本文關鍵詞：基于單拷貝核Pgk1基因在Agropyron cristatum中譜系地理學研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：冰草是禾本科小麥族冰草屬的模式種,廣泛分布于歐亞大陸,是冰草屬中分布范圍最廣、應用最多的一個物種。冰草具有抗旱、抗寒性,是一種良好的水土保持植物和固沙植物,是草原、草甸的重要材料；冰草品質好,營養(yǎng)價值豐富,返青早,具有很高的飼用價值；冰草具有抗赤霉素病、黃矮病、白粉病和葉銹病等小麥常見病蟲害的優(yōu)點,是培育新品種進行小麥遺傳改良的重要資源。目前對冰草的研究主要集中在冰草資源的開發(fā)利用方面,從居群遺傳學角度的相關報道比較少,對不同地理分布甚至是不同生態(tài)環(huán)境下的冰草居群遺傳分化程度以及地理分布格局形成的原理和過程等缺乏研究。本研究采用譜系地理學方法與相關理論,以單拷貝核Pgk1基因為分子標記探討東亞、中亞以及青藏高原、歐洲4個A. cristatum居群對不同環(huán)境所發(fā)生的進化；結合地質歷史事件,分析其進化成因,了解其遺傳結構。主要結果及結論如下：1.經PCR擴增、克隆測序,共得到87份A. cristatum材料的286條Pgk1基因序列,有690個變異位點,呈現(xiàn)265個單倍型序列。冰草的單倍型多態(tài)性為0.99902,核苷酸多態(tài)性為0.02070,說明冰草存在豐富的遺傳多樣性。基于Nei's的基因分化系數(shù)Gst=0.14943,即14.943%的遺傳變異存在于居群間,85.057%的遺傳變異來源于居群內部,表明居群內的遺傳分化大于居群間的遺傳分化,說明居群內的變異是冰草物種的主要變異來源。2.對4個居群的單倍型多樣性和核苷酸多樣性顯示中亞居群的遺傳多樣性水平最高(Hd=0.99830,π=0.02220)。中亞居群與歐洲居群、青藏高原居群、東亞居群3者間的遺傳距離分別為0.028、0.026和0.024,表明中亞居群與這3個居群間的親緣關系都很相近。推測中亞是冰草的生物多樣性中心。3. Network網(wǎng)狀支系分析顯示兩個分支,Clade1包含來自青藏高原居群、中亞居群、東亞居群的材料；Clade2包含來自青藏高原居群、中亞居群、東亞居群、以及全部歐洲居群的冰草材料。其中青藏高原居群以及中亞居群的單倍型分別位于Clade 1和Clade 2兩個分支的內部位置,并向邊緣呈星狀輻射,結合近代起源的單倍型出現(xiàn)在網(wǎng)狀圖的邊緣位置而古老單倍型多存在于網(wǎng)狀圖的內部,推測青藏高原和中亞可能是冰草在末次冰期時的避難所。4. Tajima Test中性檢測結果發(fā)現(xiàn)歐洲居群的冰草的Tajima's D值為0.04456(P0.10),結果不顯著,遵循中性進化模型,推測歐洲居群的冰草在歷史演化過程中沒有發(fā)生種群擴張事件。而對青藏高原居群、東亞居群和中亞居群的中性檢測結果顯示這3個地區(qū)的冰草均經歷了種群的擴張時間。結合各居群間基因流數(shù)據(jù)Nm,遺傳分化指數(shù)Fst,推測冰草現(xiàn)有譜系地理結構可能是由于在冰期后,中亞居群向東亞、青藏高原和歐洲地區(qū)擴散,并且直接參與歐洲居群的形成。青藏高原居群向東亞和中亞地區(qū)擴散。青藏高原居群和東亞居群通過與中亞居群間的基因交流而間接與歐洲居群進行基因交流而形成的。
【關鍵詞】：單拷貝基因 Pgk1 Agropyron cristatum 譜系地理學
【學位授予單位】：四川農業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：Q943.2
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-10
• 1 文獻綜述10-19
• 1.1 冰草屬概述10
• 1.2 冰草研究概況10-13
• 1.2.1 形態(tài)學研究10-11
• 1.2.2 解剖學研究11
• 1.2.3 細胞學研究11-12
• 1.2.4 等位酶分析12
• 1.2.5 分子標記12
• 1.2.6 醇溶蛋白研究12
• 1.2.7 高分子量谷蛋白研究12-13
• 1.2.9 生理特性研究13
• 1.3 譜系地理學研究概況13-16
• 1.3.1 譜系地理學概況13-14
• 1.3.2 譜系地理學常用的分子標記14-16
• 1.3.3 譜系地理學的應用16
• 1.4 細胞核單拷貝基因PGK116-17
• 1.5 研究目的和意義17-19
• 2 材料和方法19-28
• 2.1 實驗材料19-22
• 2.2 實驗方法22-27
• 2.2.1 DNA的提取22-23
• 2.2.2 PCR擴增23
• 2.2.3 目的片段的回收與純化23-25
• 2.2.4 T載體與目的基因片段的連接25
• 2.2.5 連接產物的轉化和培養(yǎng)25-27
• 2.3 數(shù)據(jù)分析27-28
• 2.3.1 序列分析27
• 2.3.2 群體遺傳結構分析27
• 2.3.3 譜系發(fā)育分析27-28
• 3 結果與分析28-35
• 3.1 序列分析28-29
• 3.2 群體遺傳結構分析29-30
• 3.3 冰草居群間的遺傳距離30
• 3.4 中性檢測30-31
• 3.5 種群間的遺傳分化指數(shù)FST值和基因流NM值31-32
• 3.6 系統(tǒng)發(fā)育分析32-35
• 4 討論35-38
• 4.1 冰草的遺傳多樣性和遺傳結構35-36
• 4.1.1 冰草居群的遺傳多樣性分析35
• 4.1.2 冰草的群體遺傳結構35-36
• 4.2 譜系地理結構36-38
• 5 結論38-39
• 參考文獻39-45
• 致謝45-46

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本文編號：416825