新疆野生啤酒花叶绿体DNA的微卫星分析

摘要

本研究利用叶绿体DNA微卫星分子标记对采自新疆9个居群137个野生啤酒花和3个栽培品种样本进行了分析,旨在从分子水平揭示新疆野生啤酒花的遗传变异和居群遗传结构,以及其居群内和居群间的遗传分化和遗传多样性,为野生啤酒花的保护和啤酒花育种工作提供一定的理论和实践依据。主要研究结果如下： 1.利用改进的高盐低pH值法从幼嫩的啤酒花叶片中分离出完整的啤酒花叶绿体,并提取出较高质量叶绿DNA。叶绿体DNA浓度在140-4470ng/ul之间；叶绿体DNA提取率在0.56-17.88ug/g范围内；用1％琼脂糖凝胶电泳检测,叶绿体DNA大小约为23kb,条带清晰,无降解拖尾现象：利用2对叶绿体DNA的通用引物进行PCR反应检测,均能扩增出特异性条带。 2.9个居群137个野生啤酒花样本在20个微卫星位点中共检测出46个等位基因,其中稀有基因2个,局域基因2个,广域基因9个,全域基因33个。 3.每个位点检测到的等位基因数A的变化范围为2-3,平均2.3000;有效等位基因数Ae变化范围从1.0606(HlGT17)至2.2190(Hl-AGA6),平均值为1.6246;期望杂合度He最高0.5493(Hl-AGA6),最低0.0571(HlGTl7),平均值为0.3568;观察杂合度Ho的变化从0.0588(HlGT17)到0.9225(ccmp10),平均值为0.4256。 4.遗传结构数据显示新疆野生啤酒花居群在居群内和居群间均偏离哈代.温伯格平衡,Fis和Fit分别为-0.3409和-0.2054:Fst为0.1010,即有10.10％的遗传变异存在于居群间,而有89.90％的遗传变异存在于居群内；居群间的基因流Nm=2.2241,表明居群间基因交流较频繁。 5.从居群水平来,9个居群检测到的多态位点数Np变化范围为16(居群TY,AB,AC,YH)至20(居群AD),多态位点比例P的变化幅度在80％-100％,等位基因数A的变化从1.8500(居群AC,YH)到2.1500(居群AD)：有效等位变异数Ae的变化范围为1.4220(居群YH)至1.7539(居群AD)：期望杂合度He的变化范围在0.2451(居群YH)至0.4056(居群AD);观察杂合度Ho在0.3468(居群YH)至0.5212(居群AD);香农指数最高的为居群AD (I=0.6069),居群YH最低(I=0.3809)。以上结果表明：居群AD的遗传多样性最高,居群YH的遗传多样性最低。 6.九个野生啤酒花居群间遗传距离平均为0.0499,遗传相似系数平均为0.9514,而野生居群与栽培品种间的遗传距离平均为0.4092,遗传相似系数平均为0.6688;居群间聚类分析将9个啤酒花野生居群和3个栽培品种分成6个群,3个栽培品种和居群TE分别成为独立的一群,居群TY、AC、YH和.AE聚类成一群,居群AA、YX、AD和AB聚类为一群；样本间聚类分析将137个新疆野生啤酒花样本和3个栽培品种明显地聚类成10个群,大多数样本聚类于群1,少数样本聚类于群2,群3,4,5,7和8分别由3,2,4,4和2个样本构成,AB8、CV1和CV2单独成群,CV3聚类于群5。以上结果表明：9个野生啤酒花居群间遗传变异较小,遗传分化程度较低,与3个栽培品种啤酒花有显著的差异。

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绪论

第一章文献综述

1.1啤酒花的研究进展

1.1.1啤酒花的生物学特征

1.1.2啤酒花的生态学特征

1.1.3啤酒花的分类与地理分布

1.1.4啤酒花的经济价值与药用价值

1.1.5啤酒花的遗传结构研究进展

1.2植物叶绿体基因组的研究进展

1.2.1叶绿体的起源与进化

1.2.2叶绿体基因组的结构与特点

1.2.3叶绿体基因组的研究方法

1.3.啤酒花叶绿体DNA的微卫星分析的依据

第二章材料与方法

2.1样本的采集

2.2啤酒花叶绿体DNA的提取与纯化

2.2.1完整啤酒花叶绿体的分离

2.2.2啤酒花叶绿体DNA的提取与纯化

2.2.3啤酒花叶绿体DNA检测

2.3啤酒花叶绿体DNA的微卫星分析

2.4数据统计分析

第三章结果与分析

3.1啤酒花叶绿体DNA检测

3.1.1完整啤酒花叶绿体的检测

3.1.2啤酒花叶绿体DNA的定量和定性检测

3.1.3啤酒花叶绿体DNA的PCR反应检测

3.2啤酒花叶绿体DNA的微卫星分析

3.2.1微卫星位点在总居群上等位基因频率及基因分布局域性

3.2.2微卫星位点在总居群上的遗传变异

3.2.3居群遗传结构及Hardy-Weinberg平衡检测

3.2.4居群遗传多样性

3.2.5遗传距离、遗传相似系数及聚类分析

第四章讨论

4.1啤酒花叶绿体DNA的提取

4.2啤酒花叶绿体DNA的微卫星分析

4.3野生啤酒花的保护

第五章结论

参考文献

附录

致谢

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