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遗传多样性是生物多样性的重要组成部分,且其表现形式是多层次的,对其研究也应该体现在多层次。本研究以2001-2002年从北京、山西和黑龙江三个地区收集的14份野生胡枝子属植物为材料,建立种质资源圃,从形态学标记、等位酶标记和RAPD标记三个方面进行了胡枝子属植物遗传多样性的研究。以17个重要形态学性状进行了胡枝子属植物形态学的鉴定与评价,利用基本统计分析、相关分析、因子分析、聚类分析对其中的14个关健形态学性状进行了统计学分析;以7种酶系统产生的18个等位酶位点进行了酶谱遗传学分析;RAPD标记共进行了60个十碱基随机引物的扩增。其主要结果如下: 1.对14个关健形态学性状指标的平均值、方差、标准差、变异系数等基本统计分析表明,胡枝子属植物不同种间以及种内居群间在这14个重要形态学性状上的遗传差异较大,变异系数达28.89~122.36%(全生育天数除外,变异系数为4.72%)。 相关分析表明,节间长度与株高、叶长、叶宽呈显著正相关,而与主茎节数呈显著负相关;叶长、叶宽、叶面积、千粒重四个性状相互之间存在极显著正相关;干重和单株种子产量两者之间存在极显著正相关;出苗率与千粒重之间存在显著负相关;生长习性与分枝数之间存在显著正相关;全生育天数与生长习性之间存在显著负相关。 因子分析表明,前五个主成分占了91.472%的变异,可以概括出几乎全部的变异,我们把可以概括大部分变异的三个因子分别命名为形态因子、产量因子和生长因子。 采用欧氏距离的聚类结果很好印证了传统的分类系统。 2.用改进的Tris-HCl复杂提取缓冲液(0.1%巯基乙醇,0.001mol/L乙二胺四乙酸,四钠盐,0.01mol/L氯化钾,0.01mol/L氯化镁,20%PVP 40 000加到pH7.5,0.1mol/L的Tris-HCl缓冲液中)开展等位酶分析,成功地获得了7种酶(过氧化物酶,多酚氧化酶,酯酶,天冬氨酸转氨酶,苹果酸脱氢酶,磷酸葡萄糖变位酶,磷酸葡萄糖异构酶)的清晰谱带。 18个等位酶位点标记的遗传学分析表明,胡枝子属植物14个居群平均每个位点等位基因数A的平均值为1.7437,多态位点的百分数P的平均值为54.62%,平均每个位点实际杂合度Ho、预期杂合度He平均值分别为0.3845、0.2598,Shannon’s information Index(I)的平均值为0.3782,杂合性基因多样度比率FST的平均值为0.4467,居群每代迁移数Nm的平均值为0.3096。 以Nei(1972)的遗传距离得到的聚类分析结果与形态学性状获得的结果基本一致。 3.以改进的CTAB法获得了较高质量的胡枝子属植物基因组DNA,可以很好地用于RAPD扩增研究。通过RAPD扩增反应体系的探索,获得了适于胡枝子属植物的RAPD扩增反应体系:扩增反应总体积为25μL时,DNA模板用量为75ng,Mg2+浓度2.1mmol/L,dNTP 终浓度 200 pmol/L,随机引物浓度为 0.2 pmlpL,10 X buffer2.SPL,TaqDNA聚合酶 1.5个单位。 本研究得到的适合于胡枝子属植物的RAPD扩增反应程序:94C预变性3min:94C变性305,36℃退火305,72℃延伸1*in,循环45次:72℃延伸10*in。 对60个来自Opron公司的十碱基随机引物进行了多态性筛选,其中54个00%能扩增出多态性谱带。20个引物的RAPD扩增共获得209个RAPD标记,其中多态性带182条,占总谱带数的87.08化 以办 *972)的遗传距离得到的系统聚类树状图与等位酶标记、形态学性状的聚类结果有相同的趋势。 4.对三个不同层次所反映的胡枝子属植物遗传多样性的综合评价表明,不同标记所反映出的遗传分化程度和多样性水平不同,其中以基因组DNA的RAPD标记所反映出的不同居群间的遗传差异最大,等位酶标记次之,形态学性状差异最小;但从整体上看,三个层次反映了胡枝子属植物居群间相似的遗传多样性格局。