仁用杏资源的SSR遗传多样性评价

论文摘要

仁用杏为我国北方特有的经济果树,种质资源丰富,但因研究力度不足,其遗传背景和亲缘关系尚不明。本研究从分子水平上对我国主要栽培种植的仁用杏资源进行SSR分析,研究仁用杏品种、类型之间的亲缘关系,以期为仁用杏遗传育种和核心种质保存提供科学依据。本研究结合正交试验和单因素分析,确定了仁用杏SSR-PCR最佳体系:20μL反应体系中,Mg2+ 1.5 mmol/L、dNTPs 0.2 mmol/L、Taq DNA聚合酶1.5 U、引物0.25μmol/ L。选择与仁用杏近缘的物种（桃、杏）中开发的22对SSR引物,用两份DNA样本进行筛选,除3对引物外,其余的19对引物均能扩增出清晰的谱带。19对引物PCR产物经2 %琼脂糖凝胶电泳检测,由于目的谱带间分子量大小差别小,不能进行分辨;进一步采用聚丙烯酰胺凝胶电泳,可清晰地显示出不同样本间谱带的差异。故可采用SSR扩增产物的聚丙烯酰胺电泳谱带分析揭示仁用杏SSR遗传多样性。对非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳条件优化的结果如下:胶浓度为6 %（丙烯酰胺/甲叉双丙烯酰胺质量比29:1）,27次循环的PCR产物上样量12μL/孔,1 000 V电泳2 h。进一步基于SSR-PAGE分析要求（目的条带明亮）,舍去了主带模糊或无多态性的7对引物。12对多态性SSR引物在25份仁用杏和3份鲜食杏中共扩增到101条多态性的谱带,即101个等位基因,平均每个位点8.417个;采用Popgene软件进行多样性指数分析,多态信息含量为0.45460.8645,12个位点中的11个位点PIC都大于0.5,说明所选的标记具有丰富的多态性,能够在分子水平上准确反映各品种或类型间的遗传关系;不同位点的期望杂合度和观察杂合度的差值为0.03180.3884,差异较小,进一步说明所选的微卫星标记是合理的,用这些标记可以较准确地分析仁用杏的遗传结构。12对引物基本可以将供试的25份仁用杏和3份食用杏个体区分开。采用NTSYS pc 2.11的UPGMA法对SSR结果进行SAHN聚类分析,Tree Plot聚类分析树状图表明:3份食用杏相似性较高,与大部分仁用杏距离较远;优一与其形态上相近的类型相似系数高,龙王帽与其优选株系聚在一起;一窝蜂的3个优选株系间存在较大差异,其中国仁在多个基因座具有独特的基因型;围选一号与80B05,优一与2号的基因型没有呈现出差异。其结果与传统形态分类不完全一致,进一步的品种或类型分析和鉴定有待深入。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
• 1.1 课题背景
• 1.2 仁用杏种质资源
• 1.2.1 杏的起源、分布
• 1.2.2 杏的分类
• 1.2.3 仁用杏的发展概况
• 1.2.4 仁用杏育种研究
• 1.3 仁用杏遗传多样性及分子系统学方面的研究进展
• 1.3.1 杏种质资源的形态多样性研究进展
• 1.3.2 杏种质资源的分子系统学研究进展
• 1.4 微卫星DNA 标记及其在种群遗传学中的应用
• 1.4.1 微卫星的概念
• 1.4.2 微卫星的优点及局限性
• 1.4.3 微卫星的分子进化机制
• 1.4.4 微卫星在种群遗传结构研究中的应用现状
• 1.5 课题来源及研究内容
• 1.5.1 课题来源
• 1.5.2 研究内容及方法
• 1.6 课题研究意义
• 第2章 仁用杏DNA 提取及质量检测
• 2.1 仁用杏材料
• 2.2 仪器设备与药品
• 2.2.1 试验设备与仪器
• 2.2.2 主要试剂、药品
• 2.3 实验方法
• 2.3.1 基因组DNA 的提取
• 2.3.2 DNA 质量检测
• 2.4 DNA 检测结果
• 2.5 本章小结
• 第3章 仁用杏SSR 体系的建立与引物筛选
• 3.1 引物合成
• 3.2 仁用杏SSR-PCR 体系的建立与优化
• 3.2.1 正交设计建立仁用杏SSR-PCR 体系
• 3.2.2 单因素优化仁用杏SSR-PCR 体系
• 3.3 仁用杏SSR 引物的筛选
• 3.4 检测SSR-PCR 产物的方法选择
• 3.5 本章小结
• 第4章 仁用杏遗传多样性的SSR 分析
• 4.1 主要仪器和试剂
• 4.1.1 仪器和设备
• 4.1.2 药品及试剂准备
• 4.2 聚丙烯酰胺凝胶电泳分析方法
• 4.2.1 制胶步骤
• 4.2.2 电泳
• 4.2.3 银染
• 4.3 非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳体系的优化
• 4.3.1 不同浓度的胶对聚丙烯酰胺凝胶电泳的影响
• 4.3.2 PCR 产物量对聚丙烯酰胺凝胶电泳的影响
• 4.4 谱带记录及数据分析
• 4.5 聚丙烯酰胺凝胶电泳结果
• 4.6 数据分析
• 4.7 讨论
• 4.7.1 SSR 引物多态性
• 4.7.2 SSR 分子标记的数目与遗传多样性
• 4.7.3 关于聚丙烯酰胺凝胶电泳的影响因素
• 4.7.4 样本含量对遗传多样性指标的影响
• 4.7.5 形态学和分子标记评价遗传多样性的比较
• 4.8 本章小结
• 结论
• 附录A
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