基于ISSR标记的草地早熟禾遗传多样性研究

论文摘要

草地早熟禾（Poa pratensis）属于禾本科（Gramineae）早熟禾（Poa）属,是重要的牧草和草坪水土保持草种。其中,青海省牧科院选育的青海草地早熟禾（Poa pratensis L.cv Qinghai）具有发达的匍匐根状茎,抗寒性极强,草质优良,适口性好,在海拔4000米以上的高寒地区生长良好,并且在耐寒性方面均优于其他草地早熟禾品种。本试验拟建立适宜草地早熟禾的ISSR反应体系,利用ISSR分子标记对草地早熟禾的遗传多样性进行分析,分析材料间不同水平上存在的差异,探讨ISSR分子标记方法对草地早熟禾品种遗传变异分析的可行性以及材料间的遗传多样性,为更深入地了解草地早熟禾的遗传差异、抗寒性的分子机理以及基因工程、耐寒品种选育等方面提供一定的科学依据。本试验主要研究结果如下:1.确定了草地早熟禾ISSR-PCR扩增体系。筛选出8条ISSR引物,对4个不同种植地的青海省草地早熟禾及一个本地野生草地早熟禾和国外四个引进品种的草地早熟禾的135个个体进行分析。结果表明,ISSR分子标记可有效地应用于草地早熟禾的遗传多样性评价。2.首次利用ISSR分子标记方法对青海草地早熟禾和国外引进品种进行了遗传多样性的对比分析。结果如下:共扩增出325条带,其中多态性条带数为324条,平均每个引物扩增出40.6个条带,群体总的多态位点百分率P=99.69%,群体总的遗传变异Ht=0.1821（±0.0219）,群体内的遗传变异Hs=0.1160（±0.0077）,遗传分化系数Gst=0.3631,基因流Nm=0.8772。青海草地早熟禾与国外草地早熟禾分为两类,其中XN和TJ遗传距离最近,NS和GD遗传距离最近。同时,不同生长地的青海草地早熟禾也按其地理位置归入各自的类别中。群体间的基因多样性指数为0.1822,平均香农信息指数为0.3036,群体内多态位点百分率的平均值为39.38%。群体内NS的多态位点百分率最低为29.54%,YS的多态位点百分率最高,即遗传多样性最高。群体内变异水平由高到低依次为YS>GL>TJ>TD>WY>XN>YY>GD>NS。3.草地早熟禾遗传多样性高低与迁移历史长短,迁移群体大小方面呈现一定的正相关,同时其遗传距离与种子散播路径和方式存在相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 草地早熟禾的研究进展
• 1.1.1 草地早熟禾在牧草方面的相关研究
• 1.1.2 草地早熟禾在草坪及人工草地方面的研究
• 1.1.3 草地早熟禾抗逆性方面的研究
• 1.1.4 育种方面的研究
• 1.1.5 核型、蛋白质、分子及其他方面的研究
• 1.2 遗传多样性及研究简史
• 1.2.1 遗传多样性的定义
• 1.2.2 生物多样性及遗传多样性的研究简史
• 1.3 遗传多样性的研究方法
• 1.3.1 形态学水平标记
• 1.3.2 细胞学水平标记
• 1.3.3 生化水平标记
• 1.3.4 分子水平标记
• 1.4 本论文的立项依据、研究意义及研究内容
• 第二章 研究内容及方法
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 供试材料
• 2.1.2 试验样本背景资料
• 2.2 主要仪器设备及药品
• 2.2.1 主要仪器和设备
• 2.2.2 主要药品和试剂
• 2.2.3 试剂制备
• 2.3 试验设计及方法
• 2.3.1 形态学特征观测
• 2.3.2 草地早熟禾DNA 提取
• 2.4 ISSR 分子标记
• 2.4.1 ISSR 引物筛选
• 2.4.2 PCR 条件的优化
• 2.4.3 ISSR-PCR 扩增
• 2.4.4 电泳及成像
• 2.5 数据处理及分析
• 2.5.1 ISSR 数据矩阵建立
• 2.5.2 遗传多样性及遗传结果分析
• 第三章 结果与分析
• 3.1 形态特征结果分析
• 3.2 ISSR-PCR 结果分析
• 3.2.1 草地早熟禾DNA 提取
• 3.2.2 ISSR-PCR 反应体系优化结果及分析
• 3.2.3 ISSR-PCR 结果
• 3.3 ISSR 遗传多样性分析
• 第四章 讨论与结论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 草地早熟禾ISSR 分子标记方法
• 4.1.2 草地早熟禾遗传多样性
• 4.2 结论
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介