一个野生大麦群体与栽培大麦品种间遗传多样性的比较

摘要

大麦(Hordeum vulgare)不但是重要的粮食、酿酒和饲料作物，而且是自花授粉的二倍体植物中基因组比较小的、适于遗传学和生理学研究的重要模式植物。作为栽培大麦的祖先，野生大麦(Hordeum spontaneum)广泛地分布于地中海东部边缘和亚洲西部地区，经过长期的自然选择和进化具有丰富的遗传多态性，是大麦品种改良的重要遗传资源。本研究以采自大麦起源中心．以色列加利利湖南部，死海北部，约旦河旁，靠近沙漠的丘陵地带，约20km2的地区的野生大麦自然群体，和来自于世界不同国家的大麦品种为材料。对它们在DNA水平和醇溶蛋白水平的遗传多态性进行比较。取得的主要结果如下： (1)采用内含子切接点引物(Intron-splice junction primer)和长随机引物的PCR标记技术，对一个包含15份材料的以色列的野生大麦群体和来自世界不同国家的14份栽培大麦品种的遗传多样性进行分析。结果表明，所用的6个引物和4个引物组合共计扩增出101条稳定清晰的条带，其中73条为多态性条带，多态性条带的比率为72.3％。统计条带并建立[1，0]矩阵，利用NTSYSpc2.1数据分析软件的相似性分析模块Qualitative的Dice法计算遗传相似系数，进一步采用非加权的平均数法(unweightedPairgroup Method with．Arithmetic．Average,UPGMA)进行聚类分析，并构建聚类图。结果表明：野生材料和栽培品种间的遗传差异较大，野生小麦群体内的遗传差异远大于来自世界不同国家的大麦栽培品种之间的遗传差异。 (2)利用A-PAGE(Acid-Polyacrylamide Gel Eleetrophoresis)法对这个以色列野生大麦群体的15份材料和来自世界不同国家的14份栽培大麦品种醇溶蛋白的遗传多样性进行分析。对所有29份供试材料进行谱带类型分析，共发现52条相对迁移率不同的谱带。52条谱带出现频率的变异范围为3.44％～93.1％，多样性指数的变异范围为0.066～0.368。以中国春为标准将醇溶蛋白分为四个区。研究结果表明在野生大麦和栽培大麦中，ω区的谱带数最多，其次是β区，但是在Υ区和α区野生材料和栽培材料间出现差异，在野生材料中α区条带数多于Υ区，而在栽培材料中Υ区条带数多于α区的条带数。其中在ω区出现的谱带数在野生材料数和栽培材料中分别是73条和67条。用Shannon信息统计量表型多样性，结果表明。在野生材料中，多样性指数从大到小是β区>ω区>α区>Υ区，分别是0.362、0.354、0.257、0.226。在栽培材料中，多样性指数从大到小是ω区>β区>Υ区>α区，分别0.350、0.329、0.304和0.259。再对野生材料和栽培材料的各个分区比较中，发现在ω区和β区野生大麦的多样性指数高于栽培大麦，以此相反，在α区和Υ区栽培大麦的多样性指数却高于野生大麦。 本研究结果，不但表明采自这个地区野生材料的重要性，而且为就地保护约旦河谷野生大麦以及野生小麦资源提供依据。相信在那里还蕴藏着比那些已经报道的更多遗传变异。与大麦品种相比，野生大麦具有更多的遗传变异以及与特定的环境相适应的多等位基因，是大麦育种和遗传改良的资源库。

目录

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声明

第一章文献综述

1.1大麦遗传多样性研究概况

1.1.1大麦农艺性状遗传多样性研究

1.1.2同功酶遗传多样性研究

1.1.3分子标记遗传多样性研究

1.2本研究的目的及意义

第二章野生大麦群体和栽培大麦品种的遗传多样性分析

2.1材料与方法

2.1.1试验材料

2.1.2基因组DNA提取

2.1.3 PCR扩增及产物检测

2.1.4数据分析

2.2结果与分析

2.2.1扩增产物的多态性

2.2.2野生大麦与栽培大麦品种的遗传相似性

2.2.3聚类分析

2.2.4主坐标分析

2.3讨论

第三章野生大麦和栽培大麦醇溶蛋白的遗传多样性分析

3.1材料与方法

3.1.1实验材料

3.1.2实验药品和仪器

3.1.3醇溶蛋白分析试验方法

3.1.4统计分析

3.2结果与分析

3.2.1醇溶蛋白多态性分析

3.2.2醇溶蛋白指纹图谱带型分析

3.2.3醇溶蛋白谱带类型聚类分析

3.3讨论

第四章结论

参考文献

致谢

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