闽台主要茶树品种遗传多样性及亲缘关系研究

摘要

本文利用孢粉学和SRAP(Sequence-Repeated Amplified Polymorphism，序列相关扩增多态性)对闽台地区的34个茶树品种的遗传多样性和亲缘关系进行研究，同时采用SPSS11.5聚类软件对其结果进行分析。旨在对闽台茶树品种分类及引种育种提供理论依据。主要研究结果如下： 1对闽台茶树花粉进行了扫描电镜观察，发现花粉形态特征较为一致：花粉粒多呈长球形，极面观为裂圆形或近圆形或近三角形，具三孔沟或拟三孔沟，以间距环状分布，为N3P4C5类型。花粉极轴长41.66～54.61um，赤道轴长24.76～31.69um。茶树花粉外壁纹饰以拟网状条纹为主。 2通过花粉形态聚类分析，闽台34个茶树品种分为四类：第一类包括大红袍、软枝乌龙、白样观音、奇曲、青心乌龙、白奇兰、白芽奇兰；第二类包括早奇兰、金观音、上杭观音、圆叶观音、金面奇兰、水仙、慢奇兰、四季春、矮脚乌龙、金萱、白文；第三类包括翠玉、红芽观音、肉桂、白鸡冠、本山、绿芽观音；第四类包括大叶乌龙、太姥山野茶、小叶奇兰、黄旦、青心奇兰、筲绮、毛蟹、竹叶奇兰、梅占、政和大白茶。 3本试验探索出适合茶树的SRAP的反应体系和扩增程序，13对随机扩增引物，共扩增条带3091条，平均每个引物扩增出237.7条，其中多态性条带2785条，多态性达90.10％，表明供试闽台茶树品种间存在丰富的遗传多态性。 4通过SRAP标记聚类分析，闽台34个茶树品种分为五类：第一类包括青心奇兰、政和大白茶、绡绮、竹叶奇兰、梅占、毛蟹；第二类包括红芽观音、绿芽观音、本山、黄旦、肉桂、白鸡冠、翠玉；第三类包括矮脚乌龙、圆叶观音、上杭观音、太姥山野茶、小叶奇兰、四季春、白文、大叶乌龙；第四类包括白芽奇兰、青心乌龙、软枝乌龙、白样观音、大红袍、奇曲；第五类包括慢奇兰、白奇兰、金面奇兰、水仙、早奇兰、金观音、金萱。 5闽台茶树品种的花粉分类与分子标记分类有相吻合之处，但也存在不一致之处。其中花粉分类的的第一类(除白奇兰外)与SRAP分类的第四类一致；花粉分类的第二类与SRAP分类的第三类(除太姥山野茶、小叶奇兰、大叶乌龙外)和第五类(除白奇兰外)相一致；花粉学分类的第三类与SRAP分类的第二类(除黄旦外)一致；花粉分类的第四类(除太姥山野茶、小叶奇兰、大叶乌龙、黄旦外)与SRAP分类的第一类相一致。 通过分子标记聚类结果和孢粉学聚类结果相结合，结果更可靠，对育种和种质资源保护有更大的指导意义，如何将二者更好地运用到茶树品种分类中有待进一步研究。

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文摘

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论文说明：缩略词表

声明

1前言

1.1茶树品种资源的起源及区域分布

1.1.1茶树品种资源的起源

1.1.2茶树品种资源的区域分布

1.2花粉形态学在遗传多样性及亲缘关系上的研究

1.2.1几种常用孢粉形态的研究方法及其原理

1.2.2花粉电镜扫描在茶树遗传育种中的应用与发展

1.3 DNA分子标记技术在遗传多样性及亲缘关系的研究

1.3.1几种常用分子标记技术及其原理

1.3.2分子标记技术在茶树遗传育种中的应用与发展

1.3.3 SRAP分子标记技术的原理及特点

1.3.4 SRAP分子标记的应用

1.4研究目的和意义及其创新之处

1.4.1研究的目的和意义

1.4.2研究的创新之处

2利用花粉电镜扫描研究闽台主要茶树种质资源的进化关系

2.1材料与方法

2.1.1供试材料

2.1.2实验方法

2.1.3数据处理

2.2结果与分析

2.2.1茶树品种花粉形态观察结果及测量数据

2.2.2茶树品种的花粉形态特征

2.3主成分分析及聚类分析

2.3.1主成分分析

2.3.2花粉形态的聚类分析

2.4讨论

2.4.1关于茶树花粉形态学研究的现实意义

2.4.2采集时期及前处理方法对花粉形态观察的影响

3利用SRAP对闽台主要茶树品种遗传多样性及亲缘关系的分析

3.1实验材料与方法

3.1.1供试茶树材料和扩增引物

3.1.2主要仪器与试剂

3.1.3主要试剂的配制

3.2实验方法

3.2.1试验材料处理方法

3.2.2 DNA提取方法

3.2.3 DNA质量检测方法

3.2.4 SRAP反应体系

3.2.5变性聚丙烯凝胶的制备

3.2.6上样与电泳

3.2.7银染

3.2.8数据统计分析方法

3.3结果与分析

3.3.1 DNA提取与质量检测

3.3.2茶树SRAP最佳反应体系的建立

3.3.3 SRAP遗传聚类结果

3.3.4种群内遗传多样性分析

3.3.5种群间遗传多样性分析

3.4讨论

3.4.1影响PCR过程成败的关键因素

3.4.2影响聚丙烯酰胺凝胶电泳及银染显色技术的关键因素

4总结

4.1主要研究结果

4.1.1分子标记研究结果

4.1.2孢粉学研究结果

4.1.3茶树的孢粉学分类与分子标记分类相关性

4.2进一步研究设想

4.2.1建立适合于茶树最佳DNA分子标记技术体系

4.2.2基于DNA芯片标记的SNP分子标记技术

4.2.3分子标记辅助育种

4.2.4超薄切片对茶树花粉的研究

参考文献

图版

致谢