燕麦种质农艺性状、耐盐和AFLP分子标记的遗传多样性分析

论文摘要

研究和评价燕麦种质资源的遗传多样性,对探讨燕麦的起源与进化,燕麦种质资源的考察、搜集、遗传多样性保存措施的制定,以及燕麦种质资源新基因的挖掘和种质创新利用均具有重要的指导意义。本文对74份燕麦种质资源的形态、耐盐和DNA三个方面的多样性进行了综合评价,并对3个不同层次的遗传多样性研究进行了比较。主要结果如下:1.供试燕麦种质资源的各农艺性状遗传多样性指数都较大,其中,主穗粒重的多样性指数最高,皮裸性的最小;单株分蘖数的性状变异系数最大,株高的最小。2.形态性状聚类分析将74份燕麦种质划分为五大类群。其种质群Ⅱ中的材料可利用价值较低,而种质群Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ中的燕麦材料可分别作为选育大粒和高产型、抗倒伏和大粒型、高产量和高植株型、增加主穗小穗数和轮层数等的亲本材料。形态性状的主成分分析表明,供试燕麦种质的形态多样性主成分明显,燕麦的主穗粒重、千粒重、单株粒重和粒形是造成燕麦种质形态变异的主要因素。3.74份燕麦种子的耐盐全致死浓度和半致死浓度分别在1.4%-3.8%和0.7%-2.6%间变化,各品种间存在较大差异。复盐胁迫下,因不同品种各项指标变化程度不同,说明各燕麦品种的耐盐性大小不同,耐盐多样性较大。通过对复盐浓度为1.0%处理下的各燕麦品种的发芽指标、形态指标和生理指标的综合分析得出,74份燕麦品种被分为5个种质群,包括三大组群,分别为皮燕麦耐盐性较小组群,包括第二种质群和第三种质群;耐盐性较大的裸燕麦组群,包括第五种质群;耐盐性较小和耐盐性中等的皮裸燕麦混合组群,包括第一种质群和第四种质类群。4.利用植物基因组试剂盒提取的燕麦DNA质量较高,其纯度高、质量好,本文选用核心引物3’末端添加3个选择性核苷酸PstⅠ和MseⅠ引物,扩增出的谱带多态性比率较高,效果较好。筛选出10个引物组合,对74份燕麦种质的基因组进行片断多态性扩增,共扩增出784条清晰可辨可记录的条带,其中多态性位点具有760个,多态性位点的比率为96.91%。AFLP分子标记遗传多样性的分析结果表明,燕麦种质的平均Nei’s指数（H）为0.382,平均Shannon’s信息指数为0.573,74份燕麦品种间的AFLP遗传相似系数在0.2881-0.9106之间,在DNA分子水平上表现出较高的遗传多样性信息。AFLP分子标记的聚类结果表明,74份燕麦种质可分为五大类,分类结果与地理来源及皮裸性有一定的相关性。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 燕麦遗传多样性的研究背景与意义
• 1.2 遗传多样性的研究方法
• 1.2.1 形态学标记
• 1.2.2 生化标记
• 1.2.3 细胞学标记
• 1.2.4 分子标记
• 1.3 国内外燕麦研究的现状
• 1.3.1 燕麦的分类地位及起源
• 1.3.2 燕麦的分布与生产
• 1.3.3 燕麦的营养品质与功能
• 1.3.4 我国燕麦种质资源的概况
• 1.3.5 国内外燕麦的栽培历史和燕麦产品的发展现状
• 1.3.6 国内外燕麦抗盐碱性的研究进展
• 1.3.7 国内外燕麦种质分子生物学研究进展
• 1.4 技术路线
• 2 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.2 试验仪器及试剂
• 2.2.1 主要试验仪器
• 2.2.2 主要试剂
• 2.3 试验设计
• 2.3.1 形态多样性试验处理
• 2.3.2 耐盐多样性试验处理
• 2.3.3 AFLP 分子标记的试验流程
• 2.4 数据分析及处理
• 3 结果分析
• 3.1 燕麦种质资源主要农艺性状的遗传多样性分析
• 3.1.1 燕麦种质资源形态多样性
• 3.1.2 燕麦种质资源的聚类分析
• 3.1.3 燕麦数量性状的主成分分析
• 3.1.4 燕麦主要农艺性状的相关性分析
• 3.2 燕麦种质资源的耐盐多样性分析
• 3.2.1 复盐胁迫对燕麦种质初始电导率的影响
• 3.2.2 复盐胁迫对燕麦种质终止电导率的影响
• 3.2.3 燕麦种质的半致死浓度和全致死浓度的差异
• 3.2.4 复盐胁迫对燕麦种质发芽势的影响
• 3.2.5 复盐胁迫对燕麦种质发芽率的影响
• 3.2.7 复盐胁迫下燕麦种质发芽指数的变化
• 3.2.8 复盐胁迫下燕麦种质活力指数的变化
• 3.2.9 复盐胁迫下燕麦种质幼苗株高和鲜重的变化
• 3.2.10 复盐胁迫下燕麦种质幼苗叶绿素含量的变化
• 3.2.11 复盐胁迫下燕麦种质幼苗脯氨酸含量变化
• 3.2.12 复盐胁迫下燕麦种质幼苗丙二醛（MDA）含量变化
• 3.2.13 复盐胁迫下燕麦种质幼苗保护酶系统各酶活性的变化
• 3.2.14 复盐浓度1.096时基于18 个耐盐指标燕麦种质资源的聚类分析
• 3.2.15 复盐浓度1.096时燕麦种质资源各耐盐指标的相关性分析
• 3.3 燕麦种质资源的AFLP 分子标记的分析
• 3.3.1 各材料DNA 质量、AFLP 预扩增检测及适宜引物筛选
• 3.3.2 AFLP 引物的扩增效率
• 3.3.3 燕麦种质的AFLP 多态性
• 3.3.4 燕麦种质资源的种群划分
• 4 结论与讨论
• 4.1 讨论
• 4.1.1 燕麦种质资源农艺形态多样性
• 4.1.2 燕麦种质资源耐盐多样性
• 4.1.3 燕麦种质资源AFLP 分子标记的多样性
• 4.2 结论
• 4.2.1 燕麦种质资源农艺形态多样性分析
• 4.2.2 燕麦种质资源耐盐多样性的综合评价
• 4.2.3 燕麦种质资源AFLP 分子标记的遗传多样性分析
• 附表
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介