大明竹属指纹图谱的研究

摘要

本研究利用简单重复序列间扩增DNA(ISSR)技术,对我国大明竹属(P.leioblastus Nakai)的25个竹种或变型即大明竹(P.gramineus)、苦竹(P.anarus)、秋竹(P.gozadakensis)、长叶苦竹(P.chino)、实心苦竹(P.solidus)、垂枝苦竹(P.amarus var.pendulifolius)、硬头苦竹(P.longifimbriatus)、杭州苦竹(P.amorus var.hangzhouensis)、衙县苦竹(P.juxianensis)、斑苦竹((P.maculatus)、华丝竹((P.intermedius)、油苦竹(P.oleosus)、螺节竹((P.gramineus f.monstarispiralis)、白纹东根世(P.chino f.angustifolius)、白纹女竹(P.simonii f.albostriatus)、黄条金刚竹(P.longosonens f.aureokamuyast)、皱苦竹(P.rugatusWen et S.Y.Chen)光箨苦竹(P.amarus var.subglabratus)、橇绿鞘苦竹(P.dokgyoamus)、丽水苦竹((P.lioblastusmaculosoides)、宜兴苦竹(P.leioblastusyixingensis)、云和苦竹(P.amarus varyunhoensis)、庆元苦竹(P.amarus.var.qingyuanensis)遂昌苦竹(P.amarus var suichangensis)、仙居苦竹(P.hsienchuensis Wen)进行遗传多样性分析,筛选出可用的随机引物18个,每个引物扩增出的条带都十分清晰,重复性高,多态性丰富。利用DPS7.05软件,通过统计扩增产物数据,计算出Jaccard遗传距离,绘制UPGMA(unweighted Pair methed with arithmetic mean)类平均法聚类分析图。试验得到如下结论:
　　 (1)采用单因素实验设计方法,对影响PCR反应的各个成分和扩增程序进行了优化,建立了大明竹属植物ISSR分析的反应体系:反应终体积确定为20μl,其中含有10×Buffer(2.0μl)、Mg2+(2.5mM)、dNTPs(0.2mM)、引物(0.2μM)、Taq酶(1.0U)、模板DNA(50ng)、加灭菌ddH2O定容至20μl。
　　 (2)本实验从100条ISSR引物中筛选出可以扩增出特异性明显的引物18条。对大明竹属25个个体进行全面的分析,共扩增出155条清晰的ISSR标记条带,其中特异性条带137条,平均多态性比率为88.3％。
　　 (3)筛选出的18个随机引物对25个大明竹属个体进行扩增,所得的ISSR产物具有丰富的多态性,表明大明竹属种间和种内有非常复杂遗传背景,通过ISSR技术可以准确、灵敏、高效的地检测出各个大明竹属种间和种内的遗传多样性。
　　 (4)利用DPS7.05软件进行聚类分析,聚类结果与传统形态分类基本相似,25个竹种的平均遗传距离为0.5006,变异幅度为0.1486-0.7191,18个ISSR引物产生的155条DNA片段计算了供试材料间的遗传相似系数,利用UPGMA构建了25份大明竹属资源的聚类树状图,在遗传距离为0.6138处25个竹种被划分为三组,即第一组(遗传距离为0.1618):长叶苦竹和大明竹;第二组(遗传距离为0.4702):丽水苦竹、宜兴苦竹及螺节竹。第三组(遗传距离为0.5634):垂枝苦竹、光箨苦竹、庆元苦竹、白纹东根世、遂昌苦竹、白纹女竹、油苦竹、杭州苦竹、苦竹、黄条金刚竹、秋竹、大明竹、云和苦竹、斑苦竹、衢县苦竹、华思竹、硬头苦竹、橇绿鞘苦竹、实心苦竹和皱苦竹。
　　 (5).建立了大明竹属数字指纹识别码。用ISSR引物U807、U815、U835、U836、U840、U841和844,构建了基于ISSR大明竹属25竹种的数字指纹识别码。

目录

文摘

英文文摘

1 前言

1.1 中国竹类资源概述

1.1.1 中国竹类资源分布

1.1.2 竹的经济价值

1.1.3 竹的生态效应

1.1.4 竹与中国文化

1.1.5 竹与中国园林

1.1.6 竹类植物研究存在的问题

1.2 分子标记技术

1.2.1 RFLP标记技术

1.2.2 AFLP标记技术

1.2.3 RAPD标记技术

1.2.4 SNP标记技术

1.2.5 ISSR标记技术

1.2.6 SRAP标记技术

1.3 DNA分子标记在竹子中的应用

1.3.1 种质资源鉴定

1.3.2 种属遗传多样性研究

1.3.3 竹子分类上的应用

1.3.4 构建指纹图谱

1.4 本课题的研究目的、意义和研究内容

1.4.1 研究目的和意义

1.4.2 研究内容

1.5 ISSR技术的优势分析

1.6 大明竹属概况

1.6.1 大明竹属的生物学特性

1.6.2 大明竹属植物的功用

1.6.3 大明竹属在园林中的应用及前景

1.6.4 大明竹属的命名来源

2 试验材料与方法

2.1 试验材料

2.1.1 供试样品

2.1.2 ISSR引物

2.2 仪器和试剂

2.2.1 实验试剂及主要仪器设备

2.2.2 主要试剂及配制

2.3 试验方法

2.3.1 基因组DNA的提取

2.3.2 模板DNA的质量检测与浓度确定

2.3.3 大明竹属扩增程序和反应体系的建立

2.3.4 PCR产物的检测

2.3.5 PCR引物的筛选

2.3.6 数据处理

3 结果与分析

3.1 大明竹属遗传多样性分析

3.2 基于ISSR的大明竹属DNA指纹的数字识别码

4 结论与讨论

4.1 结论

4.2 讨论

4.2.1 大明竹属ISSR分子标记存在问题和解决

4.2.2 ISSR标记的数据处理

4.3 展望

参考文献

附录

致谢