苦瓜核心种质的构建与评价

摘要

苦瓜为葫芦科苦瓜属植物，在我国有几百年的栽培历史，形成了丰富的遗传多样性。这些性状为选育优良品种提供了丰富的原材料，同时也给种质资源的保存利用与种质评价带来了很多问题，为此，迫切需要开展苦瓜核心种质的构建与评价的研究工作，为优良种质资源的优良性状的利用和保存提供理论基础。本研究分别利用形态学标记以及分子标记，结合遗传多样性分析，在244份苦瓜材料中筛选出71份材料，形成了苦瓜的核心种质。其主要结论如下:
　　1.利用244份苦瓜材料，以收集到的22个苦瓜形态学性状数据为基础，比较了以果实形状为分类标准下的24种取样方案，通过比较各个方案的4个重要评价参数，筛选出最优方案为:在20％的总体取样规模下采用逐步聚类分析法按照对数比例在组内取样，形成预选核心种质，然后对比原种质的各个性状，对丢失的性状加以补充，最终确定了含有50份材料的基于形态学数据的初选苦瓜核心种质。
　　2.利用引物N6和苦瓜材料MC9采用L16(45)正交设计实验对苦瓜SSR-PCR反应体系进行优化。并通过正交设计直观分析法对Mg2+浓度、dNTPs浓度、Taq聚合酶量进行了单因素确定。实验结果表明，苦瓜SSR-PCR反应体系中包含1μL10×PCR buffer，Mg2+浓度为1.75mmol/L，dNTPs浓度为0.25mmol/L，DNA100 ng，引物0.20 mmol/L，Taq DNA聚合酶1U，ddH2O补足至10μL。
　　3.利用18份表型性状差异较大的苦瓜种质的基因组DNA，在120对瓜类通用引物和苦瓜特异性引物中筛选出13对用于群体多样性分析，13对具有多态性的SSR引物扩增出89条带，其中有73条条带具有多态性，多态性条带百分百为82.02％。
　　4.利用13对SSR引物对群体进行扩增，利用扩增结果建立“1”、“0”数据库矩阵，利用此数据库对苦瓜种质进行聚类压缩，结果表明在30％的压缩比例下可以最大程度的保留原始群体的遗传多样性，获得了含有73份材料的基于分子数据的初选苦瓜核心种质。
　　5.整合基于分子和形态学数据的初选种质库，利用分子数据和形态学数据再次对其进行聚类压缩，结果表明，对整合后的种质资源进行压缩的最适比例为90％，最终获得了包含71份材料的最终苦瓜核心种质。

目录

声明

摘要

第一章 前言

1．1 苦瓜的概述

1．1．1 苦瓜的起源与分类

1．1．2 苦瓜种质资源的收集、保存与评价的研究进展

1．2 核心种质的研究进展

1．2．1 核心种质的概述与功能

1．2．2 核心种质的构建方法

1．3 植物遗传多样性的研究进展

1．3．1 遗传多样性的概述

1．3．2 遗传多样性的研究方法

1．3．3 苦瓜遗传多样性的研究现状

1．4 本课题的研究内容与意义

1．4．1 课题研究内容

1．4．2 课题的目的与意义

第二章 基于形态学性状的苦瓜核心种质资源的构建

2．1 材料与方法

2．1．1 试验材料

2．1．2 田间试验

2．1．3 记录方法与标准

2．1．4 数据的处理及分析方法

2．1．5 基于形态学性状的苦瓜核心种质资源的验证与完善

2．1．6 数据的计算

2．2 结果与分析

2．2．1 苦瓜原始样品分类与遗传多样性分析

2．2．2 组内取样比例法的确定

2．2．3 总体取样规模和组内取样方案的确定

2．2．4 基于形态学数据构建苦瓜核心种质的评价与完善

2．3 小结

第三章 基于分子数据构建苦瓜核心种质

3．1 材料与方法

3．1．1 供试材料与仪器

3．1．2 主要试剂及配方

3．1．3 苦瓜叶片DNA提取

3．1．4 苦瓜叶片DNA的检测

3．1．5 苦瓜SSR引物筛选及PCR反应扩增

3．1．6 苦瓜SSR-PCR反应体系的优化

3．1．7 基于分子数据的苦瓜核心种质资源的构建方法

3．2 结果与分析

3．2．1 苦瓜基因组DNA的检测

3．2．2 苦瓜SSR引物的筛选

3．2．3 苦瓜SSR-PCR体系的优化

3．2．3 苦瓜SSR-PCR扩增结果

3．2．4 基于分子数据的核心种质取样方案的选择

3．2．5 基于分子数据的苦瓜核心种质的评价

3．3 小结

第四章 分子数据与形态学数据构建苦瓜核心种质

4．1 实验材料与方法

4．1．1 实验材料与数据来源

4．1．2 核心种质构建方法

4．1．3 苦瓜核心种质的评价

4．2 结果与分析

第五章 讨论与结论

5．1 讨论

5．1．1 苦瓜SSR-PCR反应体系的优化

5．1．2 核心种质取样策略的确定

5．1．3 苦瓜种质遗传多样性指数的讨论

5．1．4 核心种质的评价

5．1．5 对三种不同方法构建的核心种质的比较

5．2 结论

5．2．1 利用形态数据构建核心种质

5．2．2 苦瓜SSR-PCR体系的优化

5．2．3 利用分子数据构建核心种质

5．2．4 利用形态学数据核心种质和分子数据核心种质筛选最终核心种质

参考文献

附录

致谢

攻读学位期间论文发表情况