云南糯稻遗传多样性研究

论文摘要

糯稻（Oryza sativa var. glutinosae）是栽培稻的粘性变种,具有很高的食用价值和经济价值。云南省是亚洲栽培稻的起源和多样性分布中心之一,也是中国糯稻资源最为丰富的省份之一。为了进一步了解云南糯稻品种的遗传多样性丰度、分布、品种间亲缘关系、籼粳分化以及抗病性情况,本研究以云南糯稻品种为材料,利用SSR分子标记进行了遗传多样性分析;利用籼粳特异性InDel分子标记鉴定籼粳分化;进行了对稻瘟病的抗性评价。取得的主要研究结果如下:1.选用均匀分布于水稻12条染色体的24对SSR（simple sequence repeat）引物,对来自云南13个地州36个县区的150份糯稻品种1500个单株的遗传多样性研究表明:24个SSR位点共检测到158个等位基因,每个位点平均多态信息含量为0.7262,均为中度或高度多态位点。总群体平均有效等位基因数为4.5506,平均香农指数为1.5928,平均期望杂合度为0.7642。云南糯稻总体遗传多样性水平较高。分子变异分析表明糯稻的遗传变异主要存在于品种间（86%）,品种内的遗传变异占14%。保护糯稻遗传多样性需要保护较多的品种。滇南、滇东南和滇西南糯稻品种的遗传多样性显著高于滇中、滇东北和滇西北糯稻品种的遗传多样性。滇南、滇东南和滇西南是目前云南省糯稻遗传多样性中心,是保护糯稻资源时应重点关注的区域。聚类分析显示Nei遗传相似系数为0.19-0.99时150份云南糯稻品种存在丰富的遗传变异,但是不能区分地理分组。2.用28对籼粳特异性插入缺失（insertion deletion, InDel）引物和24对简单重复序列（ SSR ）分析云南60份糯稻品种的籼粳分化和遗传变异,结果表明有24份糯稻品种为“典型籼型”,6份为“籼型”,2份为“粳型”,28份为“典型粳型”。聚类分析、主成分分析和基于模型的结构分析均表明糯稻籼粳分化明显,籼糯和粳糯属于两个独立的类群。遗传变异分析表明籼糯、粳糯的遗传多样性均较丰富,且SSR多态性差异不显著。分子变异分析表明糯稻的遗传变异主要来自亚种内（占总变异的74%）,亚种间遗传变异占26%,但分化极显著。3.采用温室人工接种方法用云南省的8个稻瘟病菌优势小种对100份云南糯稻品种进行抗稻瘟病鉴定,结果表明,中感以上品种和中感品种分别占到64%和34%,只有2份糯稻品种表现为感病,目前栽培糯稻品种较抗病。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 表题一览
• 图题一览
• 英文缩略表
• 第一章 文献综述
• 1.1 作物种质资源及其重要性
• 1.1.1 我国作物种质资源状况
• 1.1.2 作物种质资源的保护
• 1.2 糯稻的研究概况
• 1.2.1 糯稻的形态特征和分类
• 1.2.2 糯稻的地理分布
• 1.2.3 糯稻的价值
• 1.2.4 糯稻抗稻瘟病的研究与利用
• 1.3 糯稻遗传多样性的研究进展
• 1.3.1 形态学水平
• 1.3.2 细胞学水平
• 1.3.3 生化水平
• 1.3.4 分子水平
• 1.4 水稻籼粳分化研究
• 1.4.1 籼粳的起源和分布
• 1.4.2 利用遗传标记研究籼粳稻分化
• 1.4.3 InDel 技术在水稻籼粳分化研究中的应用
• 1.4.4 籼稻和粳稻的遗传多样性
• 1.4.5 水稻籼粳亚种间的杂种优势利用
• 1.5 SSR 技术在水稻上的应用
• 1.5.1 SSR 技术的特点
• 1.5.2 SSR 技术在水稻遗传多样性和籼粳分化研究中的应用
• 1.6 本研究的目的意义
• 第二章 云南糯稻遗传多样性的 SSR 分析
• 2.1 材料和方法
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 主要试剂及其配制
• 2.1.3 主要实验仪器
• 2.1.4 水稻粘糯性鉴定
• 2.1.5 水稻基因组DNA 的提取方法
• 2.1.6 SSR-PCR 扩增及电泳检测
• 2.1.7 聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）检测
• 2.1.8 数据分析
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 电泳结果
• 2.2.2 云南糯稻的遗传多样性水平
• 2.2.3 云南糯稻的亲缘关系
• 2.3 讨论
• 第三章 云南糯稻籼粳分化和遗传变异分析
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 DNA 提取
• 3.1.3 InDel-PCR 扩增及电泳检测
• 3.1.4 数据分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 InDel 籼粳鉴定结果
• 3.2.2 籼糯粳糯的地区分布
• 3.2.3 SSR 遗传结构分析
• 3.2.4 SSR 遗传变异分析
• 3.3 讨论
• 第四章 云南糯稻品种抗瘟性和遗传多样性的相关分析
• 4.1 材料和方法
• 4.1.1 供试菌株
• 4.1.2 供试糯稻品种
• 4.1.3 单孢分离
• 4.1.4 产孢培养
• 4.1.5 菌种的保存
• 4.1.6 苗瘟温室人工接种
• 4.1.7 数据分析
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 接种结果
• 4.2.2 相关性分析
• 4.3 讨论
• 第五章 结论与展望
• 参考文献
• 附录
• 攻读学位期间发表学术论文
• 致谢
• 作者简介