薏苡胚油脂分子标记鉴定及遗传多样性分析

摘要

薏苡（Coix lacryma-jobi L.）有着“世界禾本科之王”、“世界健康之禾”的美誉。薏苡为药、食两用植物，以薏苡中性油脂作主要成分的特效抗癌药“康莱特注射液”，是目前唯一一个获得美国FDA认可的中草药，现在已经进入Ⅲ期临床。薏苡作为小物种，NCBI数据库目前没有它的基因组序列信息，由于缺乏优良的薏苡品种，加上国内很少人从事薏苡分子育种改良种质资源相关工作，造成薏苡胚油脂含量有效检测存在很大困难，缺乏有效检测方法和技术手段。本研究主要目的，是通过 RAPD分子标记鉴定薏苡胚油脂性状，尝试找到控制薏苡胚油脂含量的分子标记并进行鉴定，并对所收集的23种薏苡（LG001~LG023）种质资源的遗传多样性进行分析，为改良薏苡胚油脂含量种质，对薏苡分子育种相关研究奠定基础。
　　本论文通过RAPD分子标记技术对23个供试薏苡品种进行了遗传多样性分析，对胚油脂含量较高的薏苡品种进行了标记。从256条RAPD引物中筛选出来34条多态性丰富的RAPD引物，对23个供试薏苡品种基因组进行RAPD扩增，结果共获得405个多态性片段。采用UPGMA聚类分析法，以RAPD遗传系数0.75为标准，23种供试薏苡分为5类，第I类包括LG012（黄白色）、LG004（棕色）；第II类包括LG013（黄白色）、LG015（黑褐色）、LG023（黄白色）、LG007（黑褐色）、LG009（黄白色）、LG014（黄白色）、LG002（黄白色）、LG022（黄白色）、LG005（黑褐色）、LG003（黄白色）、LG016（深棕色）、LG011（深棕色）；第III类包括LG021（棕色）、LG008（灰色）；第Ⅳ类包括LG017（黄白色）、LG018（黑褐色）、LG001（深棕色）；第Ⅴ类包括LG019（黄白色）、LG020（棕色）、LG006（深棕色）、LG010（黄白色）。这个实验结果与23份薏苡地理来源、种质系谱相符合。实验结果显示23份供试薏苡RAPD遗传系数相似，变幅值在0.55-0.96，LG013品种薏苡的遗传系数为0.87。LG013是这23种薏苡里面最优品种，在这23种薏苡品种中，LG013具有最大果长11.222mm，最大果宽10.148mm，最大果高8.194mm，最大种长10.69mm，最大种宽8.315mm，最大种高6.68mm，最大胚油脂含量0.00875g，最大胚含油脂百分数8.99％。LG013是23份薏苡中胚油脂含量最高的品种达8.99%，23份供试薏苡的胚油脂含量在1.75%-8.99%，平均值仅为3.47%。LG013在第400个多态性分子标记处，S44引物（序列信息TCTGGTGAGG）的扩增结果中1050bp处有唯一特异条带，其它品种薏苡1050bp均没有条带。据此设计特殊引物F:TCTGGTGAGGGG AGTCACA，R:TCTGGTGAGGCATGGTGT，利用特殊引物F/R分子标记鉴定结果表明，LG013有600bp特异性条带，引物F/R可用于LG013品种的鉴定及高含量胚油脂性状的分子鉴定。这些数据将会为薏苡种质资源改良研究，薏苡分子育种及薏苡其它重要性状研究提供一个新思路和新手段。

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第一章 绪论

1.1 薏苡起源

1.2 薏苡分布

1.3 薏苡的形态特征

1.4 薏苡仁营养价值与功效

1.5 薏苡仁的化学成分和药理活性

1.6 分子标记薏苡胚油脂性状

1.7 研究目的意义及技术路线

第二章 薏苡遗传群体的构建及田间数据的测量

2.1 实验材料与实验器材

2.2 实验方法

2.3 结果与分析

第三章 薏苡基因组DNA的提取与浓度测定

3.1 实验材料、实验试剂、仪器设备

3.2 实验试剂

3.3 实验方法

3.4结果与分析

第四章 薏苡RAPD分子标记

4.1 实验材料、实验试剂、仪器设备

4.2 实验方法

4.4结果与分析

第五章 薏苡RAPD扩增产物统计分析与薏苡系统聚类图绘制

5.1 薏苡RAPD扩增产物Microsoft Excel数据库构建

5.2 薏苡系统聚类图的绘制

第六章 控制薏苡胚油脂含量基因的寻找及鉴定

6.1寻找控制薏苡胚油脂含量基因

6.2 割胶回收、T-克隆、引物设计

6.3 F/R引物鉴定

总结与讨论

参考文献

致谢