中国北方梨种质荧光标记SSR分子身份证的构建和亲缘关系分析

摘要

中国是梨的起源中心和主要的多样性中心之一，且梨属植物被认为是第三世纪起源于中国西部和西南山区。梨树在中国已有3000多年的栽培历史，在中国主要水果中其栽培面积和总产量均排第三。根据梨种质资源的原生地理分布，可划分为东方梨和西方梨两种。中国作为东方梨主要原产地之一，具有丰富的种质资源，且现已经定名的梨属植物有13个种。面对如此多的梨种质资源，进行种质鉴定和亲缘关系及种群结构分析，不仅对梨种质繁育具有重要的意义，也是保护这些种质知识产权的需要。SSR标记具有数量多、多态性丰富、共显性遗传、特异性强、出现频率高、重复性好和操作简便等优点，有利于构建分子身份证、亲缘关系分析和种群结构分析等的研究。
　　本试验选取294份梨种质材料，包括137份白梨、57份秋子梨、25份砂梨、19份新疆梨、43份杂交品种、1份川梨、3份杜梨、1份河北梨、2份褐梨、4份木梨和2份西洋梨，利用SSR分子标记技术进行亲缘关系及种群结构分析，并构建种质分子身份证。主要试验结果如下
　　1、利用17对荧光标记SSR引物对294份梨种质进行扩增，获得400个等位基因，每个位点扩增的等位基因数从15-35个不等，平均为23.5个，片段长度63-364bp，位点期望杂合度在0.710-0.904，表观杂合度为0.418-0.833，香农信息指数为1.697-2.707。引物可区分供试梨种质的数量从42份到103份不等，平均每对引物可区分种质数量为72份，区分率为14.3％-35.0％，平均区分率为25.6％。
　　2、构建了294份梨种质的分子身份证和条形码标识。聚类分析在相似系数0.871处，294份梨种质聚为四个组，与地理位置相关，除了‘绥中谢花甜’和‘粉红宵’，均能将其他种质材料区分开，其中‘南果梨’的芽变品种‘南果4号’和‘大南果’，‘尖把’与其芽变品种‘尖把王’，及‘秋子’与其芽变品种‘甜秋子’也均被区分开。SSR标记可以区分梨的芽变品种，可用于梨种质的鉴别和保护。
　　3、中国西部地区的梨种质亲缘关系较近，梨种质的亲缘关系与地理位置相关。白梨的遗传背景明显区别于别的种群，分为两种类型，即华北平原地区的白梨和燕山山脉附近的白梨。新疆梨的遗传关系与西部地区的梨种质亲缘关系较近。野生秋子梨与栽培秋子梨具有不同的遗传背景，亲缘关系较远。
　　4、‘库尔勒香梨’是具有燕山山脉附近白梨、野生秋子梨和栽培秋子梨基因渗透的新疆梨品种，‘铁皮’、‘红密’和‘费县红梨’应归类为白梨，白梨也具有褐皮的品种。‘苹果梨’是具有白梨基因渗透和秋子梨基因渗透的品种，‘野梨1’和‘野梨2’应该归类为白梨。

目录

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摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 梨属植物基因组SSR分子标记的开发

1．2．1 品种鉴定与遗传多样性

1．2．2 起源演化与亲缘关系鉴定

1．2．3 基因定位与遗传图谱构建

1．2．4 指纹图谱及分子身份证构建

1．3 研究的目的和意义

第二章 北方梨种质分子身份证构建及亲缘关系分析

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2．试验试剂与仪器

2．1．3 试验方法

2．2 结果与分析

2．2．1 SSR引物的多态性

2．2．2 分子身份证编码

2．2．3 244份梨种质聚类分析

2．3 结论与讨论

2．3．2 分子身份证构建方法

2．3．3 聚类分析与亲缘关系探讨

2．3．4 种质资源分子身份证数据库的意义和可扩充性

第三章 294份梨种质的种群结构和遗传多样性

3．1．1 试验材料

3．1．2 实验试剂与仪器

3．1．3 试验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 基于Da的群体分化

3．2．2 梨种群的遗传特性

3．2．3 贝叶斯统计推断种群结构

3．2．4 294份梨种质的主成分分析

3．3 结论与讨论

3．3．1 种群间的遗传结构和遗传多样性

3．3．2 品种分类和遗传多样性

第四章 全文结论

参考文献

致谢

作者简历