以色列及周边地区野生大麦群体遗传多态性分析

摘要

本研究以源自大麦起源及多样性中心--以色列南部、中部和北部的9个不同自然群体144个生态型的野生二棱大麦为材料，采用SSR标记在DNA分子水平对该材料进行遗传多样性和群体遗传结构分析研究。主要研究结果如下：
　　1.从大麦全基因组染色体的120对SSR标记中筛选出42对多态性高、重复性好的SSR引物，这些引物均匀分布在7条染色体上，平均每条染色体上有6对，且位于染色体不同Bin位置上。
　　2.利用筛选的42对SSR引物对以色列9个野生二棱大麦自然群体进行多态性研究，共检测到189个等位变异，平均每个标记有4.5个，变幅为3~7个。标记多态性信息含量(PIC)平均值为0.6968，变幅为0.5299~0.8233。其中，Bmag0812的PIC值最大，其次是HVM74；PIC值最小的是Bmag0105。本实验的PIC值均大于0.5，表明所选SSR标记多态性都比较明显。另外我们发现位于染色体5H上的SSR标记等位基因位点多，多态性信息含量也较大。
　　3.通过聚类分析144个野生二棱大麦生态型可知，遗传相似性指数介于0.5503~0.9365间，平均值为0.7015；在GS为0.6780水平9个野生大麦群体共分为5个类群，基本是按照南、中、北的地理起源来划分，与群体遗传结构结果较为一致。而主坐标分析发现采自以色列南部的群体有别于北部和中部的群体，表明南部地区的野生大麦与其他地区的野生大麦之间的亲缘关系较远。
　　4.以采自约旦不同地区的9个群体共101个生态型野生大麦为材料，验证5个具有代表性的SSR标记：Bmag0812、HVM74、Bmag0007、HVWAXYG和Bmag0105。结果显示，5个SSR标记共得到26个等位基因位点，平均每个标记5.2个，PIC值平均为0.7063，其中PIC值较高的是Bmag0812，较低的是Bmag0105，由此可知在以色列材料中PIC值大的标记在约旦材料中也能得到同样的结果。
　　本研究结果表明，以色列和约旦地区野生大麦具有丰富的遗传多样性，是今后选育大麦新品种和现代栽培大麦遗传改良重要的种质资源。

目录

第一章 前言

1.1大麦

1.1.1大麦的起源与进化研究

1.1.2大麦的遗传、驯化

1.1.3大麦遗传多样性的丢失

1.2野生大麦

1.2.1野生大麦概况

1.2.2野生大麦的遗传多样性

1.2.3野生大麦遗传多样性研究意义

1.2.4野生大麦遗传多样性研究方法

1.3 DNA分子标记在大麦中的应用

1.3.1 RFLP

1.3.2 RAPD

1.3.3 AFLP

1.3.4 CAPS

1.3.5 SNP

1.4 SSR概述

1.4.1 SSR标记特点

1.4.2 SSR引物

1.4.3 SSR标记在大麦遗传中的应用及研究进展

1.5研究背景

1.6.1研究目的

1.6.2研究内容

1.6.3技术路线

第二章 材料与方法

2.1 实验材料

2.1.1 以色列野生大麦群体

2.1.2 约旦野生大麦群体

2.2主要仪器和试剂

2.3.1 DNA提取

2.3.2 SSR-PCR扩增体系

2.3.3 筛选引物

2.3.4 琼脂糖凝胶电泳

2.3.5 8%非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染

2.4 数据统计分析

第三章 结果分析

3.1 SSR引物的筛选

3.1.1琼脂糖电泳初筛

3.1.2聚丙烯酰胺凝胶电泳确定引物及等位基因数

3.2 以色列野生大麦遗传多样性分析

3.2.1 多态性及多态性信息含量分析

3.2.2聚类分析

3.2.3遗传结构分析

3.2.4主坐标分析

3.2.5 群体遗传多样性和相似性

3.3约旦野生大麦验证多态性

3.3.1多态性及多态性信息含量分析

3.3.2聚类分析

第四章 结论与讨论

4.1讨论

4.1.1 分子标记的筛选

4.1.2 SSR引物及退火温度的筛选

4.1.3 SSR技术对野生大麦遗传多样性的评价

4.1.4野生大麦遗传结构分析

4.1.5大麦遗传结构及环境适应性

4.1.6地理起源对大麦农艺性状的影响

4.2结论

第五章 展 望

参考文献

致谢

附录

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