不同种源和家系山桐子遗传变异研究

摘要

遗传变异的研究可以为科学合理地开发利用林木种质资源提供理论依据，为优良种质资源的选择、驯化、引种、以及杂交亲本的选配等提供依据。为了探究不同种源和家系山桐子遗传变异情况，为山桐子优良家系和种源的选择提供依据，本文通过表型性状、叶片叶绿素荧光参数、ISSR分子标记对不同种源和家系山桐子遗传变异进行研究。研究结果如下:
　　1.不同种源和家系山桐子的表型性状均有一定程度变异，且家系间变异大于种源间变异。13个种源山桐子各性状变异系数在12.36％～81.47%，平均变异系数为22.g%，枝上高的变异系数最大为81.47%。13个种源山桐子中，济源、九江、贵阳、贵大的平均变异系数较低，性状较稳定;各表型性状中，粗生长量、高生长、叶长、叶宽的性状较其他稳定。东京种源的枝上高、高生长明显大于其他种源:济源种源的粗生长、叶片长、宽和叶柄长明显大于其他种源;成都种源高生长和粗生长都较为突出。根据聚类分析结果把13个种源山桐子分为4大类。22个家系山桐子各性状的变异系数在9.32%～54.71%，平均变异系数为24.91%，枝上高的变异系数最大为54.71%。22个家系山桐子中，张家界10、缙云山4、赣州20的平均变异系数较低，性状较稳定;各个性状中，粗生长量、高生长、叶长、叶宽的性状较其他稳定。广元65、广元25、张家界10、九江3的高生长、枝上高和枝条数排在前列，较其他家系有优势;广元40、张家界2、张家界17、九江3的叶长叶宽明显大于其他家系。根据聚类分析结果把22个家系山桐子分为4大类。
　　2.不同种源山桐子荧光参数变异系数最大的三个分别是稳态非光化学荧光淬灭、Fv、暗适应后最大荧光，分别为21.82%、21.5g%、20.34%;变异系数最小的三个参数是最大光量子效率、基于“LIke”模型的稳态光适应光化学淬灭、稳态非光化学荧光淬灭，分别是2.32%、7.37%、8.80%。13个种源中，东京、重庆、贵阳的最大光量子效率变异系数最小，遗传比较稳定;重渡沟、南京、成都的稳态荧光衰减率变异系数最小分别为7.85%、16.54%、24.12%，说明代表植物活力的稳态荧光衰减率参数遗传较稳定。22个家系山桐子荧光参数变异系数最大的三个分别是稳态非光化学荧光淬灭、稳态荧光衰减率、暗适应后最小荧光，分别为25.Og%、20.91%、18.45%;变异系数最小的三个参数是最大光量子效率、基于“LIke”模型的稳态光适应光化学淬灭、稳态非光化学荧光淬灭，分别是1.95%、13.3g%、17.01%。张家界2、明溪3、重渡沟5的最大光量子效率变异系数最小为0.54%、0.62%、0.64%，遗传较稳定:重渡沟12、临安1、九江1的稳态荧光衰减率变异系数最小为7.51%、9.44%、9.64%，说明代表植物活力的稳态荧光衰减率参数遗传较稳定。不同种源和家系山桐子稳态荧光衰减率Rfd Lss和稳态非光化学荧光淬灭NPQ_Lss最大的为贵大、济源、广元、南昌1、九江1、重渡沟12，具有较高的植物活力值，叶片PSⅡ天线色素吸收的光能以热的形式散耗掉的部分较多，对自身光合机构的保护作用较强;最大光量子效率Fv/Fm最大的为赣州、遵义、济源、明溪3、张家界2、成都1，光系统Ⅱ反应中心的开放比例较大，光合电子链的传递速率高于其他种源。根据聚类分析结果把13个种源山桐子分为3大类，把22个家系山桐子分为3大类。
　　3.用筛选出的10对引物对13个种源山桐子进行PCR扩增，结果表明不同种源山桐子遗传多样性水平较高，遗传多样性丰富，扩增片段大小主要集中在250～2000bp，10对引物共扩增出92个条带，多态性条带有81个，占总条带的88.0%:遗传相似性系数变化范围为0.5092～0.7607。13个种源中遵义、南京和九江种源的山桐子亲缘关系最近，遗传差异最小;张家界和赣州的亲缘关系最远，遗传差异最大。13个不同种源山桐子可分为四大类，第Ⅰ类包括:张家界;第Ⅱ类包括:赣州;第Ⅲ类包括:贵阳、济源、贵大;第Ⅳ类包括:东京、成都、广元、九江、南京、遵义、重渡沟、重庆。引物826构建了不同种源山桐子的DNA指纹图谱。

目录

声明

致谢

摘要

1 文献综述

1．1 研究背景

1．2 山桐子的研究进展

1．2．1 山桐子生物学和生态学特性

1．2．2 山桐子的利用价值

1．3 山桐子遗传多样性研究现状

1．3．1 遗传多样性及其研究方法

1．3．2 山桐子遗传多样性研究

1．4 叶绿素荧光成像技术

1．4．1 叶绿素荧光特性的概念

1．4．2 叶绿素荧光技术

1．4．3 叶绿素荧光常用参数

1．4．4 FluorCam叶绿素荧光成像技术

1．5 分子标记技术

1．5．1 分子标记技术分类

1．5．2 ISSR分子标记

1．5．3 山桐子的ISSR遗传差异性分析

2 引言

3 不同种源和家系山桐子表型性状的变异分析

3．1 材料与方法

3．1．1 不同种源和家系山桐子样品的选择

3．1．2 试验地概况及实验设计

3．1．3 表型性状测定方法

3．1．4 数据处理

3．2 结果与分析

3．2．1 不同种源间表型性状变异分析

3．2．2 不同家系间表型性状差异

3．3 小结

4 不同种源和家系山桐子叶片叶绿素荧光分析

4．1 材料与方法

4．1．1 实验仪器与原理

4．1．2 试验设计

4．1．3 叶片叶绿素荧光成像测定

4．1．4 数据处理

4．2 结果与分析

4．2．1 不同种源山桐子叶绿素荧光参数分析

4．2．2 不同家系山桐子叶绿素荧光参数分析

4．3 小结

5 不同种源山桐子ISSR遗传差异分析

5．1 材料与方法

5．1．1 材料

5．1．2 DNA的提取及检测

5．1．3 ISSR引物合成来源

5．1．4 ISSR-PCR反应体系及程序

5．1．5 琼脂糖电泳检测

5．1．6 数据处理

5．2 结果与分析

5．2．1 遗传多样性分析

5．2．2 指纹图谱构建

5．2．3 遗传相似性与聚类分析

5．3 小结

6 讨论与结论

6．1 讨论

6．1．3 关于ISSR分析

6．2 结论

参考文献