薔薇科(Rosaceae)包括了大量的具有重要經(jīng)濟(jì)價(jià)值的果樹(shù)和觀賞植物,在人們的日常生活中占有重要地位。中國(guó)櫻桃(Cerasus pseudocerasus(Lindl.)G.Don)隸屬于薔薇科櫻屬植物,起源于我國(guó),栽培歷史長(zhǎng)達(dá)3000年,是我國(guó)古老的栽培果樹(shù)之一,也是世界四大主栽櫻桃品種之一。在我國(guó),中國(guó)櫻桃的種質(zhì)資源極為豐富,多樣性非常高,其中可能含有很多的優(yōu)良基因其全基因組信息豐富,蘊(yùn)含著廣闊的研究潛力。利用分子標(biāo)記手段開(kāi)展遺傳多樣性的研究,將會(huì)為薔薇科中利用較為廣泛且經(jīng)濟(jì)價(jià)值高的作物的遺傳育種、品種改良等工作提供更為詳實(shí)的理論依據(jù)和分子學(xué)證據(jù)。InDel(Insertion-Deletion)標(biāo)記即插入缺失標(biāo)記,是一種基于自身全基因組序列開(kāi)發(fā)新型的分子標(biāo)記類(lèi)型,可以較容易地通過(guò)生物信息學(xué)的方法獲得,經(jīng)濟(jì)實(shí)用、特異性高、穩(wěn)定性好,同時(shí)在物種間具有一定的通用性。因此,基于全基因組開(kāi)發(fā)出的InDel標(biāo)記對(duì)種質(zhì)資源的多樣性和種質(zhì)鑒定研究領(lǐng)域具有很廣闊的前景。本實(shí)驗(yàn)基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)InDel引物,并從中篩選出特異性強(qiáng)、穩(wěn)定性高的InDel引物用于鑒定所開(kāi)發(fā)出的引物在薔薇科部分重要栽培果樹(shù)上的通用性,以提供一種新型有效的分子標(biāo)記方法,為種質(zhì)資源的多樣性及種質(zhì)鑒定研究等研究提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:1、InDel引物的開(kāi)發(fā)及其在中國(guó)櫻桃種內(nèi)的遺傳評(píng)價(jià)隨機(jī)選擇了 200個(gè)位點(diǎn)進(jìn)行引物的合成。在合成的200對(duì)引物中篩選出50對(duì)條帶清晰、非特異性擴(kuò)增較少的引物。其中有多態(tài)性表現(xiàn)的27對(duì),多態(tài)性比率為54%。利用上述27對(duì)InDel引物對(duì)192份中國(guó)櫻桃材料進(jìn)行遺傳評(píng)價(jià)。結(jié)果顯示,27對(duì)InDel引物在192份中國(guó)櫻桃栽培及野生資源中共檢測(cè)到60個(gè)等位基因,平均每對(duì)引物2.7個(gè)�；蚨鄻有�(Hs)、多態(tài)信息含量(PIC)和期望雜合度(He)分別為0.239、0.198和0.281。根據(jù)相似性系數(shù)所構(gòu)建的UPGMA聚類(lèi)樹(shù)將192份中國(guó)櫻桃資源大致分為三個(gè)類(lèi)群,分別為云貴川地區(qū)地方栽培種質(zhì)類(lèi)群,華北華東平原地方栽培種質(zhì)類(lèi)群及野生資源類(lèi)群。根據(jù)聚類(lèi)結(jié)果及資源來(lái)源地區(qū),將全部資源劃分為五個(gè)類(lèi)群,分別為華北華東平原地方栽培種質(zhì)、秦嶺地區(qū)地方栽培種質(zhì)、四川盆地及周邊地區(qū)地方栽培種質(zhì)、云貴高原地區(qū)地方栽培種質(zhì)和野生種質(zhì)進(jìn)行遺傳多樣性分析。不同地理分布的分析結(jié)果顯示,栽培中國(guó)櫻桃遺傳多樣性最高的兩個(gè)區(qū)域?yàn)樵瀑F高原和華北華東平原,隨后依次為秦嶺和四川盆地及其周邊地區(qū)。同時(shí),各地區(qū)的栽培中國(guó)櫻桃遺傳多樣性均低于野生中國(guó)櫻桃。2、中國(guó)櫻桃InDel標(biāo)記在11個(gè)薔薇科物種中的通用性鑒定本研究在合成的200對(duì)InDel引物中開(kāi)發(fā)并篩選出34對(duì)在薔薇科的梨屬、李屬、杏屬、櫻屬、草莓屬、蘋(píng)果屬、懸鉤子屬、桃屬共8個(gè)屬156個(gè)體中具有一定通用性的引物。在34對(duì)引物中,6對(duì)引物在供試的8個(gè)屬中均能成功擴(kuò)增。與中國(guó)櫻桃同屬于櫻屬典型櫻亞屬的日本晚櫻和歐洲甜櫻桃在34對(duì)引物中的通用性引物比例最高為100%,但同為櫻屬的矮生櫻亞屬的天山櫻桃通用性引物比例相對(duì)其他櫻屬的物種較低為82.35%。其次是杏屬,杏的引物通用性比率為91.18%,梅的引物通用性比率為94.11%,李屬85.29%。之后是蘋(píng)果屬和梨屬通用性引物比率分別為64.71%和55.88%。