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新疆罗布麻遗传多样性及其与环境关系研究

作　者: 苏前
导　师: 师庆东; 吕光辉
学　校: 新疆大学
专　业: 环境科学
关键词: 罗布麻遗传多样性环境因子影响
分类号: S563.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

通过使用RAPD分子标记技术，结合Popgene、NTSYS-pc等软件，对分布于新疆的四个地区七个样地的野生罗布麻（Apocynum genetic）居群进行研究，在对其生境因子观测的基础上，探讨新疆罗布麻的遗传多样性及其与环境的关系，旨在揭示罗布麻遗传多样性对环境变化的响应，并初步提出新疆罗布麻的保护措施，为罗布麻遗传多样性保护和优良植物资源的选育提供科学依据和理论支持。主要得出以下结论：（1）罗布麻叶片基因组DNA的提取及RAPD体系的建立采用TIANGEN试剂盒提取罗布麻基因组DNA，得到满足RAPD（Randomamplified polymorphic DNA）分析的罗布麻基因组DNA。通过单因素优化实验，得到罗布麻RAPD分析的最佳反应体系为：Mg2（+2.0mmol／L）、dNTP（s0.5mmol／L）、primer（0.4mmol／L）、DNA（1L）、Taq酶取1L、10×buffer取1L，总反应体系为10L；扩增程序为：在94℃下预变性，然后进行42个循环（94℃变性30s、38℃退火30s、72℃延伸2min），最后在72℃延伸7min。（2）罗布麻各居群的遗传多样性分析利用100个随机引物对新疆四个地区七个样地的罗布麻进行扩增，其中博州精河县样地罗布麻扩增出80个多态性位点，多态位点百分数为80％。伊犁地区巩留县罗样地布麻扩增出90个多态性位点，多态位点百分数为90％。伊犁地区新源县样地布麻扩增出70个多态性位点，多态位点百分数为70％。库尔勒地区尉犁县样地罗布麻扩增出77个多态性位点，多态位点百分数为77％。阿勒泰地区阿苇滩样地罗布麻扩增出43个多态性位点，多态位点百分数为43％。阿勒泰地区阿拉哈克样地罗布麻扩增出51个多态性位点，多态位点百分数为51％。居群间遗传多样性为36％。实验数据经NTSYS-pc软件计算样品间的遗传系数（genetic similarity），得出遗传相似系数矩阵。结果表明，七个不同样地间的罗布麻Gst化范围为0.1045-0.7336，平均Gst为0.3603。（3）罗布麻亲缘关系新疆四地区七个样点的罗布麻形态性状聚类结果：结果显示6个种群共聚成三个大分支，其中，艾比湖湿地自然保护区居群、阿勒泰阿拉哈克乡、尉犁东河滩乡居群和新源县高潮牧场居群聚成一个分支；巩留县居群与阿勒泰阿苇滩镇居群、巩留县居群各自聚为一个分支。（4）年积温对罗布麻遗传多样性影响将6个野生罗布麻居群所在的生境的年积温与罗布麻居群内遗传多样性指数，观测等位基因数（na）、期望等位基因数（ne）、Shannon-Wiener多样性指数（H），Nei’s指数（h）以及多态位百分数进行相关分析，所得结果显示罗布麻遗传多样性与年积温的相关性较小。（5）年均温对罗布麻遗传多样性影响将6个野生罗布麻居群所在的生境的年均温与罗布麻居群内遗传多样性指数，观测等位基因数（na）、期望等位基因数（ne）、Shannon-Wiener多样性指数（H），Nei’s指数（h）以及多态位百分数进行相关分析，所得结果显示罗布麻遗传多样性与年均温的相关性较小。（6）降雨量对罗布麻遗传多样性影响将6个野生罗布麻居群所在的生境的年均降水量与罗布麻居群内遗传多样性指数，观测等位基因数（na）、期望等位基因数（ne）、Shannon-Wiener多样性指数（H），Nei’s指数（h）以及多态位百分数进行相关分析，所得结果显示罗布麻遗传多样性与降雨量有显著的负相关。（7）海拔高度对罗布麻遗传多样性影响将6个野生罗布麻居群所在的生境的海拔高度与罗布麻居群内遗传多样性指数，观测等位基因数（na）、期望等位基因数（ne）、Shannon-Wiener多样性指数（H），Nei’s指数（h）以及多态位百分数进行相关分析，所得结果显示罗布麻遗传多样性与海拔高度有显著的负相关。（8）经纬度对罗布麻遗传多样性影响从6个野生罗布麻居群的Shannon-Wiener多样性指数和Nei’s指数显示，在同一经度下，大纬度地区的罗布麻遗传多样性高于低纬度地区的罗布麻遗传多样性。

