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核桃EST-SSR引物开发及其在喙核桃保育遗传学中的应用

作 者: 张智勇
导 师: 李颖岳
学 校: 北京林业大学
专 业: 林木遗传育种
关键词: 核桃 喙核桃 保育遗传学 遗传多样性 居群结构
分类号: S664.1
类 型: 硕士论文
年 份: 2013年
下 载: 26次
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内容摘要


核桃(Juglans regia)是重要的经济林树种,是世界四大坚果之一。由于其重要价值,核桃的研究基础较为深厚;喙核桃[Annamocarya sinensis(Dode) Leroy]隶属于胡桃科,是我国二级保护植物,存留树木少且自然更新困难,亟待在制定科学的保护策略的基础上开展有效保护。本研究中,利用核桃EST序列,开发了大量EST-SSR引物,同时检测其在核桃、黑核桃、山核桃、大别山山核桃及喙核桃之间的通用性及多态性。将高多态性的EST-SSR引物用于喙核桃群体遗传结构分析,提出了喙核桃保护策略。主要研究结果如下:(1)通过拼接13,559条核桃EST序列共获得7,262unigenes,包括1,911contigs和5,351singletons。其中706条序列中含有805个符合搜索标准的SSR位点。共合成309对EST-SSR引物,在核桃、黑核桃、山核桃、大别山山核桃及喙核桃中扩增效果较好的引物数(百分率)分别为191(61.8%)、233(75.4%)、152(49.2%)、130(42.1%)及120(38.8%),其中77对在以上5个种中扩增效果均很好。通过多样性检测,在核桃、黑核桃、山核桃、大别山山核桃及喙核桃中表现为多态性的引物个数(百分率)分别为33(42.9%)、32(41.6%)、10(13.0%)、12(15.6%)及21(27.3%),并从中选取13对多态性引物对以上5种进行遗传多样性分析。(2)利用12对EST-SSR引物对来自3个居群的70个喙核桃样本进行遗传多样性及居群结构分析,其结果表明喙核桃具有较高的遗传多样性和较低的遗传分化系数:平均观测等位基因Na=4.667±0.436,平均有效等位基因Na=2.913±0.249,观测杂合度Ho=0.586±0.039,期望杂合度He=0.582±0.029,固定系数F=-0.028±0.057,平均遗传差异FST=0.066±0.011,分子方差分析表明87%的遗传差异来自居群内,13%的差异来自居群之间。依此制定以下保护策略:保护所有现存居群及个体;采取措施人工促进自然更新并促进不同基因型之间的有性繁殖;开展措施进行迁地保护,建立远缘杂交程序。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
1. 引言  9-23
  1.1 DNA分子标记在核桃资源研究中的应用  9-14
    1.1.1 种质资源的起源及分类  10-11
    1.1.2 构建遗传连锁图谱  11-12
    1.1.3 分子标记辅助育种  12-13
    1.1.4 遗传多样性及居群遗传结构  13
    1.1.5 濒危物种保育遗传学研究  13-14
  1.2 分子标记在保育遗传学研究中的应用  14-17
    1.2.1 保育遗传学概况  14-15
    1.2.2 遗传多样性研究概况  15-16
    1.2.3 居群遗传结构概况  16-17
  1.3 EST-SSR及其在濒危物种研究中的应用  17-20
    1.3.1 SSR概述  17-18
    1.3.2 EST-SSR概述  18-19
    1.3.3 EST-SSR在保育遗传学研究中的应用  19-20
  1.4 研究的主要内容与技术路线  20-23
    1.4.1 本研究的主要内容  20-21
    1.4.2 技术路线  21-23
2. 核桃EST-SSR引物开发  23-33
  2.1 试验材料与方法  23-27
    2.1.1 试验材料  23
    2.1.2 实验仪器  23-24
    2.1.3 实验试剂  24
    2.1.4 基因组DNA提取  24-25
    2.1.5 EST序列SSR位点分析及SSR引物设计  25
    2.1.6 PCR反应体系及程序  25
    2.1.7 SSR数据统计与分析  25-27
  2.2 结果与分析  27-29
    2.2.1 核桃EST-SSR分布频率特点  27-28
    2.2.2 EST-SSR通用性及多态性分析  28
    2.2.3 遗传多样性分析  28-29
  2.3 讨论  29-33
    2.3.1 核桃EST-SSR特性分析  29-31
    2.3.2 核桃EST-SSRs通用性分析  31
    2.3.3 核桃EST-SSRs多态性分析  31-33
3. 喙核桃保育遗传学研究  33-45
  3.1 试验材料及方法  33-35
    3.1.1 试验材料  33-34
    3.1.2 实验仪器  34-35
    3.1.3 实验试剂  35
    3.1.4 基因组DNA的提取与检测  35
    3.1.5 EST-SSR引物  35
    3.1.6 PCR反应体系及程序  35
    3.1.7 SSR数据统计与分析  35
  3.2 结果与分析  35-39
    3.2.1 遗传多样性分析  35-38
    3.2.2 居群结构分析  38-39
  3.3 讨论  39-45
    3.3.1 居群遗传多样性  39-40
    3.3.2 居群遗传结构分析  40-41
    3.3.3 喙核桃的保护策略  41-45
附录  45-49
参考文献  49-58
个人简介  58-59
导师简介  59-60
获得成果目录  60-61
致谢  61-62

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中图分类: > 农业科学 > 园艺 > 果树园艺 > 坚果类(壳果类) > 核桃(胡桃)
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