标记方法

2.3.3数据统计与分析

结果与分析

3.1 ISSR标记对杏属植物资源的分析

3.1.1反应条件的优化和引物的筛选

3.1.2引物扩增结果

3.1.3特征带型和特征带

3.1.4聚类分析和主坐标分析

3.2 SSR标记对杏属植物资源的分析

3.2.1引物的筛选

3.2.2引物的扩增结果

3.2.3扩增带型和扩增带

3.2.4聚类分析和主坐标分析

讨论

4.1试验方法的选择

4.1.1试验方法的比较

4.1.2试验方法的可行性

4.2聚类结果分析和主坐标分析

4.2.1 ISSR聚类结果分析和主坐标分析

4.2.2 SSR聚类结果分析和主坐标分析

4.3 ISSR、SSR在探索亲缘关系的异同

结论

参考文献

致谢

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摘要

杏为核果类果树,原产于中国,种质资源十分丰富。对包括杏在内的果树品种品系鉴定多采用形态学、孢粉学和生理生化等方法,近年来分子标记技术的诞生,相继有采用RAPD方法对杏种质资源研究的一些报道,而其他分子标记方法如ISSR、SSR对杏种质资源进行分析的报道还寥寥无几。本研究为《杏种质资源亲缘关系及分类地位的ISSR和SSR分子标记研究》,旨在从DNA水平上,对30份杏品种资源及主要种基因组DNA进行ISSR、SSR分析,研究杏种、品种之间的亲缘关系和分类地位,并建立主要杏种、品种的DNA指纹图谱,进行品种品系的鉴定,为品种审定、保护奠定基础;同时对仁用杏品系的起源问题进行探索。试验得出以下结论: (1)杏属植物ISSR优化反应体系:总体积20μl时,DNA模板量200ng;引物浓度0.2μM,10×buffer(20mM MgSO<,4>,100mMKCl,80mM(NH<,4>)SO<,4>,100mMTris-HCl,0.5%NP-40,pH9.0)2μl,dNTP 200μM,Taq聚合酶2U,最佳退火温度52℃。 (2) SSR标记可在不同种甚至不同属之间有通用性。本试验从桃和樱桃上开发的108对SSR引物中筛选出22对引物:BPPCT009、BPPCT020、BPPCT022、BPPCT033、BPPCT040、CPPCT6、CPPCT7、CPPCT8、CPPCT10、CPPCT14、CPPCT15、CPPCT16、CPPCT28、CPPCT30、CPPCT31、UDP96-010、UDP96-015、UDP96-019、UDP94-402、UDP98-406、UDP98-408、PS08E08。这些引物可直接应用于杏种、品种间的SSR分析。 (3)30份杏属植物材料的ISSR、SSR标记研究,采用了聚类分析和主坐标分析两种方法。 ISSR标记结果分析: 聚类结果将所用杏属植物的试材大致划分为9大组:组Ⅰ为普通杏的所有品种和一个西伯利亚的品种红花山杏;组Ⅱ为藏杏单独归为一组;组Ⅲ为所有的仁用杏品种;组Ⅳ为西伯利亚杏的品种包括西伯利亚杏、大山杏、辽梅;组Ⅴ为辽杏单独划为一组;组Ⅵ为李梅杏的一个品种红梅杏;组Ⅶ为紫杏;组Ⅷ为李梅杏的品种包括泰安杏梅、李蜜杏、昌黎杏梅;组Ⅸ为梅杏杂交种送春单独为一组。 主坐标分析结果将30份供试材料明显的划分为三组,其中仁用杏系品种在坐标图中分布区域比较密集,划为一组;李梅杏的几个品种、紫杏、送春分布到一个区域中,将其划为一组;普通杏、西伯利亚杏、辽杏、藏杏聚集在一个区域,将其划为一组。 SSR 标记结果分析: 聚类结果将所用杏属植物的试材大致划分为9大组:组Ⅰ为普通杏的4个品种骆驼黄、华县接杏、陕梅杏、串枝红及一个仁用杏品种80D05;组Ⅱ为西伯利亚杏的所有品种和仁用杏除80D05在外的所有品种;组Ⅲ为辽杏单独划为一类;组Ⅳ为一个普通杏品种克孜克西米西和藏杏聚在了一起;组Ⅴ为李梅杏的一个品种红梅杏;组Ⅵ为梅杏杂交种送春;组Ⅶ为泰安杏梅、李蜜杏,是李梅杏的两个品种;组Ⅷ为昌黎杏梅亦属于李梅杏;组Ⅸ为紫杏,是单独的一个种。主坐标分析结果显示,普通杏、西伯利亚杏、辽杏、藏杏的所有代表品种聚集在第一象限,与 ISSR的主坐标分析不同的是,一个李梅杏品种红梅杏(14)亦聚在了这里;13个仁用杏品种的分布情况是由第一象限逐渐过渡到第二象限,其中3个仁用杏品种分布在上述品种的周围,而6个仁用杏品种则完全分布在第二象限,其余仁用杏品种介于二者之间;李梅杏品种泰安杏梅(15)、李蜜杏(16)昌黎杏梅(17)及紫杏、送春聚集在第三象限。 (4) SSR标记聚类分析显示,供试材料油仁对丰仁的遗传距离为0,在DNA分子水平上看,二者为同物异名。 (5)C210-5是从龙王帽中经过营养系选择的方法得到的品种,试验通过SSR-PCR的方法,证明了C210-5可以作为一个单独的品种进行品种命名。 (6) 仁用杏的起源聚类结果认为:ISSR 方法与普通杏的亲缘关系较近;SSR方法与西伯利亚杏的亲缘关系较近。主坐标分析结果大多数都偏离普通杏种群和西伯利亚种群,因此,仁用杏群体的起源还需进一步试验的深入研究。

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