七个中国海带养殖群SRAP标记的遗传多样性研究

论文摘要

海带（Laminaria）是一种重要的大型经济海藻。目前,我国海带栽培面积、栽培规模均居世界首位。海带被广泛应用于食品、化工原料、海洋药物等领域。海带还是近海潮下带初级生产力的重要组成部分,在调节海洋环境、维持生态平衡中发挥着积极作用。自海带育种工作在我国开展以来,有关研究一直走在世界前列,并逐渐培育出一系列优良品种。时代发展,单纯的高产已不能满足日益多样化的行业需求,海带品种培育面临着从产量到品质蜕变的挑战。为解决这些问题,现代海带栽培业必须加强遗传育种、种质资源以及相应分子生物学的研究,以丰富发展育种理论和技术方法。SRAP（Sequence-related amplified polymorphism）标记是一种基于PCR（polymerase chain reaction）的新型分子标记技术,该技术针对基因外显子里GC含量丰富而启动子和内含子里AT含量丰富的特点来设计引物,对开放阅读框（ORFs）进行扩增。正向引物对外显子进行扩增,反向引物对内含子、启动子进行扩增,因不同个体以及物种的内含子、启动子和外显子间隔长度不等而产生多态性。目前,SRAP标记已经广泛应用于许多物种遗传图谱的构建、遗传多样性分析以及比较遗传学中,SRAP标记在藻类中应用较少,仅有在紫菜中遗传多样性分析和遗传图谱构建的相关报道。本研究利用SRAP标记对七个我国的海带养殖种群（共169个个体）进行遗传结构分析,从88对引物组合中筛选出适用于海带的15对SRAP引物组合,在100bp-900bp之间共扩增出246个位点,其中226个位点具有多态性,平均每对引物扩增16.40个位点,平均多态性位点数15.07个。七个群体的多态性位点比率（P）在54.07%63.41%之间,平均多态性位点比率为57.67%;Nei‘s遗传多样性指数（H）在0.20030.2292之间,平均Nei‘s遗传多样性指数为0.2139;香农指数（I）在0.29620.3406之间,平均香农指数为0.3162;群体的遗传多样性水平较高,其中作为对照的生产种遗传多样性水平最高,而荣福海带的遗传多样性最低。在物种水平上（即对所有品系和种群来说）,多态性位点比率（P）、Nei‘s遗传多样性指数（H）、香农指数（I）分别是91.87%、0.3143、0.4691。以种群间的遗传距离为基础,用非加权类平均法（UPGMA）构建的系统树图清楚反映了群体间亲缘关系。AMOVA分析显示,在所有的遗传变异中,38.48%来源于群体间,61.52%来源于群体内,群体间遗传分化差异显著（P< 0.01）。群体间Gst的值是0.3176,与Fst值（0.3848）接近,基因流（Nm）的值是1.0743,说明在群体间存在有遗传分化和基因交流。本研究首次将SRAP技术应用于海带的相关研究中,为海带遗传多样性分析、种质鉴定及其他分子生物学研究提供了新的工具,对海带的遗传育种工作具有一定的应用价值。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 0 引言
• 1 文献综述
• 1.1 海带生物学特征、栽培现状及遗传育种
• 1.1.1 海带的分类和自然分布
• 1.1.2 海带的基本生物学特征
• 1.1.3 海带的应用价值
• 1.1.4 海带的栽培概况
• 1.1.5 海带的遗传育种
• 1.2 遗传多样性研究概述
• 1.2.1 遗传多样性
• 1.2.2 遗传多样性的研究方法
• 1.3 常用分子标记在藻类中应用及本研究的目的意义
• 1.3.1 常用分子标记在藻类中应用
• 1.3.2 本研究的目的意义
• 2 材料与方法
• 2.1 实验材料
• 2.1.1 材料来源
• 2.1.2 SRAP 引物
• 2.1.3 主要仪器及试剂
• 2.1.4 主要分析软件
• 2.2 实验方法
• 2.2.1 海带基因组DNA 的提取与检测
• 2.2.2 SRAP 标记反应体系和反应程序
• 2.2.3 SRAP 引物筛选
• 2.2.4 群体的SRAP 标记遗传多样性检测
• 2.2.5 数据统计及分析
• 2.2.6 早厚成、东方二号及其亲本的相关分析
• 2.2.7 配子体克隆遗传多样性检测
• 3 结果与分析
• 3.1 海带基因组DNA 提取
• 3.2 SRAP引物筛选
• 3.3 群体的SRAP 遗传多样性分析
• 3.3.1 SRAP 引物多态性和遗传多样性指数
• 3.3.2 群体间遗传分化和基因流
• 3.3.3 群体遗传关系及聚类分析
• 3.4 早厚成、东方二号及其亲本的相关分析
• 3.5 配子体克隆遗传多样性检测
• 4 讨论
• 4.1 SRAP 标记在海带中的适用性
• 4.2 海带群体的遗传多样性
• 4.3 海带群体的遗传分化和基因流
• 4.4 海带群体聚类分析及亲缘关系
• 4.5 早厚成、东方二号及配子体克隆的遗传变异
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历