中国南瓜种质资源遗传多样性研究

摘要

中国南瓜是南瓜属(Cucurbita)三大栽培种之一，中国南瓜种类繁多，品质各异，其果实色彩缤纷，多样化特点十分突出。对中国南瓜种质资源的遗传多样性研究，有利于南瓜种质资源的收集、保存、鉴定、创新和合理利用。分子标记能直接从DNA水平反映种质之间的遗传差异，是研究植物遗传多样性的有效工具。RAPD标记具有简单、快速和无种属特异性的优点，被广泛地用于遗传多样性和植物分类研究。本研究同时利用形态学标记和RAPD分子标记对70份来自我国不同地区的中国南瓜种质进行遗传多样性和亲缘关系分析，并在中国南瓜种内进一步分类上进行了研究。主要结果如下： 1.对农艺性状的遗传多样性参数统计分析结果显示，所观察的56个(包括31个数量性状和25个质量性状)在不同种质间均有差异的农艺性状中，变异系数(CV)从6.60％到262.22％，平均变异系数为37.50％。数量性状中，老瓜纵径上果肉厚的变异系数最大，为97.44％；子叶长宽比的变异系数最小，为6.60％。质量性状中，两性花有无的变异系数最大，为262.22％；种子周缘颜色的变异系数最小，为9.68％。56个性状的平均Shannon多样性信息指数(Ⅰ)为1.39。质量性状中，瓜形Shannon多样性信息指数最大，为1.45；花瓣边缘形状Shannon多样性信息指数最小，为0.22。数量性状中，嫩瓜内腔横径多样性信息指数最大，为2.49；老瓜纵径上果肉厚Shannon多样性信息指数最小，为1.43。 2.对70份中国南瓜种质农艺性状的聚类分析可以看出，除了19、27、35、50、64这五份种质外，其余六十五份种质基本可以从瓜形上分为两大类：圆南瓜类型和长南瓜类型。圆南瓜基本又可以细分为瓜面有瘤突和瓜面无瘤突类型。主成分分析与系统聚类分析方法的分类一致。 3.RAPD分析得出，21条引物在70份南瓜品种上共扩增出167条带，其中130条表现出多态性，占总数的73.23％。平均每个引物检测到的条带数多达8条，平均Shannon信息指数(Ⅰ)为0.286。 4.RAPD聚类分析表明，相似系数在0.57处，中国南瓜种质被分为五类。其中种质材料19、27、64单独各自聚为一类。这与农艺性状的聚类结果基本一致。 5.综合两种标记系统的分析结果，中国南瓜无论是从农艺性状还是RAPD分析，其聚类结果都与形态特征有一定的相关性。但两种聚类结果均无法从地理来源上进行区分。种质问主要可以从瓜形上分为圆南瓜类型和长南瓜类型，这与传统的分类方法基本相符。表明传统的中国南瓜种内的分类方法有一定的科学性和合理性。本研究还得出，如果再进一步细分，可以从瓜面有无瘤突等瓜面特征上加以区分。 6.通过对70份中国南瓜种质材料的主要营养品质的分析得出，各品质性状在不同材料之间表现出了不同程度的多样性，平均变异系数(CV)为31.70％。其中嫩瓜Vc含量的变异系数最大，为60.07％，嫩瓜含水量的变异系数最小，仅为1.52％。总体来看，老瓜的可溶性固形物、蛋白质含量和可溶性糖含量与嫩瓜相比都有所提高，含水量有所降低。分析得出，嫩瓜Vc含量、蛋白质含量、可溶性固形物和可溶性糖含量相互之间的相关系数均达到显著或极显著水平；而嫩瓜含水量与这四种营养品质间的相关系数均呈负显著相关。老瓜与嫩瓜分析结果一致。 7.用逐步回归法筛选出了与老瓜可溶性糖有显著相关关系的品质性状。得出多元线性回归方程：Y=0.899-0.648X<,1>-0.019X<,4>+0.683X<,5>-0.285X<,6>+0.014X<,8>+0.015X<,9>8.本研究通过对70份中国南瓜种质老瓜品质性状的聚类分析得出，第lI类中的十一份种质营养品质含量都很高，综合品质较好，可认为是优质类群。其中种质编号为18和70的Vc、可溶性固形物、可溶性蛋白和可溶性糖等含量明显高于其他材料，营养保健价值较高、较全面，可以作为南瓜品质育种的优良种质材料。

目录

论文说明：缩略词表

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摘要

1文献综述

1.1植物种质资源遗传多样性的研究

1.1.1种质资源与遗传多样性的概念

1.1.2植物遗传多样性的研究方法

1.1.3种质资源和遗传多样性研究的意义

1.2南瓜种质资源的研究

1.2.1南瓜起源和分类的研究

1.2.2南瓜种质资源遗传多样性的研究现状

1.2.3南瓜品质育种的研究现状

2本研究的目的及意义

3材料与方法

3.1材料

3.2实验方法

3.2.1田间试验设计

3.2.2观察记载的植物学性状、方法及标准

3.2.3 RAPD分析

3.2.4试验中测定的品质指标及方法

3.2.5数据处理与分析方法

4结果与分析

4.1农艺性状的多样性研究

4.1.1中国南瓜农艺性状的基本统计量分析

4.1.2中国南瓜农艺性状多样性比较分析

4.1.3中国南瓜农艺性状聚类分析

4.1.4中国南瓜农艺性状主成分分析

4.2 RAPD标记的遗传多样性研究

4.2.1引物的筛选

4.2.2扩增产物的多态性分析

4.2.3基于RAPD标记的聚类分析

4.2.4基于RAPD标记的主坐标分析

4.3形态学标记和分子标记之间的相关性比较

4.4中国南瓜营养品质的多样性研究

4.4.1 70份南瓜品种营养品质含量分析

4.4.2营养品质性状的多样性分析

5讨论

5.1不同遗传标记在中国南瓜种质资源遗传多样性研究中的应用

5.1.1形态学标记在南瓜种质资源研究中的应用

5.1.2 RAPD标记在南瓜种质资源研究中的应用

5.2不同遗传标记在中国南瓜种质资源遗传多样性研究中的比较

5.2.1形态学标记与分子标记在遗传多样性研究中的差异

5.2.2农艺性状和RAPD标记遗传参数的比较

5.2.3农艺性状和RAPD标记聚类结果的比较

5.3不同聚类方法的比较

5.3.1聚类分析

5.3.2主成分分析

5.3.3主坐标分析

5.4本研究在南瓜育种中的作用

5.5主要结论

参考文献

致谢

附录