新疆野生苜蓿种质资源遗传多样性研究

摘要

野生苜蓿在长期对不同的地理和生态环境适应的过程中，积累了许多遗传变异，具有许多栽培型苜蓿不具备的优良性状，如抗寒、抗旱、耐瘠薄等，是苜蓿育种和品质改良过程中重要的遗传资源。新疆地域广阔，生态环境多样，具有丰富的苜蓿种质资源。本研究以新疆南北疆36个居群的野生苜蓿为材料，从表型、染色体和DNA水平上进行苜蓿种质资源评价和遗传多样性分析。主要研究结果如下:
　　(1)在不同来源的野生苜蓿居群间，各形态性状均存在着丰富的变异，不同的形态学性状的变异幅度不同，裂荚情况的变异范围最大，变异系数为48.79％,变异幅度最小的是茎节数，变异系数为10.42％。主成分分析表明，36份参试野生苜蓿材料表型的遗传变异主要来自于主茎长、侧根数、裂荚情况、茎色、千粒重和种子数/荚的影响，试验中野生苜蓿不同居群之间表型性状间的主要变异来源于这六个因子。依据19个形态学性状指标对不同来源的野生苜蓿居群进行聚类分析，将参试材料划分为7大类，聚类结果表明参试材料表型与地理生态环境分布具有一定的相关性。并且19个表型性状并不能有效地区分开紫花苜蓿、黄花苜蓿和杂花苜蓿，三个种（亚种）交织存在于各大类群中。
　　(2)本研究中30个苜蓿居群分为二倍体2n=2x=16和四倍体2n=4x=32两种倍性水平，其中二倍体只出现在3个黄花苜蓿居群中，紫花苜蓿、杂花苜蓿和大部分的黄花苜蓿居群均为四倍体，未发现非整倍体变异的存在。按染色体着丝点的位置，30个居群中共有中部着丝点染色体(m)、近中部着丝点染色体(sm)和近端部着丝点染色体(st)三种染色体类型。其中中部着丝点染色体(m)、近中部着丝点染色体(sm)在所有居群中都存在，近端部着丝点染色体(st)仅在一个紫花苜蓿居群和一个杂花苜蓿居群中发现。随体数量为2～4个，均位于染色体短臂上。在黄花苜蓿居群MZS-H中发现了具有B染色体的单株，B染色体数目为3-4个。核型类型集中在1A、2A、1B和2B四种，其中较为对称的1A和2A占三分之二以上。三个种（亚种）按照核型进化程度的高低依次为黄花苜蓿＞紫花苜蓿＞杂花苜蓿。
　　(3)筛选出的10对SSR引物对30个野生苜蓿居群的分析结果显示，新疆苜蓿野生居群具有丰富的遗传多样性(PIC=0.725)，新疆黄花苜蓿和杂花苜蓿种内居群间的遗传变异大于紫花苜蓿的遗传变异;AMOVA分析显示居群内的遗传变异大于居群间的变异;聚类分析结果显示杂花苜蓿多和黄花苜蓿聚为一类，并显示出居群的地理聚类趋势。

目录

声明

摘要

英文缩略表

第一章 引言

1．1 苜蓿概述

1．1．1 苜蓿属的地位与作用

1．1．2 苜蓿的起源、分布与分类

1．2 苜蓿属种质资源

1．2．1 苜蓿属种质资源现状

1．2．2 苜蓿遗传多样性研究进展

1．3 新疆苜蓿种质资源的优势

1．4 本研究的目的意义与主要内容

第二章 形态学变异分析

2．1 试验材料

2．2 试验地概况

2．3 研究方法

2．3．1 试验设计

2．3．2 试验方法

2．3．3 数据统计与分析

2．4 结果与分析

2．4．1 36个野生苜蓿材料之间的形态学性状变异分析

2．4．2 野生苜蓿种质形态学性状主成分分析

2．4．3 不同来源的36份野生苜蓿的遗传距离及聚类分析

2．4．4 野生苜蓿居群不同性状的相关分析

2．5 结论与讨论

第三章 不同居群野生苜蓿的核型分析

3．1 材料与方法

3．1．1 试验材料

3．1．2 试验方法

3．2 结果与分析

3．2．1 不同预处理方法对染色体制片的影响

3．2．2 苜蓿属植物30个居群染色体数目

3．2．3 苜蓿居群的核型分析

3．3 结论与讨论

第四章 基于SSR的新疆野生苜蓿的遗传多样性分析

4．1 试验材料

4．1．1 供试材料及引物来源

4．1．2 主要仪器及试剂

4．2 试验方法

4．2．1 扩增用DNA的制备

4．2．2 PCR扩增体系优化

4．2．3 扩增产物的聚丙烯酰胺凝胶电泳检测

4．2．4 引物筛选

4．2．5 数据的统计与分析

4．3 试验结果

4．3．1 提取DNA的琼脂糖凝胶电泳检测

4．3．2 苜蓿SSR扩增体系优化结果

4．3．3 引物筛选的结果

4．3．4 基于SSR的遗传多样性分析

4．4 结论与讨论

第五章 全文结论与展望

5．1 结论

5．2 今后工作展望

参考文献

附录

致谢

作者简历