东南亚及南亚地区稻属AA组资源SSR多样性与遗传结构分析

摘要

东南亚及南亚地区是亚洲栽培稻的起源地，稻属AA组种质资源十分丰富。由于存在众多的可利用的优异基因，野生稻已成为栽培稻遗传改良的重要基因源。随着生物技术的发展，从分子水平对稻属种质资源进行遗传评价和利用已引起育种家的高度关注。本文采用分布于水稻12对染色体中的36个SSR标记对东南亚及南亚地区12国家的428份材料进行遗传多样性和遗传结构的研究。研究结果如下： 1、东南亚及南亚地区亚洲栽培稻遗传多样性较为丰富(Na=239；He=0.604)。36对SSR引物均显示多态性，多态位点百分率达100％。其中籼稻的Nei基因多样性指数(He=0.530)小于粳稻(He=0.600)，且达到显著水平，表明该区域粳稻的SSR遗传变异比籼稻丰富。AMOVA分析显示：栽培稻亚种间的遗传分化及其地区间、国家间的遗传分化均达极显著水平。聚类分析中，亚洲栽培稻聚成一个粳稻和两个籼稻共三个类群，其中部分材料表现为籼粳中间型；除柬埔寨、老挝及马来西亚的材料相对集中外，聚类结果与地理类群符合度较低。 2、36对SSR引物在东南亚及南亚地区AA组稻种中共扩增出311个等位基因，每个位点3～17个，平均8.6。平均Nei基因多样性指数(He)为0.650，变幅为0.337(RM455)～0.865(RM169)。东南亚AA组稻种的SSR遗传多样性大于南亚。两地区又以普通野生稻的Nei基因多样性指数(He)最大。AMOVA分析表明该区域种(类型)间遗传变异占总变异的10.16％以上，达到极显著水平(P＜0.001)；种(类型)间以尼瓦拉野生稻与亚洲栽培稻间遗传分化程度最高(Fst=0.115)，普通野生稻与杂草型野生稻间最低(Fst=0.034)。南亚地区种(类型)间的遗传变异百分比(13.27％)略高于东南亚(12.96％)，种(类型)内则以尼瓦拉野生稻最高(Fst=0.197)，其中普通野生稻和杂草型野生稻在两地区间的遗传分化没有达到显著水平(P＞0.05)。特异等位基因的数量、涉及的位点数及频率均表明东南亚及南亚稻属AA组间具有较大的遗传差异，而某些特异位点(如RM161)等位基因所显示的较高频率，则表明该位点较高的鉴别效率。 3、对212份东南亚及南亚地区AA组稻种的遗传结构分析显示：栽培稻亚种间的遗传距离大于种间的遗传距离，且籼亚种与野生稻间的遗传距离较粳亚种近；普通野生稻与尼瓦拉野生稻间遗传距离最近。基于Nei遗传距离的聚类分析中，212份材料聚为粳稻类群(Cluster-1)、籼稻类群(Cluster-2)和野栽混合类群(Cluster-3)共三大类，其中Cluster-3包括野生稻(A)和栽培稻(B)两个亚群。基于模型的遗传结构分析与基于遗传距离的聚类结果基本一致，籼稻代表类群(Cluster2)中野生稻的血缘百分比大于粳稻类群(Cluster1)，证实了该地区籼稻与野生稻间的基因渗透现象。不同K值的取值下，AA组稻种的分类变化主要表现于野生稻，即野生稻的遗传基础较栽培稻复杂。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

声明

第一章文献综述

1.1植物遗传多样性的研究概况

1.1.1遗传多样性的基本涵义

1.1.2遗传多样性的研究现状

1.1.3遗传多样性的研究意义

1.1.4遗传多样性统计方法

1.2稻属AA基因组稻种分类学研究

1.2.1普通野生稻的分类地位

1.2.2尼瓦拉野生稻的分类地位

1.2.3杂草型野生稻的分类地位

1.2.4亚洲栽培稻的分类地位

1.3遗传标记的研究和利用

1.3.1形态标记

1.3.2细胞学标记

1.3.3蛋白质标记

1.3.4分子标记

1.4分子标记在遗传多样性研究中的应用

1.4.1遗传多样性和亲缘关系研究

1.4.2稻属AA基因组遗传多样性研究

1.5研究的目的和意义

第二章材料与方法

2.1实验材料

2.2实验方法

2.2.1植物总DNA的提取

2.2.2 SSR分析

2.3统计分析方法

第三章结果与分析

3.1东南亚及南亚地区亚洲栽培稻SSR多样性和遗传结构分析

3.1.1亚洲栽培稻的遗传多样性

3.1.2籼粳亚种及不同地区间的遗传分化

3.1.3聚类分析

3.2东南亚及南亚稻属AA基因组种间遗传多样性差异

3.2.1AA基因组稻种SSR多态性

3.2.2AA基因组稻种等位基因的特点

3.2.3种(类型)内遗传变异

3.2.4种(类型)间遗传分化

3.3东南亚与南亚地区AA组稻种亲缘关系分析

3.3.1种(类型)间的遗传距离和基因流

3.3.2种(类型)间的聚类分析

第四章讨论

4.1东南亚及南亚地区亚洲栽培稻遗传多样性及遗传结构

4.2东南亚及南亚地区AA组稻种遗传多样性差异

4.3东南亚及南亚地区AA组稻种亲缘关系分析

第五章结论

参考文献

致 谢

作者简历