普通野生稻(Oryza rufipogon Griff.)种质资源遗传多样性及保护策略的研究

摘要

普通野生稻(Oryza ruffipogan Griff．)属于禾本科(Gramineae)稻属(Oryza L．)，在我国，为广泛分布的多年生草本植物，属国家二级重点野生保护植物。作为一种非常有价值的野生种质资源，受到科研工作者广泛地关注。人们对普通野生稻的研究从最初的形态学研究，经历了细胞学及生化研究，最终发展到现在的分子生物学研究。 遗传多样性是生物多样性的核心，对稀有和濒危物种的遗传多样性进行研究，可为其保护提供科学依据。普通野生稻是栽培稻最近缘的野生种，是水稻育种的重要遗传资源，其种质资源安全保护有原位和异位两种相互补充的方式，对这两种保护方式中涉及的保护遗传学问题进行研究，对于制定相应的保护策略具有较重要的指导意义。 本研究以原、异位保护都较完整的江西省东乡县水桃树和庵家山两个野生稻集中分布区的原、库、圃位居群301份普通野生稻样本为材料，利用24对水稻SSR引物进行了遗传多样性比较研究，并对我国原生境保护点野生稻的遗传多样性、异位保护野生稻遗传多样性的代表性以及每个保护点的保护策略和技术等保护生物学基础问题进行了探讨。主要研究结果如下： (1)利用平均分布于水稻12条染色体上的24对SSR引物，6个居群共检测到80个等位基因。 (2)从位点水平上看，用筛选出的24对多态性SSR引物对两分布点原、异、圃居群301份DNA样品进行扩增。除引物RM225、RM249在水桃树原位居群和引物RM16在水桃树库位居群没有多态性外，其它位点均表现出较好的多态性。其中引物RM228、RM29的等位基因数最高，为5个，RM186、RM213的等位基因数最低，为2个。 (3)从居群水平上看，普通野生稻居群呈现出了较丰富的遗传多样性，其中Ae=2.1802、He=0.4992、I=0.8504。水桃树普通野生稻不同保存条件下各居群的遗传多样性指数大小顺序为：圃位＞库位＞原位。庵家山各居群的遗传多样性指数大小顺序为：原位＞圃位＞库位。 (4)从居群的遗传一致度和聚类分析可以看出：庵家山库位和圃位居群的遗传一致度最大，为95.30％，说明库位保存的材料完全能够代表圃位，而圃位和库位居群与原位居群的遗传一致度相对较低，建议从原位居群开展普通野生稻资源的再收集工作；水桃树库位和圃位居群的遗传一致度为88.26％，库位和原位居群的遗传一致度为87.19％，均高于85％。对于居群遗传学研究或其它特殊研究内容来说，可能需要较高的遗传多样性代表性，但对于种质资源保存而言，80％的代表性可能已经足够，说明库位及圃位保存材料基本能够代表原位。 水桃树原位和庵家山原位居群的遗传一致度仅为73.89％，而水桃树圃位和庵家山圃位居群的遗传一致度高达93.51％，推测因为普通野生稻保存过程中，圃位居群之间无任何阻隔，致使水桃树圃位和庵家山圃位居群发生有基因交流，而水桃树和庵家山原位居群的相对独立，导致了两原位居群遗传距离的加大，两圃位居群遗传距离的变小。 (5)庵家山原生境居群的遗传多样性高于其圃位和库位居群，因此普通野生稻的遗传资源的保护还是应着重进行原生境保护，将圃位和库位保存作为有效的补充手段。而水桃树圃位和库位居群保存材料的遗传多样性远高于原生境居群的遗传多样性，应着重进行异位保存，将原位保存作为有效的补充手段。 分析表明不同野生稻种质资源的最佳保存方式有一定的差异性，在选择保存手段时，应在原生境开展大量的收集工作，尽可能选择最适的保存方式，既能充分保存遗传多样性，又有利于以后的研究分析。对原生境较大且遗传多样性较为丰富的群体，着重进行原生境保护；对于原生境群体比较小且易受到破坏的群体，应该以异位保存为主。 (6)根据固定指数与繁育系统、交配方式的相互关系可以推测，普通野生稻居群属于典型的混合交配系统。本研究供试居群的遗传分化系数仅为0.1132，而所试材料的个体水平的遗传分化系数远高于居群水平。因此，鉴于野生稻的混合交配繁育模式，建议对野生稻的保存应该以居群为单位，保证居群内的基因流，防止居群之间的遗传漂变，从而提高野生稻种质资源保存的有效性。

目录

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声明

第一章文献综述

1.1中国普通野生稻概述

1.1.1中国野生稻的种类

1.1.2中国普通野生稻的地理分布

1.2普通野生稻濒危现状及保护途径

1.2.1我国普通野生稻濒危现状

1.2.2野生稻濒危的原因

1.2.3野生稻保护途径

1.3遗传多样性的研究进展

1.3.1遗传多样性概念

1.3.2遗传多样性研究的意义

1.3.3遗传多样性的研究方法

1.4普通野生稻的遗传多样性研究进展

第二章引 言

第三章材料与方法

3.1材料

3.2方法

3.2.1 DNA提取

3.2.2扩增所用SSR引物的获得

3.2.3 PCR扩增

3.2.4聚丙烯酰胺凝胶电泳检测

3.2.5数据统计与多样性评价

第四章结果与分析

4.1普通野生稻基因组DNA的提取

4.2 SSR扩增参数的确定

4.3随机引物筛选

4.4供试居群遗传多样性分析结果

4.5供试位点多态性分析结果：

4.5.1水桃树原、库和圃位保存材料的位点多态性

4.5.2庵家山原、库和圃位保存材料的位点多态性

4.6居群间遗传关系

4.6.1供试居群间遗传距离和遗传一致度

4.6.2聚类分析

第五章结论与讨论

5.1 SSR在普通野生稻遗传多样性研究中的应用

5.2普通野生稻的遗传多样性

5.3野生稻的遗传多样性及保护策略

5.4野生稻的交配繁育模式与资源保存的有效性

参考文献

致 谢