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苦豆子分子标记遗传多样性研究及与苦参碱含量的关联分析

作　者: 刘姣蓉
导　师: 刘萍
学　校: 宁夏大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 苦豆子分子标记遗传多样性苦参碱关联分析
分类号: S567.239
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

本研究以宁夏、新疆、青海、甘肃和内蒙的23个苦豆子居群为材料,通过检测苦参碱、氧化苦参碱的含量,结合SSR标记和自行开发的标记探讨不同苦豆子居群的遗传多样性,分析其亲缘关系及居群分化程度,旨在了解其遗传背景,为野生苦豆子多样性的保护、资源的收集和可持续利用等提供理论依据。研究结果如下：(1)对23份苦豆子种子和叶片中的苦参碱和氧化苦参碱进行检测。结果表明：不同居群间苦参碱和氧化苦参碱含量有差异,其含量的变异系数均在30%以上。叶片中苦参碱的含量是种子中苦参碱含量的2.12倍,种子中氧化苦参碱的含量是叶片中的5.36倍。施氮对苦豆子叶片苦参碱和氧化苦参碱含量均有提高作用,其中对氧化苦参碱含量的提高达到极显著水平。(2)建立并优化了适合苦豆子SSR标记的最佳反应体系(10LL):DNA模板20ng；Taq酶0.5U；10×Buffer1μL；Mixed Primer1μmol·L-1；Mg2+2.5mmol·L-1；dNTP0.2mmol·L-1。(3)从30对大豆SSR引物中筛选出18对重复性好且扩增清晰的引物,共检测出409个位点,其中多态性位点397个,Nei’s遗传多样性指数(H)为0.2709,Shannon信息指数(Ⅰ)为0.4150,遗传距离变幅为0.0883-0.2702。UPGMA聚类结果表明23个苦豆子居群聚为6类。遗传分化分析系数为0.4168,表明苦豆子居群间的遗传分化较大。(4)通过NCBI网站检索苦豆子近缘植物和拟南芥的相关序列,自行开发新的标记,从中筛选到18对重复性好且扩增条带清晰的引物,共检测出257个位点,其中多态性位点214个,Nei’s遗传多样性指数(H)为0.3096,Shannon信息指数(Ⅰ)为0.4581,遗传距离变幅为0.2261～0.5451。UPGMA聚类分析表明,23个苦豆子居群聚为4类。(5)两类引物的PCR扩增结果均反映苦豆子的遗传多样性水平较高,Mental测验显示,各居群问遗传距离与地理距离无直接的关系。(6)两类标记筛选出的36对引物中共有38个位点与种子苦参碱含量、种子氧化苦参碱含量、叶片苦参碱含量、叶片氧化苦参碱含量4个性状相关联,与苦豆子种子苦参碱含量关联的位点最多,达到19个,其中36D3位点解释率达0.51,与叶片中氧化苦参碱含量关联的位点有13个,其中位点13D15的解释率达0.48。

全文目录

摘要  4-5
Abstract  5-8
第一章文献综述  8-16
  1.1 苦豆子的分布及生物学特性  8-9
    1.1.1 苦豆子资源的分布  8
    1.1.2 苦豆子的生物学特性  8-9
  1.2 苦豆子的化学成分、药理作用及应用  9-11
    1.2.1 苦豆子生物碱  9-10
    1.2.2 苦参碱和氧化苦参碱的药理作用  10-11
    1.2.3 苦豆子其他应用价值  11
  1.3 DNA分子标记在植物遗传多样性研究中的应用  11-15
    1.3.1 植物遗传多样性研究进展  11-13
    1.3.2 SSR标记及其应用  13-14
    1.3.3 关联性分析及其应用  14-15
  1.4 研究的目的与意义  15-16
第二章苦豆子苦参碱和氧化苦参碱含量研究  16-23
  2.1 材料与方法  16-19
    2.1.1 试验材料  16
    2.1.2 试剂与仪器  16-17
    2.1.3 方法  17-19
  2.2 结果与分析  19-22
    2.2.1 不同苦豆子居群中苦参碱含量变化  19-20
    2.2.2 不同苦豆子居群中氧化苦参碱含量变化  20-21
    2.2.3 苦参碱与氧化苦参碱含量的相关分析  21
    2.2.4 施氮对苦豆子叶片苦参碱和氧化苦参碱含量的影响  21-22
  2.3 讨论  22-23
第三章苦豆子遗传多样性的分析  23-42
  3.1 材料与方法  23-27
    3.1.1 实验材料  23
    3.1.2 试剂与仪器  23-24
    3.1.3 方法  24-25
    3.1.4 数据统计分析  25-27
  3.2 结果与分析  27-39
    3.2.1 SSR反应体系优化  27-30
    3.2.2 苦豆子遗传多样性SSR分析  30-35
    3.2.3 依据苦豆子近缘物种自行开发设计引物分析遗传多样性  35-39
    3.2.4 苦豆子居群分子标记遗传距离与地理位置的相关性分析  39
  3.3 讨论  39-42
    3.3.1 SSR反应体系和反应条件的优化  39-40
    3.3.2 苦豆子分子标记引物的的选择和开发  40
    3.3.3 苦豆子遗传多样性分析  40-41
    3.3.4 苦豆子居群分化与基因流分析  41-42
第四章苦豆子苦参碱含量与分子标记的关联分析  42-46
  4.1 数据处理  42
    4.1.1 条带判读  42
    4.1.2 群体结构分析  42
    4.1.3 关联分析  42
  4.2 结果与分析  42-44
    4.2.1 SSR分子标记与苦参碱含量关联性分析  42-44
    4.2.2 自行开发设计引物与苦参碱含量关联性分析  44
  4.3 讨论  44-46
第五章结论  46-47
参考文献  47-52
致谢  52-53
附录  53-58
作者简介  58

苦豆子分子标记遗传多样性研究及与苦参碱含量的关联分析

内容摘要

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