【摘要】：山黧豆屬是一類重要的冷季豆類植物,其中栽培山黧豆(Lathyrus sativus L.)是本屬最主要的食用作物。山黧豆能在惡劣環(huán)境條件下提供高蛋白食物,其產(chǎn)量、蛋白質(zhì)含量、固氮能力和抗逆能力遠超其他豆科植物,被認為是亞洲和非洲干旱和貧窮地區(qū)提供日常飲食的最佳候選作物。山黧豆屬在提高土壤肥力、降低耕種成本等方面有很大優(yōu)勢,如今山黧豆被視為可持續(xù)農(nóng)業(yè)發(fā)展的一種模式植物。但是山黧豆普遍含有次生代謝產(chǎn)物β-ODAP,具有導(dǎo)致食物中毒的潛在風(fēng)險,使其推廣利用受到限制。本研究利用磁珠富集法開發(fā)了大量山黧豆SSR引物,并隨機挑選了768對SSR引物驗證其多態(tài)性。經(jīng)過篩選得到的多態(tài)性引物用于分析山黧豆屬植物的遺傳多樣性,初步分析了國內(nèi)外山黧豆屬種質(zhì)資源的群體結(jié)構(gòu)、遺傳變異及遺傳進化關(guān)系,驗證了山黧豆屬內(nèi)各個參試物種間的遺傳關(guān)系,為今后國內(nèi)外山黧豆屬種質(zhì)資源的深入研究提供了理論依據(jù)。主要研究成果如下:1.利用磁珠富集法開發(fā)了山黧豆基因組SSR引物共計62342對,去除冗余后最終獲得了50144對備選SSR引物。其中,完全型引物24331對(48.52%),包括466對單核苷酸型,15127對二核苷酸型,7650對三核苷酸型,833對四核苷酸型,155對五核苷酸型和100對六核苷酸型;復(fù)合型引物25813對(51.48%),包括c型引物25181對(97.6%),c*型引物632對(2.4%)。2.從50144對備選SSR引物中隨機挑選768對,用8份山黧豆屬種質(zhì)資源(2份栽培山黧豆野生近緣種資源、6份栽培山黧豆)對其進行初步篩選,獲得30對擴增條帶清晰、具有多態(tài)性的SSR引物,其中18對為三核苷酸型、7對為二核苷酸型、5對引物為復(fù)合型(Compound型),用于分析山黧豆屬種質(zhì)資源的遺傳多樣性分析。3.從國內(nèi)外收集到283份山黧豆屬種質(zhì)資源,其中17份為栽培山黧豆野生近緣種資源,266份為栽培山黧豆種質(zhì)(33份非洲資源,100份歐洲資源,133份亞洲資源)。利用上述擴增條帶清晰、具有多態(tài)性的30對SSR引物對該283份山黧豆種質(zhì)進行PCR擴增,分別作群體結(jié)構(gòu)分析、種間遺傳關(guān)系分析、主成分分析、分子方差分析等。分析結(jié)果表明栽培山黧豆與其野生近緣種間有明顯的遺傳差異;證實了扁莢山黧豆(Lathyrus cicera L.)與栽培山黧豆遺傳距離最近(0.7247),極有可能源于同一祖先;宿根香豌豆(Lathyrus latifolius L.)和林地香豌豆(Lathyrus sylvestris L.)存在較近的遺傳進化關(guān)系。由于長期的引種交流帶來的基因流動,不同地理來源的栽培山黧豆種質(zhì)表現(xiàn)出一定程度的穿插;由于地理位置的關(guān)系,歐洲資源與非洲資源的遺傳關(guān)系較亞洲資源更近。本研究中亞洲參試資源表現(xiàn)出較高的遺傳多樣性,初步驗證了栽培山黧豆的起源中心是印度次大陸這一說法。
【學(xué)位授予單位】：中國農(nóng)業(yè)科學(xué)院
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：Q943.2;S567.239

【參考文獻】

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1 陳懷瓊;隋春;魏建和;;植物SSR引物開發(fā)策略簡述[J];分子植物育種;2009年04期

本文編號：2782825