中国芍药品种遗传多样性SRAP分析和核心种质的初步构建

摘要

芍药（Paeonia lactiflora Pall.）是我国的一种重要草本花卉，我国芍药种质资源十分丰富。在长达数千年的栽培历史中，受地域限制及多变气候的影响，在自然选择和人工选育的基础上，其群体已经产生了大量遗传变异，形成了丰富的遗传多样性，有大量的传统品种和珍贵品种亟待开发和利用。但随着现代农业的发展和社会经济的导向作用，芍药的种质资源不断遭到破坏或丧失，因此重视和开展芍药种质资源的收集和保存工作，并同时进行芍药品种遗传多样性的研究，有利于我国芍药种质资源的高效利用。
　　 本研究以中国芍药种质的150个品种为研究对象，以SRAP分子标记为主要研究方法，对其资源的遗传多样性进行研究，以期揭示不同品种间的亲缘关系及其分类地位，为今后的资源研究、品种鉴定、育种亲本选择及优异基因资源发掘利用提供依据；并在此基础上初步构建芍药的核心种质，以便资源的高效管理及遗传多样性的准确利用。主要研究结果如下：
　　 1.确定了芍药稳定的SRAP-PCR扩增试验。所得反应体系为：总体系体积25uL，其中10×PCR Buffer（100mmol·L-1Tris-HCl pH8.3，500mmol·L-1KCl）2.5uL，MgCl22.5 mmol·L-1，dNTP各0.25 mmol·L-1，引物各0.3μmol·L-1，TaqDNA聚合酶1U，DNA模板120ng。反应程序为：95℃变性5分钟，反应前5个循环在94℃1min，35℃lmin，72℃1min条件下运行；之后40个循环复性温度为50℃；最后72℃延伸10min，4℃保存。
　　 2.利用SRAP技术对我国芍药150份种质资源进行了遗传多样性研究，从120个引物对中经过两次筛选，得到8个引物组合用于正式扩增，共产生303条带，其中286条为多态性条带，多态性比率为94％，平均每个引物组合产生35.8个多态性条带。每个组合的多态性条带数24～44不等，单个引物组合的多态性比率在88.9％～100％之间。
　　 3.通过UPGMA聚类分析，芍药种质的遗传相似性系数在0.63～0.88之间。从聚类结果中可以看出，在相似性系数0.66处，所有品种被划分为5大类群。该聚类结果非常复杂，但仔细深入分析，可以发现各分类群与地域来源和花色分类方案呈现一定的关联，具有在地域性基础上按花色进行聚类的一般规律和特点，显示中国芍药品种地理资源的遗传多样性。
　　 4.尝试对芍药种质资源进行核心种质构建，在地域性分组的基础上以分子标记数据为主、表型性状等传统数据为辅的方法进行聚类分层取样，按照12％、16％、21％、26％和31％的抽样比例获得5组核心种质，并对核心种质的多样性和实用性进行了检验。根据检验数据，确定最优核心种质为：26％抽样比例，筛选出39个品种作为芍药核心种质。从而为芍药种质资源的保护和利用奠定了分子标记研究的理论基础，同时，为进一步分子标记辅助育种、重要基因的克隆等奠定了基础。

目录

文摘

英文文摘

1 引言

1.1 芍药概况

1.1.1 芍药的栽培简史

1.1.2 芍药种质资源概况

1.2 遗传多样性的研究进展

1.2.1 遗传多样性的概念

1.2.2 遗传多样性的意义

1.2.3 遗传多样性的研究方法

1.2.4 遗传多样性的SRAP分析研究进展

1.3 核心种质的研究进展

1.3.1 核心种质的概念

1.3.2 核心种质的研究进展

1.3.3 核心种质的构建

1.3.4 核心种质研究意义

1.4 研究的目的和意义

2 材料与方法

2.1 试验材料

2.2 主要试剂和器材

2.2.1 主要试剂

2.2.2 主要器材

2.3 试验方法

2.3.1 芍药DNA的提取与质量检测

2.3.2 芍药SRAP-PCR

2.3.3 数据统计分析

2.3.4 核心种质构建方法

3 结果与分析

3.1 DNA质量检测结果

3.2 SRAP-PCR引物筛选结果

3.3 基于SRAP分子标记的遗传多样性分析

3.4 基于SRAP分子标记的聚类结果分析

3.4.1 产地分析

3.4.2 花色分析

3.5 芍药核心种质的初步构建

3.5.1 核心种质的初步构建

3.5.2 芍药核心种质的有效性检验

3.5.3 芍药核心种质的最优确定

4 讨论

4.1 遗传多样性分析

4.2 聚类结果分析

4.3 核心种质初步构建分析

5 结论

5.1 遗传多样性

5.2 聚类结果

5.3 核心种质的初步构建

参考文献

致谢

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