基于表型性状与SNP标记的番茄种质资源遗传多样性分析

摘要

番茄是世界上重要的蔬菜作物。本研究采用表型性状和SNP标记对收集到的322份番茄种质资源进行遗传多样性分析。用变异系数、Shannon-Wiener多样性指数对收集到的322份番茄种质资源的29个表型性状进行遗传多样性分析;用SPSS20.0进行聚类分析，通过主成分、相关性以及回归分析对番茄种质资源进行综合评价和评价指标筛选。利用KASP技术对在表型结果聚类基础上筛选出的46份代表性材料进行SNP基因分型检测，筛选出多态性高的SNP标记，从筛选出的多态性引物中挑选均匀覆盖番茄全染色体的120对引物对185份有代表性的供试材料进一步进行种质资源遗传多样性分析。
　　主要研究结果如下:
　　1.供试材料的表型性状具有丰富的遗传多样性，叶片类型以普通叶型为主，花梗离层以有离层为主。13个质量性状共检测到40个变异类型，质量性状中Shannon-Wiener多样性指数最高的是生长势(1.52);数量性状最高的是叶片长(2.08)和叶片宽(2.07)，16个数量性状的变异系数CV值介于11.71％～70.93％，变异系数最大的是裂果率(70.93％);遗传多样性指数(H')分布范围为1.49～2.08。相关性分析和主成分分析结果表明:各性状间存在复杂的相互关系，前9个主成分的累计贡献率为64.58％，包含了全部指标的大部分信息。
　　2.表型性状的综合评价分析表明，编号为68的番茄D值(0.585)最高，其综合性能最好;29个表型性状与综合值D之间:除了果肉厚，花柱长度，叶片形状和叶色外，均表现为显著相关。采用逐步回归分析方法筛选出20个性状可以作为番茄综合评价的重要指标。在遗传距离为17.5处可将供试的322份番茄资源划分为6个组群，第5组群包含133份材料，主要特点为圆形，生长习性为有限生长;第6组群包含175份，主要特点为单果质量小，生长习性为无限生长。
　　3.基于表型性状分类结果筛选出46个有代表性的番茄材料，利用KASP检测方法对374个SNP标记进行筛选，结果表明:75对无多态性，不能区分样本的基因型;116对具有非特异性扩增，不能很好的区分样本的基因型;183对SNP引物基因分型结果好，多态性高，能够用于后续遗传多样性分析。
　　4.从筛选出的多态性引物中挑选均匀覆盖番茄全染色体的120对引物对185份有代表性的供试材料进行SNP基因分型，共检测到348个等位基因，每个位点均检测到2.892个等位变异。等位基因频率为0.429～0.962之间，平均为0.674;杂合度为0～0.557之间，平均为0.032;多态性信息含量(PIC)为0.071～0.571，平均值为0.325，主要分布在0.35～0.40之间，表明本研究中SNP标记表现为中度偏高多态性。185份番茄材料间的遗传距离变异范围为0.002～1.141之间，平均值为0.528，其中R137与R139之间的遗传距离最低(0.002)，R96与R106之间的遗传距离最大(1.141)。按照UPGMA法构建聚类图，185份番茄材料在遗传距离为0.25时可被划分为4大类群。群体遗传结构分析将番茄种质资源划分为3个类群。
　　以上结果表明供试材料遗传多样性丰富，为未来番茄育种杂交亲本的选择和新品种选育提供了理论支持。

目录

声明

论文说明

摘要

缩略符号及中英文对照表

1．1．1遗传多样性的定义

1．1．2遗传多样性研究的意义

1．1．3遗传多样性的研究方法

1．2番茄种质资源研究

1．2．1番茄的起源和演化

1．2．2番茄种质资源研究的意义

1．2．3番茄种质资源遗传多样性的研究进展

1．2．4 SNP标记技术在番茄种质资源育种中的应用

1．3研究目的及技术路线

1．3．1研究目的

1．3．2研究内容

1．3．3技术路线

第二章基于表型性状的番茄种质资源遗传多样性分析

2．1材料与方法

2．1．1试验材料

2．1．2试验地点与试验设计

2．1．3性状测定方法

2．1．4数据标准化处理及统计分析

2．2结果与分析

2．2．1番茄种质资源表型性状的多样性分析

2．2．2番茄种质资源数量性状相关性分析

2．2．3番茄种质资源表型性状的主成分分析

2．2．4番茄种质资源表型性状的综合评价

2．2．5番茄种质资源表型性状综合指标的筛选

2．2．6番茄种质资源表型性状的聚类分析

2．3小结

第三章基于SNP标记的番茄种质资源遗传多样性分析

3．1材料与方法

3．1．1试验材料

3．1．2试验试剂与仪器

3．1．3试验方法

3．1．4数据标准化处理及统计分析

3．2结果与分析

3．2．1 DNA的提取质量检测

3．2．2 SNP引物的筛选及验证

3．2．3 SNP位点多态性筛选

3．2．4番茄种质资源聚类分析

3．2．5番茄种质资源群体遗传结构分析

3．2．6番茄表型性状聚类分析与分析标记聚类结果的比较

3．3小结

第四章讨论与结论

4．1讨论

4．1．1基于表型性状的番茄种质资源遗传多样性分析

4．1．2基于SNP标记的番茄种质资源遗传多样性分析

4．2结论

4．2．1基于表型性状的番茄种质资源遗传多样性分析

4．2．2基于SNP标记的番茄种质资源遗传多样性分析

参考文献

附录

致谢

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