【作者】 吴国林
【导师姓名】黄长干;吴建利;江绍玫
【学位名称】硕士
【学位年度】2014
【授予单位】江西农业大学
【分类号】 S511.9
【录入时间】2017-05-14
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【摘要】菰属（Zizania linnaeus）为禾本科，稻亚科，稻族，水生草本植物，共有4个种，菰（Zizania latifolia）为其中1个种，分布于东亚，其他3个种分布于北美。菰是一种稻族野生资源，水生或沼生，为水稻的近缘属之一，其生长条件和生长周期等许多习性与水稻相同或相似，被许多育种家作为水稻育种野生材料的重要来源。目前，菰的基础资料，如野生种群状况、遗传多样性高低和种群间基因流等，仍不甚清楚。本研究利用ISSR和SSR两种分子标记对分布在鄱阳湖流域野生菰的遗传多样性和遗传结构进行了分析研究，了解和掌握鄱阳湖流域菰种质资源的遗传丰富度和遗传进化情况，为当地野生菰种质资源的保护和菰基因资源的开发利用提供相应的理论基础和参考依据。主要研究结果如下：1.建立了适合于菰ISSR-PCR优化反应体系，在20μL总反应体积内各成分的终浓度分别为：Mg2+（10×Buffer）3.0mM，dNTPs0.5mM、引物1.0μM、Taq聚合酶0.24U·μL-1、DNA模板1.5ng·μL-1，ddH2O补齐反应体系。2.利用筛选出的14条ISSR引物对分布于鄱阳湖流域的30个野生菰居群共80个个体样本进行扩增，扩增共产生83条谱带，其中有65条表现为多态性带谱，平均多态性为78.29%，引物的多态性信息含量（PIC）表现在0.07～0.49之间，平均PIC为0.25。用Popgeng软件分析显示，居群间的遗传距离范围在0.0658～0.4868之间，平均遗传距离为0.2763，居群间的Shannon信息指数I*=0.4174，Nei’s基因多样性指数He=为0.2386。利用NTSYS软件中的UPGMA法在相似性系数阈值为0.728时将30个居群分成3组，Mantel检验相似性系数矩阵与聚类结果相关性显著，r=0.6782。主坐标分析较UPGMA法从不同层次上更为直观地分析物种间的亲缘关系，在二维层面上把30个居群分为4个组，在二维基础上第三坐标方向上更为精细的分为2个组。3.从1113对水稻SSR引物中筛选出扩增重复性好、带型丰富、多态性好的19对引物，共扩增得到276个片段条带，其中有253条为多态性条带，平均多态性比率（PPB）为91.67%，平均每个引物扩增得到13.32个多态位点，引物的多态性信息含量（PIC）在0.16～0.44之间，平均PIC值为0.28。用Popgeng软件分析显示，居群间的遗传距离范围在0.1632～0.4410之间，平均遗传距离为0.3021，居群间的Nei’s基因多样性指数He=0.2712；Shannon信息指数I*=0.4144。利用NTSYS软件在相似性阈值为0.698时，将30个野生菰居群聚类为3组，Mantel检验相似性系数与聚类结果间的关系显著，其r=0.6664。主坐标分析在二维层面上把30个居群更为精细分为4个组，与系统聚类分类结果相比稍有差异，在第三主坐标方向又更细分成了2组。4. ISSR与SSR数据整合后，两标记的相似性系数矩阵的相关系数r=0.3378，匹配性较差，SSR多态性比率和多态性信息含量高于ISSR。两种标记结合能更好的解释个居群间的亲缘关系，数据整合后，通过NTSYS软件中UPGMA法把30个居群在相似性阈值为0.706时聚类为3组，Mantel检验相似性系数矩阵与聚类结果间的相关系数r=0.6715，表明聚类结果很好地体现了野生菰居群间的亲缘关系。...
【全文】菰属（Zizania linnaeus）为禾本科，稻亚科，稻族，水生草本植物，共有4个种，菰（Zizania latifolia）为其中1个种，分布于东亚，其他3个种分布于北美。菰是一种稻族野生资源，水生或沼生，为水稻的近缘属之一，其生长条件和生长周期等许多习性与水稻相同或相似，被许多育种家作为水稻育种野生材料的重要来源。目前，菰的基础资料，如野生种群状况、遗传多样性高低和种群间基因流等，仍不甚清楚。本研究利用ISSR和SSR两种分子标记对分布在鄱阳湖流域野生菰的遗传多样性和遗传结构进行了分析研究，了解和掌握鄱阳湖流域菰种质资源的遗传丰富度和遗传进化情况，为当地野生菰种质资源的保护和菰基因资源的开发利用提供相应的理论基础和参考依据。主要研究结果如下：1.建立了适合于菰ISSR-PCR优化反应体系，在20μL总反应体积内各成分的终浓度分别为：Mg2+（10×Buffer）3.0mM，dNTPs0.5mM、引物1.0μM、Taq聚合酶0.24U·μL-1、DNA模板1.5ng·μL-1，ddH2O补齐反应体系。2.利用筛选出的14条ISSR引物对分布于鄱阳湖流域的30个野生菰居群共80个个体样本进行扩增，扩增共产生83条谱带，其中有65条表现为多态性带谱，平均多态性为78.29%，引物的多态性信息含量（PIC）表现在0.07～0.49之间，平均PIC为0.25。用Popgeng软件分析显示，居群间的遗传距离范围在0.0658～0.4868之间，平均遗传距离为0.2763，居群间的Shannon信息指数I*=0.4174，Nei’s基因多样性指数He=为0.2386。利用NTSYS软件中的UPGMA法在相似性系数阈值为0.728时将30个居群分成3组，Mantel检验相似性系数矩阵与聚类结果相关性显著，r=0.6782。主坐标分析较UPGMA法从不同层次上更为直观地分析物种间的亲缘关系，在二维层面上把30个居群分为4个组，在二维基础上第三坐标方向上更为精细的分为2个组。3.从1113对水稻SSR引物中筛选出扩增重复性好、带型丰富、多态性好的19对引物，共扩增得到276个片段条带，其中有253条为多态性条带，平均多态性比率（PPB）为91.67%，平均每个引物扩增得到13.32个多态位点，引物的多态性信息含量（PIC）在0.16～0.44之间，平均PIC值为0.28。用Popgeng软件分析显示，居群间的遗传距离范围在0.1632～0.4410之间，平均遗传距离为0.3021，居群间的Nei’s基因多样性指数He=0.2712；Shannon信息指数I*=0.4144。利用NTSYS软件在相似性阈值为0.698时，将30个野生菰居群聚类为3组，Mantel检验相似性系数与聚类结果间的关系显著，其r=0.6664。主坐标分析在二维层面上把30个居群更为精细分为4个组，与系统聚类分类结果相比稍有差异，在第三主坐标方向又更细分成了2组。4. ISSR与SSR数据整合后，两标记的相似性系数矩阵的相关系数r=0.3378，匹配性较差，SSR多态性比率和多态性信息含量高于ISSR。两种标记结合能更好的解释个居群间的亲缘关系，数据整合后，通过NTSYS软件中UPGMA法把30个居群在相似性阈值为0.706时聚类为3组，Mantel检验相似性系数矩阵与聚类结果间的相关系数r=0.6715，表明聚类结果很好地体现了野生菰居群间的亲缘关系。