6个油松种群遗传多样性的RAPD分析

论文摘要

本研究以山西、陕西、河北和辽宁4省的6个油松种群为研究对象,采用RAPD标记,对其遗传多样性和遗传结构进行了研究。通过对油松RAPD反应体系的随机引物浓度、模板DNA用量、dNTP浓度、TaqDNA聚合酶浓度和Mg2+浓度等进行梯度试验,建立了适合油松RAPD扩增的最佳反应体系,即在25μL反应液中,含10×Buffer 2.5μL,25 mmol/L的MgCl2 3.0μL,10 mmol/L的dNTP0.5μL,0.5 U Taq酶,40 ng的模板DNA,10μmol/L的引物2.0μL,14.9μL ddH2O。同时对60条引物进行筛选试验,从中筛选出扩增多态性片段较多且扩增产物稳定的RAPD引物19条。在此基础上,对6个油松种群的102个针叶样品的基因组DNA进行扩增,共检测到146个位点,其中多态位点122个,占83.56%。用POPGEN（1.31版）软件对数据进行分析,得到的Nei’s基因多样性（h）与Shannon多样性指数（I）分别为0.2587和0.3786,表明遗传多样性水平较高。在6个种群中,灵空山种群（LK）（PPB=66.44%,h=0.2735,I=0.3965）和雾灵山种群（WL）（PPB=65.75%,h=0.2639,I=0.3855）的遗传多样性高于其他4个种群[千山种群（QM）、平泉种群（PQ）、黄陵种群（HL）和洛南种群（LN）]。就6个种群而言,RAPD检测结果显示,每个位点的等位基因数（na）为1.6518,有效等位基因数（ne）为1.4667,总遗传多样性（Ht）为0.3263,种群内遗传多样性（Hpop）为0.2587;基因分化系数（Gst）达0.2072,基因流（Nm）为1.9145。说明总遗传变异的20.72%存在于种群间,79.3%存在于种群内。表明油松的遗传变异大部分存在于种群内,种群之间基因交流亦较频繁。研究同时表明,6个油松种群之间的遗传距离的变化范围为0.0791～0.1380,平均值为0.10482。其中LK和PQ的遗传距离最大（0.1380）,LK和WL的遗传距离最小（0.0791）。根据Nei’s遗传距离,利用UPGMA法对6个油松种群进行聚类分析,结果表明,可将这些种群归为两组,即LK和WL这两个种群为第一组,QM、PQ、HL和LN这4个种群为第二组;或者LK、WL、QM和LN为一组,PQ和HL为另一组。通过对6个种群间的遗传距离和地理距离进行Mantel检验,证明6个种群间的遗传距离与地理距离之间没有显著相关性。基于以上研究结果,从油松种群遗传改良和油松种群遗传多样性保护两方面提出了相应的资源利用和保护策略。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 引言
• 1.1 遗传多样性
• 1.1.1 遗传多样性的研究意义
• 1.1.2 植物遗传多样性的主要研究方法
• 1.1.2.1 形态学标记
• 1.1.2.2 细胞学标记
• 1.1.2.3 生化标记
• 1.1.2.4 分子标记
• 1.1.2.4.1 RFLP标记
• 1.1.2.4.2 RAPD标记
• 1.1.2.4.3 SSR标记
• 1.1.2.4.4 ISSR标记
• 1.1.2.4.5 STS标记
• 1.1.2.4.6 AFLP标记
• 1.1.2.4.7 CAPS标记
• 1.1.2.4.8 SNPS标记
• 1.1.3 遗传多样性的度量
• 1.1.4 油松遗传多样性研究进展
• 1.1.5 油松遗传多样性研究的目的和意义
• 1.2 油松的分布与利用价值
• 1.2.1 油松的分布与基本生态特点
• 1.2.2 油松的利用价值
• 第二章 实验材料和方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 主要仪器设备
• 2.1.3 主要生化试剂
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 DNA的提取
• 2.2.2 RAPD-PCR分析
• 2.2.2.1 PCR反应体系的优化和建立
• 2.2.2.1.1 PCR反应体系的优化
• 2.2.2.1.1.1 引物浓度的优化
• 2.2.2.1.1.2 模板DNA优化
• 2.2.2.1.1.3 dNTP的优化
• 2.2.2.1.1.4 TaqDNA聚合酶的优化
• 2+的优化'>2.2.2.1.1.5 Mg²⁺的优化
• 2.2.2.1.2 PCR反应体系的建立
• 2.2.2.2 RAPD引物筛选
• 2.2.2.3 电泳检测扩增产物
• 2.3 数据处理
• 2.3.1 数据统计
• 2.3.2 遗传多样性参数分析
• 2.3.3 遗传结构分析
• 2.3.4 聚类分析
• 2.3.5 ANOVA分析
• 2.3.6 相关性分析
• 第三章 结果和分析
• 3.1 RAPD引物筛选与扩增
• 3.2 RAPD遗传多样性分析
• 3.3 油松种群遗传结构分析
• 3.4 遗传距离和聚类分析
• 3.5 ANOVA分析
• 3.6 油松遗传多样性大小与气候因子的关系
• 第四章 讨论
• 4.1 油松遗传多样性
• 4.2 油松种群遗传结构
• 4.3 资源保护策略和利用
• 4.3.1 油松种群的遗传改良
• 4.3.2 油松种群遗传多样性的保护
• 参考文献
• 附录
• 个人简介
• 攻读硕士学位期间发表（撰写）的学术论文
• 致谢