甘蔗种质资源的SSR遗传多样性分析及指纹数据库构建

摘要

种质是甘蔗杂交育种的基础，对甘蔗分子遗传多样性所进行的研究，可为甘蔗标记辅助育种提供基础数据，而栽培品种的分子遗传多样性研究，对甘蔗品种多系布局有一定的指导作用。同时，基于SSR位点的荧光标记获得的甘蔗种质资源分子指纹数据，所构建的一个标准化的甘蔗指纹图谱基础数据库，为甘蔗品种鉴定及知识产权保护，提供科学依据和可靠保障，还可为未来行业标准——甘蔗分子标记DUS指南的制定奠定基础。
　　（1）本研究在对SSR位点进行多态性筛选的基础上，采用15个SSR荧光标记位点，对181份甘蔗种质进行检测，共扩增出206条条带，其中多态性条带为205条，每个SSR位点可检测出13.67条多态性条带，扩增产物的多态性比率平均为99.39％，表明用于本研究的15个SSR位点多态性好。
　　（2）基于育种单位的不同，把181份供试甘蔗种质分为湛蔗、CP、桂糖、粤糖、崖城、云蔗、福农、内江、HoCP、ROC、柳城、赣南、闽糖和其他等14个群体，并对上述14个甘蔗群体的遗传多样性进行分析。其中崖城系列的遗传多样性指数（h=0.2049）和香农信息指数（I=0.3163）都是最高的，赣南系列和ROC系列都较低，表明在这14个群体中，崖城系列的遗传多样性最丰富。群体总遗传多样性（Ht）为0.2070，群体内遗传多样性（Hs）为0.1786，而从供试材料的遗传分化系数值（Gst=0.1371）和基因流值（Nm=3.148）来看，本研究所用的181份种质其遗传分化小，导致其群体结构变化的主要因素为人为选择。
　　（3）基于 NTSYS软件分析，得到181份甘蔗种质的遗传相似系数值，它们分布在0.6553-0.9951之间，平均为0.7713，表明其遗传多样性属于中等水平。基于遗传相似系数的聚类分析，181份甘蔗种质可分成3个类群，7个亚类群和13个小类群，在此基础上，再对181份甘蔗种质进行主成分分析，结果表明他们的遗传多样性属于中等水平；对国家甘蔗产业技术体系第一轮进行共同评价的63个组合所涉及的23个亲本的聚类和主成分分析可以看出，来自同一育种单位的亲本，遗传组成较为一致；对26个参加国家甘蔗品种区域试验的新品种（系）的分析结果可知，其整体分布较为分散，表明他们之间的遗传多样性较为丰富。
　　（4）我们基于15个SSR的荧光标记检测位点，成功构建了179份甘蔗种质的DNA分子指纹数据库。在181份甘蔗种质中，除了桂糖00-122和桂糖92-66外，其余179份甘蔗种质均能被完全区别开。目前，该数据库是甘蔗上第一个指纹数据库管理系统，而其他国家只建立一些未系统化的分子数据集，并且已能通过模块搜索，实现甘蔗基因型的判别功能。

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第一节 前言

1 甘蔗的种质资源

2 甘蔗种质资源遗传多样性研究的意义

3 甘蔗种质资源指纹图谱构建的意义

4 分子标记分类及其应用现状

5 本研究的目的意义和技术路线

第二节 材料与方法

1 试验材料

2 主要仪器设备和试剂

3 试验引物

4 试验方法

第三节 结果与分析

1 DNA质量检测

2 SSR-PCR扩增体系及毛细管电泳结果稳定性分析

3 SSR扩增产物及条带分析

4 甘蔗种质资源的遗传多样性分析

5 甘蔗种质资源的指纹图谱构建

第四节 讨论与结论

1 关于利用SSR荧光标记进行甘蔗遗传多样性分析

2 关于甘蔗种质资源指纹图谱构建的讨论

3 结论

参考文献：

附录I

附录II

附录III

致谢