麻疯树EST-SSR和SSR标记开发及其应用

摘要

麻疯树是新兴能源植物,属于大戟科多年生灌木,起源于中南美洲,广泛分布于全球热带亚热带地区。野生或半栽培的麻疯树能够在干热的气候和贫瘠的土壤条件下生长。麻疯树的种仁含有高比例的油酸和亚油酸,这些不饱和脂肪酸具有半干性特性,与石化柴油性能相近,可以开发作为生物柴油利用。近年来,利用麻疯树发展生物柴油使用潜力的经济价值逐渐被人们重视。
　　 但目前对麻疯树的资源收集和相关基础性研究非常有限,本研究通过对大戟科木薯的SSR引物在麻疯树的通用性检测,成功转化241对麻疯树SSR引物,并利用其中56对引物评价了本实验室所收集的45份麻疯树的遗传多样性。同时,利用这些SSR构建了麻疯树的初级分子标记遗传连锁图谱。具体结果如下:
　　 1.本研究共获得302个在麻疯树中有特异扩增产物EST-SSR和SSR标记,241个在5个供试品系中具有多态性。其中EST-SSR标记187个,SSR标记54个,全部多态性标记的引物序列、扩增参数均登录在Genebank数据库共享。这些具有多态性的EST-SSR.的核苷酸碱基重复类型分别是双核苷酸重复类型(26.20％)、三核苷酸重复类型(57.75％)、四核苷酸重复类型(8.56％)和五核苷酸重复类型(7.49％)。此外,在具有多态性的SSR中,主要是双核苷酸重复类型(62.96％)。
　　 2.利用36对EST-SSR和20对SSR引物分析45份麻疯树的遗传多样性,总共获得183个多态性位点,基于这些多态性位点将45份麻疯树种质分为6个类群(类群Ⅰ、类群Ⅱ、类群Ⅲ、类群Ⅳ、类群Ⅴ和类群Ⅵ),与其地理起源基本相似。类群内的遗传多样性指数在0.4099到0.5072之间,物种水平的遗传多样性指数为0.5572,表明本实验室收集的麻疯树资源具有较高的遗传多样性水平。
　　 3.用遗传差异较大的云南株系YN049和海南株系H001-31-1杂交,构建了包含240个F1单株的分离群体,试图构建麻风树的分子遗传图谱。初步选用31对EST-SSR引物对作图群体进行了遗传多态性检测,共获得83个多态性位点,其中45个满足1:1或3:1的分离比例。利用JoinMap3.0软件进行连锁群分析,获得3个较大的连锁群,共包含21个SSR标记,该连锁群的总图距为158.67cM,标记间的平均图距为7.56cM,相关工作有待进一步完善。

目录

文摘

英文文摘

1 序言

1.1 概述

1.1.1 麻疯树的分类

1.1.2 麻疯树的生物学特性

1.1.3 麻疯树的生长习性

1.1.4 麻疯树的分布

1.1.5 麻疯树的繁殖方法

1.1.6 麻疯树的化学成分

1.1.7 麻疯树的用途

1.2 麻疯树的遗传改良

1.2.1 全球生物柴油的需求

1.2.2 可产生物柴油的物种

1.2.3 麻疯树生产生物柴油的优势

1.2.4 麻疯树遗传改良的现状和存在的问题

1.3 EST-SSR标记的开发与应用

1.3.1 遗传标记的发展

1.3.2 EST-SSR标记的开发

1.3.3 EST-SSR标记的多态性与通用性

1.3.4 EST-SSR标记的优点

1.3.5 EST-SSR标记的应用

1.3.6 EST-SSR标记存在的问题与展望

1.4 麻疯树的遗传多样性研究进展

1.5 植物分子标记遗传连锁图谱构建

1.5.1 选择适合作图的DNA标记

1.5.2 作图群体的建立

1.5.3 麻疯树遗传连锁图谱的研究进展

1.6 本研究的目的和意义

2 麻疯树EST-SSR和SSR标记开发及遗传多样性分析

2.1 材料与方法

2.1.1 EST-SSR和SSR引物的来源

2.1.2 EST-SSR和SSR引物的合成

2.1.3 EST-SSR和SSR引物的通用性筛选

2.1.4 EST-SSR和SSR引物核心单元碱基重复类型结构分析

2.1.5 SSRs-EST功能注释

2.1.6 麻疯树的遗传多样性分析

2.2 结果与分析

2.2.1 DNA质量检测

2.2.2 麻疯树EST-SSR和SSR引物开发

2.2.3 EST-SSR和SSR核心单元碱基重复类型解析

2.2.4 SSRs-ESI功能解析

2.2.5 种质资源的遗传多样性分析

2.3 讨论

2.3.1 麻疯树分子标记的开发

2.3.2 EST-SSR和SSR在物种间的通用性

2.3.3 麻疯树种质资源的收集和遗传多样性的评价

2.4 结论

3 麻疯树初级分子遗传连锁图谱构建

3.1 材料与方法

3.1.1 实验材料

3.2 结果与分析

3.2.1 EST-SSR标记在群体中的选择性扩增

3.2.3 EST-SSR标记在F1分离群体中的分离情况

3.2.4 连锁图谱构建

3.3 讨论

3.3.1 作图群体亲本的选择

3.3.2 EST-SSR标记构建麻疯树遗传图谱有效性评价

3.3.3 EST-SSR标记的偏分离现象

3.3.4 麻疯树连锁遗传图谱的构建

3.4 结论

参考文献

附录1 (麻疯树遗传多样性分析时所使用的EST-SSR和SSR引物)

附录2 (麻疯树中开发的EST-SSR和SSR引物)

附录3 (麻疯树分子遗传图谱构建中所使用的EST-SSR引物)

附录4 (CTAB法提取植物DNA的试剂配方)

附录5 (聚丙烯酰胺凝胶电泳的试剂配方)

研究生期间发表的论文情况

致谢