發(fā)布時間：2020-08-15 16:24

【摘要】：菰(Zizania latifolia)隸屬禾本科菰屬,為水生草本植物。據(jù)文獻報道,共有菰(Zizania latifolia)、德克薩斯菰(Zizania texana)、水生菰(Zizania aquatica)和沼生菰(Zizania palustris)四種菰屬植物。野生菰作為菰屬植物中最原始的物種,具有較強的耐深水能力、抗旱能力及抗病能力,包括抗白葉枯病、紋枯病和稻瘟病等,對污染水體具有水質(zhì)凈化和重金屬富集的生態(tài)修復(fù)能力。野生菰作為水稻的近緣屬之一,具有較多優(yōu)良基因,研究價值極高,對水稻的種質(zhì)改良發(fā)揮重要作用,是豐富作物育種基因資源庫的理想資源。近年來,有關(guān)菰的遺傳研究正在逐漸深入,SSR標記具有信息含量豐富、多態(tài)性高等優(yōu)點,是研究遺傳多樣性的重要分子標記。有研究表明水稻SSR標記可用于野生菰遺傳分析,但該標記在全國范圍的遺傳多樣性研究仍處于空白階段。因此,本文篩選9對水稻SSR引物,對中國25個野生菰居群的381份野生菰材料進行PCR擴增檢測,分析其遺傳多樣性。主要研究結(jié)果如下:(1)篩選9對水稻SSR引物,優(yōu)化SSR-PCR反應(yīng)體系,對381份野生菰材料進行PCR擴增,用6%聚丙烯酰胺凝膠電泳檢測PCR擴增產(chǎn)物,共擴增出119條清晰、穩(wěn)定的條帶,其中,多態(tài)性條帶有113條,平均每對標記引物擴增11.44個多態(tài)位點。9對水稻SSR引物的平均多態(tài)位點比率可高達94.77%,有4對水稻SSR引物多態(tài)位點比率高達100%。(2)中國25個野生菰居群的多態(tài)性位點百分比(PPL)在物種水平上高達94.50%,Nei's基因多樣性指數(shù)(H)為0.2398,Shannon's多樣性信息指數(shù)(I)為0.3772,表明中國野生菰具有豐富的遺傳多樣性;中國野生菰居群間的遺傳變異(占總變異50.79%)較居群內(nèi)的遺傳變異(占總變異49.21%)更明顯,中國野生菰居群間基因多樣性(Ht)為0.2310,居群內(nèi)基因多樣性(Hs)為0.1122,中國野生菰居群間遺傳多樣性比居群內(nèi)更豐富;中國野生菰居群間遺傳分化系數(shù)(Gst)為0.5144,居群間基因流(Nm)為0.4720(Nm1),遺傳漂變在野生菰居群的遺傳分化中發(fā)揮重要作用。(3)中國25個野生菰居群間的遺傳相似性系數(shù)(Gs)和遺傳距離(Gd)分別介于0.7693~0.9725和0.0279~0.2623之間。中國25個野生菰居群的遺傳距離和地理距離的相關(guān)性檢測結(jié)果為r=0.8331、p=0.001**,呈極顯著相關(guān);在閾值為0.88時,中國25個野生菰居群在遺傳結(jié)構(gòu)上可聚類分為5類,聚類結(jié)果與地理分布存在親緣關(guān)系,有一定的相關(guān)性;在進化關(guān)系上,中國25個野生菰居群由共同的祖先分化出2個支系,第1個支系先分化出中南地區(qū)的桂林(GL),第2個支系先分化出中南地區(qū)的洞庭湖(DTH),推測中南地區(qū)的野生菰較原始,中國野生菰由中南地區(qū)開始進化分支。
【學(xué)位授予單位】：江西財經(jīng)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：Q943.2
【圖文】：

45.3 ℃、45.8 ℃、46.8 ℃、48.2 ℃、49.9 ℃、51.8 ℃、53.6 ℃、55.0 ℃、56.1 ℃、56.7 ℃和57 ℃。本試驗從前期篩選后的26對水稻SSR引物中篩選出19對水稻SSR引物并進行最佳溫度的摸索，圖2-1為引物RM20118和引物RM22189摸索退火溫度試驗的膠圖，表2-3為19對水稻引物及最佳退火溫度。本研究共試驗5種10 μL的反應(yīng)體系（表2-4）和2種反應(yīng)程序（表2-5）并進行優(yōu)化，圖2-2為體系1和體系5在相同條件下（相同電壓試驗、相同DNA模板、相同擴增程序）跑出來的條帶對比圖。經(jīng)過聚丙烯酰胺膠電泳后條帶的比較和優(yōu)化，最終選用反應(yīng)體系1和擴增程序1。在體系的摸索、篩選和優(yōu)化后，確認 PCR 擴增反應(yīng)體系為 10 μL，內(nèi)含野生菰的模板 DNA1.0 μL，10 μM 正反向引物各 0.5 μL，10×Taq Buffe（r含 20mM Mg2+）1.0 μL

引物并進行最佳溫度的摸索，圖2-1為引物RM20118和引物RM22189摸索退火溫度試驗的膠圖，表2-3為19對水稻引物及最佳退火溫度。本研究共試驗5種10 μL的反應(yīng)體系（表2-4）和2種反應(yīng)程序（表2-5）并進行優(yōu)化，圖2-2為體系1和體系5在相同條件下（相同電壓試驗、相同DNA模板、相同擴增程序）跑出來的條帶對比圖。經(jīng)過聚丙烯酰胺膠電泳后條帶的比較和優(yōu)化，最終選用反應(yīng)體系1和擴增程序1。在體系的摸索、篩選和優(yōu)化后，確認 PCR 擴增反應(yīng)體系為 10 μL，內(nèi)含野生菰的模板 DNA1.0 μL，10 μM 正反向引物各 0.5 μL，10×Taq Buffe（r含 20mM Mg2+）1.0 μL， dNTPs （10 mM）0.75 μL ，Taq Polymerase （2U/μL）0.25μL

DNA 片段在 100~300bp 之間，擴增結(jié)果是多態(tài)豐富的（表 2-7），總計擴增出 119 條清晰、穩(wěn)定的條帶，其中，具有多態(tài)性的條帶有 113 條，占總條帶數(shù)的 94.96%，平均每對標記引物有 11.44 個多態(tài)位點。引物 RM15830、RM6876、RM20118、RM350、RM28090 和 RM6654 的擴增條帶數(shù)相對較多，其中，引物RM15830 擴增條帶數(shù)量最多，擴增出 17 條條帶，多態(tài)率為 94.12 %。而引物RM16797 擴增條帶數(shù)量最少，雖然只擴增出 4 條條帶，但是它的多態(tài)率（100 %）卻很高。9 對引物的平均多態(tài)率可高達 94.77 %，其中，引物 RM16797、RM20118、RM195 和 RM350 的多態(tài)率最高，多態(tài)率全部達到 100 %，引物 RM28090 相對最低，多態(tài)率為 84.62 %。引物 RM6876 和引物 RM6654 的多態(tài)率均為 93.33 %。引物 RM28090（多態(tài)率為 84.62 %）和引物 RM6654（多態(tài)率為 93.33 %）的部分擴增結(jié)果見圖 2-3 和圖 2-4，左邊兩列為 MarkerⅠ和 MarkerⅡ分子量對照，DNA 片段長度范圍在 100~300bp 之間。

【參考文獻】

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本文編號：2794358