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基于SSR标记构建白蜡种质资源分子身份证及其遗传多样性分析

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摘要

1 前言

1.1 白蜡概述

1.1.1 白蜡品种的遗传多样性研究

1.1.2 遗传多样性含义

1.2 遗传多样性研究方法

1.2.1 形态学标记

1.2.2 细胞学标记

1.2.3 生物化学标记

1.2.4 分子标记

1.3 SSR分子标记技术

1.4 本研究目的意义

2 材料和方法

2.1 供试材料

2.2 试验试剂和仪器

2.2.1 试验试剂

2.2.2 主要仪器

2.3 试验方法

2.3.1 白蜡DNA的提取

2.3.2 DNA浓度与质量的检测

2.3.3 白蜡SSR-PCR扩增

3 结果与分析

3.1 白蜡DNA组浓度测定

3.2 SSR引物的筛选及多态性分析

3.2.1 引物等位基因信息分析

3.3 46份白蜡种质资源的DNA指纹数据库的初步构建

3.4 核心引物对46份白蜡的遗传多样性分析

3.5 白蜡SSR扩增结果与多态性分析

3.6 亲缘关系聚类

4 讨论

4.1.白蜡基因组DNA的提取

4.2 白蜡SSR-PCR模板及退火温度

4.3 分子身份证的构建

4.4 基于SSR标记的亲缘关系分析

4.5 基于SSR标记的遗传多样性分析

4.6 SSR分子标记用于品种鉴定和纯度检测的优越性

参考文献

图版

致谢

攻读学位期间发表的论文

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摘要

白蜡(Fraxinus sp.)属双子叶植物纲,木犀科(Oleceae),木樨亚科(Oleoideae),目前发现的白蜡约有70多种,在我国已见约34种。白蜡树耐盐碱、干形出众,作为一种常见绿化树种,在我国分布广泛。由于白蜡种质资源种类繁多,白蜡种质资源的的鉴定工作引起了研究者的关注。到20世纪80年代末,随着分子标记技术的不断发展和完善,为白蜡种质资源分子层面的鉴定奠定了基础。本研究利用SSR分子标记技术,以山东省林业科学研究院寿光试验站保存的46份白蜡为试材,运用相关软件进行分析,通过分子层面的研究,为探究构建白蜡种质分子身份证的方法提供了坚实的理论依据,为白蜡新品种的审定、DUS测试、分子标记辅助育种等领域奠定理论基础。主要研究结果如下:
  1、分子身份证的构建:以山东省林业科学研究院寿光试验站收集的46份白蜡为试验材料,用于构建白蜡种质资源分子身份证。利用SSR标记技术对白蜡试材进行区分,从150对引物中筛选出11对SSR引物对选定白蜡试材进行扩增,每个引物可以检测到3-5个基因型,平均每对引物扩增出2.52条带和2.09条多态性带,平均多态性位点百分率为82.93%。将检测出的等位基因依次赋值,结果显示:筛选出的11对引物用于构建供试白蜡种质资源的分子身份证,能够达到区分各品种的目的。
  2、以2013年山东省林科院白蜡种质资源调查项目采集并保存的46份白蜡为试材,利用SSR分子标记技术对我国白蜡种质资源进行指纹图谱构建,利用从候选引物筛选出的11对特异性强,条带清晰的引物作为核心引物,构建白蜡DNA指纹图谱,扩增的条带大小在100-200bp之间,大多数在100-150bp之间。
  3、遗传多样性分析:白蜡供试材料的遗传多样性指数:46份白蜡试材平均观察等位基因数Na为4.7个,平均有效等位基因数Ne为2.8438个。香浓多样性信息指数为1.1996, Nei≥基因多样性指数H为0.6391,表明白蜡的遗传水平差异不大,遗传水平趋于一致。46份白蜡供试材料的观察杂合度的范围为0.3889-0.9459,期望杂合度的范围为0.5184-0.7488,平均期望杂合度(He)为0.6489,说明白蜡供试材料中的纯合单株较少,杂合单株较多。基因流Nm=1.3764,说明白蜡群体间的遗传分化可能不是由遗传漂流引起的,白蜡基因间有一定的流动性。通过软件NTSYS-pcV2.10对46份供试材料进行聚类分析,以0.55遗传距离为线划分,将白蜡分为3组,聚类表明在同一地方采集的白蜡试材并没有完全聚到一起,有一定交叉现象,说明各种源的地理位置与聚类分析结果不完全相符,来源地与聚类结果没有明显对应关系。

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