全文目录

摘要  3-6
Abstract  6-9
目录  9-11
第一章导论  11-24
  1.1 目的及意义  11
  1.2 罗布麻的植物学特征  11-12
  1.3 罗布麻地理分布  12
  1.4 罗布麻的生态学特征  12-13
  1.5 罗布麻价值  13-15
    1.5.1 罗布麻的药用保健价值  13
    1.5.2 罗布麻的工业价值  13-14
    1.5.3 罗布麻的使用价值  14
    1.5.4 罗布麻的生态价值  14-15
  1.6 罗布麻资源情况  15
  1.7 遗传多样性的概述  15
  1.8 分子标记概述  15-18
    1.8.1 RAPD 技术的应用领域  16-18
      1.8.1.1 种质资源的研究  16-17
      1.8.1.2 遗传连锁图谱的构建  17
      1.8.1.3 品种鉴定  17
      1.8.1.4 基因分离与定位  17
      1.8.1.5 亲缘关系鉴定  17-18
  1.9 国内外研究进展  18-24
    1.9.1 国内研究进展  18-22
    1.9.2 国外研究进展  22-23
    1.9.3 对国内外研究的评价  23-24
第二章研究区概况与研究方法  24-38
  2.1 研究区概况  24-26
    2.1.1 研究区地形与地貌特征  24-26
      2.1.1.1 艾比湖湿地自然保护区  24
      2.1.1.2 巩留县  24
      2.1.1.3 新源县高潮牧场  24-25
      2.1.1.4 昭苏县洪纳海乡  25
      2.1.1.5 阿勒泰市阿苇滩镇  25
      2.1.1.6 尉犁县东河滩乡  25-26
    2.1.2 研究区植被类型  26
  2.2 研究方法  26-38
    2.2.1 材料  26-27
    2.2.2 罗布麻 RAPD 体系建立及 DNA 提取  27-28
    2.2.3 RAPD 实验  28-35
      2.2.3.1 引物筛选  28-29
      2.2.3.2 RAPD 反应体系优化  29-30
      2.2.3.3 引物对 RAPD 反应影响  30
      2.2.3.4 Mg2+对 RAPD 反应影响  30-31
      2.2.3.5 酶对 RAPD 反应影响  31-32
      2.2.3.6 dNTP 对 RAPD 反应影响  32
      2.2.3.7 PCR 扩增及琼脂糖凝胶电泳  32-35
    2.2.4 数据分析方法  35-37
    2.2.5 技术路线图  37-38
第三章罗布麻遗传多样性分析  38-43
  3.1 RAPD 扩增结果  38
  3.2 遗传距离  38-41
  3.3 Shannon-Wiener 指数与 Nei's 指数  41-42
  3.4 遗传分化  42-43
第四章遗传多样性与环境因子关系分析  43-46
  4.1 样地概况  43
  4.2 遗传多样性与生态因子的相关性  43-46
    4.2.1 遗传多样性与生态因子的 Person 相关分析  43-46
第五章结论  46-49
  5.1 DNA 提取及 RAPD 体系优化  46-47
  5.2 罗布麻遗传多样性  47-48
  5.3 罗布麻遗传多样性与环境因子的关系  48-49
参考文献  49-53
附录  53-70
致谢  70-71
在读期间发辫论文  71

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