最后為草莓屬和懸鉤子屬,通用性引物比率分別為47.06%和35.29%。整體而言,開(kāi)發(fā)選擇出的34對(duì)InDel引物在薔薇科李亞科櫻屬、杏屬、李屬的通用性比率較高,顯示了與中國(guó)櫻桃親緣關(guān)系越近通用性引物比率更高。通過(guò)根據(jù)數(shù)學(xué)關(guān)系計(jì)算出的基于遺傳變異水平的PCA可知,本實(shí)驗(yàn)開(kāi)發(fā)篩選出的34對(duì)用于通用性鑒定的InDel標(biāo)記引物能夠有效地鑒別薔薇科8個(gè)屬各物種的資源。同時(shí),除去梨屬和櫻屬矮生櫻亞屬的天山櫻桃外,有23對(duì)引物在不同屬的物種內(nèi)表現(xiàn)出一定的遺傳多樣性。因此,我們初步判斷所開(kāi)發(fā)出的34對(duì)InDel標(biāo)記在薔薇科8個(gè)屬中表現(xiàn)出較好的通用性,可用于不同屬屬內(nèi)或種內(nèi)的遺傳多樣性和種質(zhì)鑒定研究。
【學(xué)位單位】：四川農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2017
【中圖分類(lèi)】：S662.5
【文章目錄】：
摘要
Abstract
縮略詞表
1 前言
    1.1 中國(guó)櫻桃
        1.1.1 中國(guó)櫻桃研究進(jìn)展
    1.2 InDel分子標(biāo)記
        1.2.1 InDel標(biāo)記應(yīng)用
        1.2.2 基于InDel標(biāo)記遺傳多樣性相關(guān)研究應(yīng)用
        1.2.3 InDel標(biāo)記與其他標(biāo)記方法的對(duì)比
        1.2.4 InDel標(biāo)記的優(yōu)點(diǎn)
    1.3 薔薇科植物分子標(biāo)記研究
    1.4 研究的目的意義
2 材料與方法
    2.1 材料
    2.2 實(shí)驗(yàn)方法
        2.2.1 總DNA的提取
        2.2.2 InDel標(biāo)記的開(kāi)發(fā)與選擇
        2.2.3 PCR擴(kuò)增
        2.2.4 PCR產(chǎn)物聚丙烯酰氨凝膠電泳檢測(cè)
        2.2.5 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)及分析
3 結(jié)果與分析
    3.1 基因組DNA的質(zhì)量和濃度檢測(cè)
    3.2 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)InDel引物的開(kāi)發(fā)與選擇
    3.3 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)的InDel標(biāo)記用于種內(nèi)評(píng)價(jià)
        3.3.1 引物多態(tài)性評(píng)價(jià)
        3.3.2 相似性系數(shù)聚類(lèi)結(jié)果
        3.3.3 中國(guó)櫻桃遺傳多樣性評(píng)價(jià)
    3.4 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)的InDel標(biāo)記的通用性評(píng)價(jià)
        3.4.1 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)InDel引物的開(kāi)發(fā)與選擇
        3.4.2 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)的InDel標(biāo)記的通用性概況
        3.4.3 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)InDel標(biāo)記薔薇科果樹(shù)PCA結(jié)果
4 討論
    4.1 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)的InDel引物評(píng)價(jià)
    4.2 中國(guó)櫻桃遺傳多樣性分析
    4.3 基于中國(guó)櫻桃全基因組開(kāi)發(fā)的InDel標(biāo)記的通用性評(píng)價(jià)
5 小結(jié)與展望
    5.1 小結(jié)
    5.2 展望
    5.3 創(chuàng)新點(diǎn)
參考文獻(xiàn)
致謝
論文撰寫(xiě)與發(fā)表情況

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