新疆枸杞和枣种质资源遗传多样性分析

摘要

枸杞(Lycium bararum L.)为茄科(Solanaceae)枸杞属(lycium L.)，是一种药食同源植物，具有重要的药用价值和经济价值。新疆作为我国枸杞主产区之一，蕴藏着丰富的种质资源，由于长期的自然选择和人工选育使得枸杞基因型高度杂合，遗传背景十分复杂，从分子生物学角度对其种质资源遗传变异的研究往往滞后于育种实践，这些均给其种质资源的有效利用、鉴定、品种选育中的亲本选配带来困难，从而影响了遗传育种效率的提高。因此，开展新疆枸杞种质资源遗传多样性研究，有利于其种质资源评价、新品种选育和合理利用。本试验以新疆枸杞种质资源圃栽培品种（系）和野生种共30份样品为试材，采用SRAP和SCoT标记对30份枸杞种质资源进行遗传多样性分析，并构建其DNA指纹图谱。枣(Ziziphus jujuba Mill.)植物分类学上属于鼠李科(Rhamnaceae)枣属(Ziziphus Mill.)植物，是原产于中国的特有果树，既具有经济效益又是生态经济林树种。新疆由于独特的地理位置和得天独厚的气候条件使其拥有较为丰富的品种资源，其南部已成为中国枣的主要栽培地区之一。本试验在前人相关研究的基础上，以新疆主产区不同栽培类型的枣种质资源为试材，拟采用SCoT标记对供试材料的遗传多样性进行分析，并构建其DNA指纹图谱，旨在为新疆枣种质资源的保护、品种鉴定、开发利用和育种实践提供分子水平上的理论依据。主要研究结果如下:
　　1.利用SRAP分子标记技术对新疆枸杞种质资源遗传多样性及亲缘关系进行研究的结果显示:(1)筛选出的12对SRAP引物共扩增出310个位点，其中多态性位点264个，多态性比率平均为84.61％，引物多态性信息含量（PIC）变化范围为0.76-0.93，平均为0.83;观测等位基因(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H)、Shannon信息指数(I)平均值分别为1.8461、1.3869、0.2280和0.3520。(2)聚类分析表明，供试材料间的遗传相似系数为0.5903-0.9032，在遗传相似性系数为0.70和0.76时，可将30份样品分别分为2大类和5个亚类;主坐标分析结果和聚类结果基本一致。研究表明，新疆枸杞种质资源遗传多样性较丰富，且野生种与栽培品种（系）间的遗传差异较大，表现出较远的亲缘关系，而栽培品种（系）间的遗传差异相对较小，表现出较近的亲缘关系。
　　2.利用SCoT分子标记对新疆枸杞种质资源进行遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建，结果显示:9条SCoT引物扩增出条带256条，其中219条为多态性条带，多态性比率达85.62％，多态性信息含量(PIC)值变化范围在0.77-0.91之间，平均值为0.85，观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数（H)和Shannon信息指数(I)的平均值分别为1.8562、1.4350、0.2611、0.3989，聚类分析表明，遗传相似系数变化范围在0.5938-0.8398之间，在遗传相似性系数为0.65和0.72处，可将30份样品分别分为2大类和4个亚类，主坐标分析结果和聚类结果基本一致，同时利用5条多态性SCoT引物构建了30份样品的DNA指纹图谱。新疆枸杞种质资源遗传多样性水平较高，且SCoT分子标记适于新疆枸杞种质资源遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建，该研究结果可为新疆枸杞种质资源评价、鉴定和新品种选育奠定了基础。
　　3.利用SRAP和SCoT两种分子标记相结合研究新疆枸杞种质资源遗传多样性，结果显示，SCoT标记检测获得的遗传多样性参数值和平均遗传相似值均高于SRAP标记检测结果，表明SCoT标记具有更大的标记效率和更高的遗传多样性检测能力。SRAP+SCoT标记PPB, PIC, Na,Ne，H和I等遗传多样性参数值介于两种标记之间，高于SRAP标记，基于两种标记数据合并后的UPGMA聚类结果显示，遗传相似系数范围在0.61-0.84之间，种质间遗传多样性水平较高，在遗传相似性系数为0.69和0.74处，可将30份样品分别分为2大类和4个亚类，主坐标分析结果和聚类结果基本一致。SRAP+SCoT能更加全面的揭示出30份枸杞种质间的遗传多样性信息，结合使用可有利减少单一分子标记对枸杞种质资源遗传多样性的研究结果造成偏差。
　　4.利用SCoT分子标记对42份新疆枣种质资源进行遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建，结果显示:9条引物共扩增条带326条，多态性比率达94.34％，不同引物多态信息含量（PIC）值变化范围在0.79-0.93之间，平均PIC为0.86，观测等位基因数(Na)、有效等位基因数(Ne)、Nei's基因多样性指数(H）和Shannon信息指数(I)的平均值分别为1.9434、1.3866、0.2473、0.3905。遗传相似性系数GS值平均为0.7259，在遗传相似性系数分别为0.65和0.67处，可将42份样品分别分为4大类和4个亚类，主坐标分析结果和聚类结果基本一致。同时利用9条多态性SCoT引物构建了42份样品的DNA指纹图谱。新疆枣种质资源遗传多样性水平较高，且SCoT分子标记适于新疆枣种质资源遗传多样性分析和DNA指纹图谱构建，该研究结果为新疆枣种质资源评价、鉴定和新品种选育奠定了分子生物学基础。

目录

声明

论文说明

摘要

缩略词中英文对照

第1章 引言

1．1 遗传多样性的概念

1．2 研究遗传多样性方法的进展

1．3 SRAP和SCoT分子标记技术及其在果树种质资源研究中的应用

1．4 枸杞和枣种质资源遗传多样性研究进展

1．5 新疆枸杞和枣种质资源遗传多样性研究目的与意义

第2章 试验材料与方法

2．1 试验材料

2．2 试验方法

第3章 新疆枸杞种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

3．1 新疆枸杞种质资源遗传多样性的SRAP分析

3．2 新疆枸杞种质资源遗传多样性SCoT分析及指纹图谱构建

3．3 SRAP结合SCoT标记分析新疆枸杞种质资源遗传多样性

第4章 新疆枣种质资源遗传多样性分析及DNA指纹图谱构建

4．1 枣SCoT分析

4．2 特异条带与DNA指纹图谱构建

4．3 讨论

第5章 结论

参考文献

附录

致谢

作者简介