油茶品种遗传多样性及亲缘关系的研究

油茶品种遗传多样性及亲缘关系的研究

论文摘要

油茶是我国特有的木本食用油料树种,本研究以油茶总DNA为材料,进行了SSRs、AFLPs和ISSRs分子标记的研究。采用正交试验和单因素试验,建立并优化了油茶SSR-PCR反应体系,并筛选出8对适合油茶SSR分析的引物组合,结果表明,油茶最适SSR-PCR反应体系为模板DNA(5-10ng/μL)1.0μL,Mg2+(25mmol/L)0.7μL,dNTP (10mmol/L)0.15μL,正反向引物均为(10μmol/L)0.2μL,T aq DNA聚合酶(5U/μL)0.1μL,10×PCR buffer1.0μL,HPLC H2O6.65μL,总体积10.0μL;同时证明了微卫星位点在山茶属(Camellia L.)植物的种间通用性。AFLP反应体系包括酶切和连接体系、预扩增和选择性扩增的建立与优化,并筛选出8对(E-ACT/M-AAC,E-ACG/M-CAA,E-AAG/M-CGA,E-AGT/M-AGT, E-AGG/M-AAG,E-AGG/M-AGT,E-ATC/M-AGT,E-AAT/M-CAA)适合油茶AFLP分析的引物组合,且经重复验证,条带清晰,多态性高。利用ISSR分子标记技术对油茶品种遗传多样和亲缘关系进行了研究,结果表明其遗传多样性较高,遗传多样性参数分别为多态性位点百分率(PPL)99.25%,期望杂合度(He)0.23,遗传多样性指数(I)0.37,普通油茶品种的遗传多样性参数为PPL为96.24%,He为0.23,I为0.37。用UPGMA聚类分析法构建了树形图,表明本研究所用的全部油茶品种明显地分离开来,并且形成安徽、广西和江西三个大组,得到的结果与传统的分类方法相吻合。综上所述,本研究证实了用SSRs、AFLPs和ISSRs分子标记分析油茶品种遗传多样性和亲缘关系的有效性和可行性,将为油茶种质资源鉴定、重要农艺性状的QTL研究以及进一步的遗传学研究提供重要的理论依据和技术支持。

论文目录

  • 摘要
  • Abstract
  • 1 文献综述
  • 1.1 油茶简介
  • 1.1.1 油茶的经济价值
  • 1.1.2 油茶的生物学特性
  • 1.2 分子标记技术
  • 1.2.1 SSR
  • 1.2.2 AFLP
  • 1.2.3 ISSR
  • 2 引言
  • 2.1 油茶研究现状
  • 2.2 研究内容、目的和意义
  • 2.2.1 SSR 反应体系的建立及引物筛选
  • 2.2.2 AFLP 反应体系的建立及引物筛选
  • 2.2.3 基于ISSR分子标记的油茶品种遗传多样性和亲缘关系分析
  • 3 材料和方法
  • 3.1 试验材料
  • 3.2 实验方法
  • 3.2.1 油茶基因组 DNA 提取
  • 3.2.2 SSR 反应体系的建立及引物筛选
  • 3.2.3 AFLP 反应体系的建立及引物筛选
  • 3.2.3.1 酶切连接体系的优化
  • 3.2.3.2 预扩增反应体系的优化
  • 3.2.3.3 选择性扩增反应体系的优化
  • 3.2.3.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染
  • 3.2.3.5 引物筛选
  • 3.2.4 基于 ISSR 分子标记的油茶品种遗传多样性和亲缘关系分析
  • 3.2.5 DNA 图谱的判读与数据分析
  • 3.2.6 遗传变异的量化
  • 3.2.6.1 基本的遗传参数
  • 3.2.6.2 遗传变异的度量
  • 3.2.6.3 遗传距离的无偏估计
  • 4 结果与分析
  • 4.1 SSR 反应体系的建立及引物筛选
  • 4.1.1 正交试验
  • 4.1.2 单因子试验
  • 4.1.2.1 模板 DNA 用量对 SSR-PCR 反应的影响
  • 4.1.2.2 Mg2 + 用量对 SSR-PCR 反应的影响
  • 4.1.2.3 dNTP 用量对 SSR-PCR 反应的影响
  • 4.1.2.4 引物用量对 SSR-PCR 反应的影响
  • 4.1.2.5 Taq DNA 聚合酶用量对 SSR-PCR 反应的影响
  • 4.1.2.6 引物的退火温度对 SSR-PCR 反应的影响
  • 4.1.3 引物筛选
  • 4.2 AFLP 反应体系的建立及引物筛选
  • 4.2.1 AFLP 反应程序与酶切连接体系的优化
  • 4.2.2 预扩增反应体系
  • 4.2.3 选择性扩增反应体系
  • 4.2.4 聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染
  • 4.2.5 引物筛选
  • 4.3 基于 ISSR 分子标记的油茶品种遗传多样性和亲缘关系分析
  • 4.3.1 ISSR 有效引物的筛选
  • 4.3.2 油茶品种 ISSR 遗传多样性分析
  • 4.3.3 普通油茶及群体间的遗传变异分析
  • 4.3.4 油茶品种亲缘关系分析
  • 4.3.5 普通油茶品种群的聚类分析
  • 5 结论与讨论
  • 5.1 SSR 反应体系的建立及引物筛选
  • 5.2 AFLP 反应体系的建立及引物筛选
  • 5.3 基于 ISSR 分子标记的油茶品种遗传多样性和亲缘关系分析
  • 5.3.1 油茶 ISSR 引物的筛选
  • 5.3.2 油茶品种的遗传多样性
  • 5.3.3 油茶品种的亲缘关系
  • 参考文献
  • 附图
  • 图版Ⅰ 油茶品种图片
  • 图版Ⅱ 油茶 SSR 引物筛选结果
  • 图版Ⅲ 油茶 AFLP 引物筛选结果
  • 图版Ⅳ ISSR 引物筛选结果
  • 附录
  • 附录Ⅰ SSR 反应规程
  • 附录Ⅱ AFLP 反应规程
  • 附录Ⅲ ISSR 反应规程
  • 附录Ⅳ 油茶品种遗传多样性参数
  • 附录Ⅴ 普通油茶遗传多样性参数
  • 附录Ⅵ 中英文缩写与注释
  • 附录Ⅶ 试剂的配制
  • 致谢
  • 个人简历
  • 相关论文文献

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