甘肃不同产区栽培当归群体遗传多样性和遗传结构研究

摘要

目的:建立适用于当归的ISSR-PCR最佳反应体系,对不同产区栽培当归居群进行遗传多样性和遗传结构研究。
　　方法:采用正交试验设计和单因素试验设计对反应体系中各种影响因素进行优化,应用优化后体系对41个不同居群栽培当归样本进行 ISSR-PCR扩增,利用 Popgen1.32软件分析 Shannon's多样性信息指数(I)等遗传信息参数,应用 NTSYS软件构建其遗传距离的 UPGMA聚类图,并对统计数据进行遗传多样性和遗传结构分析。
　　结果:最佳反应体系(20μL)为:10×PCR Buffer(Mg2+ Plus)2.0 mmol/L,Taq DNA聚合酶1.5 U,dNTPs0.25 mmol/L,Primer0.4μmol/L以及 Template DNA30 ng;筛选出6条扩增条带较多、背景清晰的引物对41个居群的804个栽培当归样品进行 PCR扩增,共检测到54个位点,其中多态性位点46个,多态性比率为85.19％,Shannon's信息指数(I)平均值为0.4436,Nei's基因多样度(H)平均值为0.2999;通过 Popgen软件分析得到栽培当归居群的 Ht为0.3012,Hs为0.0204,根据 Ht和 Hs来计算 Gst为0.9322,居群间基因流估计值 Nm为0.0364;不同产区的栽培当归之间遗传距离的变异范围是0.3994-1.0000。
　　结论:建立的当归 ISSR-PCR反应体系可用于当归分子遗传学研究;各指数均显示出甘肃栽培当归遗传多样性在物种水平上较高,但与多数其他栽培药材相比偏低或持平,且居群内的遗传多样性水平明显低于居群间;甘肃栽培当归不同居群间的遗传分化较明显,且各居群间基本无基因交流。

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第一章 文献综述

1.1 当归研究现状

1.1.1 资源概况

1.1.2 药用价值

1.1.3 经济价值

1.1.4 资源开发

1.2 遗传多样性的研究概况

1.2.1 遗传多样性概述

1.2.2 遗传多样性研究意义

1.2.3 遗传多样性研究与检测方法[74-79]

1.2.4 ISSR 分子标记技术及其应用

第二章 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 主要试剂及仪器

2.2.1 主要试剂

2.2.2 主要仪器

2.3 试验方法

2.3.1 当归基因组 DNA 的提取

2.3.2 当归 ISSR-PCR 反应体系建立与优化

2.3.3 供试样品 ISSR-PCR 扩增及检测

2.3.4 数据处理与统计分析

第三章 结果与分析

3.1 当归 ISSR-PCR 反应体系的优化结果

3.1.1 正交试验结果

3.1.2 反应体系单因素梯度试验筛选结果

3.1.3 引物筛选及其最佳退火温度的确定

3.2 当归遗传多样性分析

3.2.1 扩增条带的多态性统计

3.2.2 扩增位点的遗传多样性分析

3.3 当归不同产区栽培当归群体遗传结构分析

3.3.1 不同产区栽培当归居群间遗传分化

3.3.2 不同产区栽培当归居群间遗传距离和遗传相似性统计

3.3.3 不同产区栽培当归居群间亲缘关系

第四章 讨 论

4.1 当归基因组 DNA 提取

4.2 当归体系建立及优化

4.2.1 影响 ISSR-PCR 扩增的因素

4.2.2 ISSR-PCR 引物筛选与最佳退火温度确定

4.3 不同产区栽培当归群体的遗传多样性讨论

4.4 不同产区栽培当归群体遗传结构讨论

第五章 结 论

参考文献

致谢

附录