冬性蚕豆种质资源遗传多样性分析

摘要

蚕豆是世界温带和亚热带地区一种重要的食用豆类作物.本文旨在研究我国冬性蚕豆种质的遗传背景及种质间遗传多样性差异,探讨国内不同地理来源冬性蚕豆栽培种质间的关系，以及蚕豆核心种质的构建方法,为冬性蚕豆种质资源的保护、保存和利用提供参考依据. 文中以6份不同地理来源蚕豆种质为试材,优化了AFLP技术体系各项参数,并筛选出10对多态性高的AFLP引物组合用于蚕豆种质遗传多样性分析.利用该10对AFLP引物组合,对243份蚕豆种质基因组DNA进行扩增,共得到323条清晰可辨的带,其中266条为多态性带,多态性比例为82.4﹪.我国冬性蚕豆资源缺失带最少,共得到312条带,其中多态带239条,多态性比例为76.6﹪.AFLP标记表明,参试我国冬性蚕豆种质遗传多样性最高.201份我国冬性参试种质中,四川地方品种缺失带最少,共扩增出158条多态性带,多态性百分率为53.9﹪,具有最丰富的遗传变异;地方品种的缺失位点少于选育品种,其遗传多样性高于选育品种. 243份蚕豆种质的田间鉴定结果表明,我国不同来源的冬性蚕豆种质生态适应性较强,均能在春性蚕豆区开花结实.243份参试种质13个形态性状平均遗传多样性指数I(Shannon-Weaver信息指数)为0.8661,粒形和粒色的多样性指数最高,而脐色的多样性指数最低.按不同生态区,我国冬性蚕豆种质形态多样性指数最高.我国冬性参试种质中,贵州地方品种的形态多样性指数最高;按不同种质类型,地方品种的形态多样性指数高于育成品种.基于蚕豆形态性状鉴定结果,通过离差平方和聚类,243份蚕豆资源在0.644相似水平下划分为2个类群,其中云南种质单独为一类群. 分子标记和形态标记数据的主坐标及聚类分析均表明,我国冬性蚕豆各生态亚区间种质相互交叉,但是云南种质是特殊类群,四川、贵州、浙江省地方品种遗传多样性较高,且有部分特异种质,建议加强对云南、四川、贵州、浙江地方品种的收集、保存和利用研究.文中以(形态+分子标记)数据结合的方法构建蚕豆核心种质,能够保留较多的等位变异和特异位点,而且多样性高,是较形态或分子标记单一水平构建蚕豆核心种质的有效方法.

目录

文摘

英文文摘

论文说明：英文缩略表

独创性声明及关于论文使用授权的声明

第一章引言

1.1蚕豆的起源、传播与分类

1.1.1蚕豆的起源、传播

1.1.2蚕豆的分类

1.2蚕豆种质资源研究概况

1.2.1蚕豆生产和分布

1.2.2蚕豆种质资源的收集和保存

1.2.3蚕豆种质资源的分类研究

1.2.4蚕豆种质资源的评价与鉴定

1.2.5我国蚕豆种质资源的利用成效

1.3蚕豆遗传多样性的研究

1.3.1遗传多样性的概念及意义

1.3.2遗传多样性方法研究

1.3.3遗传多样性研究在种质资源研究中的应用

1.4研究的意义及目标

第二章材料与方法

2.1参试材料与田间试验设计

2.1.1材料及来源

2.1.2田间试验设计

2.2研究方法

2.2.1 AFLP标记分析

2.2.2形态标记分析

2.3数据分析方法

2.3.1遗传多样性数据分析

2.3.2聚类分析和主坐标分析

第三章蚕豆AFLP银染技术体系的建立与优化

3.1主要试剂与酶

3.2扩增产物的制取

3.2.1蚕豆基因组DNA的提取和质量检测

3.2.2基因组DNA的酶切-连接

3.2.3预扩增PCR

3.2.4选择性扩增PCR

3.3变性聚丙烯酰胺凝胶电泳

3.3.1凝胶的配制及胶板制备

3.3.2扩增条带读取方法

3.4结果与分析

3.4.1验证了改良CTAB法适于蚕豆AFLP分析的基因组DNA提取

3.4.2酶切-连接

3.4.3预扩增

3.4.4选择性引物组合

3.5讨论与结论

3.5.1基因组DNA的质量与浓度

3.5.2酶切-连接

3.5.3预扩增与选择性扩增

3.5.4凝胶电泳

3.5.5银染与显影

第四章洲际间蚕豆种质遗传多样性分析

4.1洲际间蚕豆种质遗传关系分析

4.1.1主坐标分析

4.1.2聚类分析

4.2洲际间参试蚕豆种质遗传多样性分析

4.2.1 AFLP标记遗传多样性分析

4.2.2形态标记多样性指数比较

第五章我国冬性蚕豆不同省籍资源遗传多样性分析

5.1我国冬性蚕豆各省区种质遗传关系分析

5.1.1主坐标分析

5.1.2聚类分析

5.2参试各省区冬性蚕豆种质遗传多样性分析

5.2.1 AFLP标记遗传多样性

5.2.2形态标记遗传多样性

第六章冬性蚕豆核心种质的构建与评价

6.1冬性蚕豆核心种质的构建

6.1.1依据AFLP分子标记数据构建冬性蚕豆核心种质

6.1.2依据形态性状数据构建冬性蚕豆核心种质

6.1.3依据(AFLP+形态标记)数据构建冬性蚕豆核心种质

6.1.4小结

6.2冬性蚕豆核心种质的评价

第七章综合讨论

7.1蚕豆种质资源研究方法的选择

7.1.1 AFLP标记在蚕豆种质遗传多样性研究中的适用性

7.1.2形态标记在蚕豆种质遗传多样性研究中的适用性

7.1.3蚕豆种质分类方法的确定

7.1.4蚕豆核心种质构建方法的确定

7.2蚕豆种质资源遗传多样性生态分区

7.3冬性种质资源遗传多样性及生态区化

7.3.1冬性蚕豆的遗传多样性评价

7.3.2冬性蚕豆种质的生态区化

7.3.3冬性蚕豆种质的生态适应性

7.4充分利用已收集保存的冬性蚕豆种质资源

第八章全文结论

参考文献

附录

致谢

作者简历