本文關(guān)鍵詞：大葉櫸遺傳多樣性與離體保存研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：本研究通過葉綠體DNA的psbA-trnH、trnM-trnG序列分析以及微衛(wèi)星分子標記(SSR)分析,對大葉櫸(.Zelkova schneideriana Hand.-Mazz.)遺傳多樣性,遺傳結(jié)構(gòu),基因流等進行了研究。采用種子、莖段、葉片等外植體研究大葉櫸的離體保存技術(shù),闡述了大葉櫸無菌活體(無菌芽和愈傷組織)的獲取,芽繼代增殖的影響因子,無菌芽和愈傷組織離體保存,單芽生根和組培苗移栽等內(nèi)容。具體結(jié)果如下：1大葉櫸遺傳多樣性本研究通過對瀕危植物大葉櫸的12個居群144個個體的葉綠體DNA的psbA-trnH和trnM-trnG序列分析發(fā)現(xiàn)：大葉櫸在物種水平上具有較高的遺傳多樣性,大葉櫸居群間的遺傳變異大于居群內(nèi)的遺傳變異,居群間基因交流較小,導(dǎo)致居群間存在較大遺傳分化。大葉櫸物種水平的單倍型多樣性(hdT)為0.737,核苷酸多樣性(πT)為5.80×10-4。地區(qū)水平上,中國的遺傳多樣性較高,其次是美國,澳大利亞最低。居群水平,湖南桑植最高,其次為浙江桐鄉(xiāng),江蘇句容、湖南懷化和湖北武漢最低,均為0。大葉櫸在物種水平上的遺傳多樣性水平較高,究其原因,一、可能是由于其異交的繁殖方式,二、可能由于其祖先具有較廣泛的遺傳分布。大葉櫸群體55.17%遺傳變異發(fā)生在居群間,44.83%的變異發(fā)生在居群內(nèi)。對來自不同國家(中國、美國和澳大利亞)的大葉櫸居群進行不分層次AMOVA分析顯示,遺傳變異主要存在于組內(nèi)居群間(71.42%)。大葉櫸群體的遺傳變異主要來自于居群間的差異�；谌~綠體DNA序列數(shù)據(jù),大葉櫸居群的FST=0.551,在葉綠體水平上,Nm為0.408,表明大葉櫸各居群間基因交流較小,導(dǎo)致居群間存在較大的遺傳分化。而基因交流小,可能和大葉櫸種子散播機制有關(guān)。單倍型H3和H8位于網(wǎng)絡(luò)圖的內(nèi)部,并且和外類群光葉櫸(Zelkova serrata)相連,可能是祖先單倍型。整個Network網(wǎng)絡(luò)圖呈現(xiàn)2個分支,其中單倍型H6, H7, H8, H9在一個分支,其他單倍型聚為另一個分支。單倍型H4廣泛分布于地理距離較遠的6個居群中,可推測該物種的祖先可能具有較廣泛的遺傳分布。采用雙抑制PCR法開發(fā)出12對大葉櫸SSR引物,用來自江西,安徽,美國的3個居群的55個個體檢測SSR引物的多態(tài)性和3個居群的遺傳多樣性水平。12對引物均表現(xiàn)出較高的多態(tài)性水平。SSR序列已上傳到GeneBank,登錄號：KJ749829-KJ749840。遺傳多樣性研究結(jié)果表明：江西居群擁有最高的遺傳多樣性水平,其次為安徽居群,遺傳多樣性水平最低的是來自美國的居群。該結(jié)果和葉綠體DNA序列分析結(jié)果一致。2大葉櫸離體保存研究種子外植體的消毒可不受季節(jié)和天氣的影響,莖段外植體消毒受季節(jié)影響較大。通過無菌播種,種子可直接萌發(fā)獲得無菌芽。從莖段可直接誘導(dǎo)產(chǎn)生腋芽單芽或者腋芽叢生芽。種子或者幼嫩的葉片可以通過脫分化產(chǎn)生愈傷組織,然后由愈傷組織再分化產(chǎn)生無菌芽。研究不同因素對大葉櫸無菌芽繼代增殖效果的影響。結(jié)果表明：BA對芽的增殖倍數(shù)有顯著影響,木質(zhì)化程度較高的腋芽叢生芽采用WPM+BA4.0 mg/L+ KT2.0 mg/L+NAA0.5 mg/L培養(yǎng)基可獲得較高的增殖率。為避免芽體愈傷化,過于幼嫩的無菌芽在繼代培養(yǎng)的前期,應(yīng)在不添加BA的培養(yǎng)基上培養(yǎng)。附加2.0g/LPVP的培養(yǎng)基能有效抑制組培繼代芽的褐化。較低激素水平的培養(yǎng)基適宜對大葉櫸無菌芽和愈傷組織進行離體保存,而適當(dāng)提高激素水平,特別是BA的水平,可以誘導(dǎo)愈傷組織分化出再生芽。低溫保存可延長無菌芽和愈傷組織的保存時間。材料的來源(不同地方)對離體材料(無菌芽和愈傷組織)的保存效果沒有顯著影響。種子來源的愈傷組織比葉片來源的愈傷組織分化能力更強。大葉櫸單芽生根難度不大,使用WPM+ABT2.0或者WPM+IBA0.5均可以獲得較高的生根率,木質(zhì)化程度較高的單芽生根效果較好。大葉櫸組培苗的移栽基質(zhì)以紅心土為佳。
【關(guān)鍵詞】：大葉櫸 葉綠體基因 SSR 遺傳多樣性 單倍型譜系 離體保存 愈傷組織
【學(xué)位授予單位】：中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：S792.99
【目錄】：

• 摘要4-6
• ABSTRACT6-13
• 第一章 引言13-33
• 1.1 植物遺傳多樣性13-19
• 1.1.1 研究意義13-14
• 1.1.2 遺傳標記14-19
• 1.2 離體保存技術(shù)研究19-24
• 1.2.1 緩慢生長保存20-23
• 1.2.2 超低溫保存23-24
• 1.3 大葉櫸研究概況24-30
• 1.3.1 物種介紹24
• 1.3.2 研究進展24-29
• 1.3.3 大葉櫸樹遺傳多樣性與離體保存研究現(xiàn)狀29-30
• 1.4 存在的問題及本研究目的意義30-33
• 1.4.1 存在的問題30
• 1.4.2 本研究的目的與意義30-33
• 第二章 大葉櫸遺傳多樣性研究33-63
• 2.1 基于cpDNA序列分析的大葉櫸遺傳多樣性研究33-49
• 2.1.1 實驗材料34
• 2.1.2 實驗方法34-41
• 2.1.2.1 實驗試劑及儀器設(shè)備34-36
• 2.1.2.2 基因組DNA提取36-38
• 2.1.2.3 DNA濃度測定38
• 2.1.2.4 多態(tài)性引物的篩選38-40
• 2.1.2.5 居群擴增40
• 2.1.2.6 數(shù)據(jù)處理40-41
• 2.1.3 結(jié)果與分析41-47
• 2.1.3.1 DNA提取效果比較41-42
• 2.1.3.2 psbA-trnH、trnM-trnG序列的擴增及測序結(jié)果42-43
• 2.1.3.3 單倍型譜系關(guān)系分析43-45
• 2.1.3.4 居群遺傳多樣性45
• 2.1.3.5 居群遺傳結(jié)構(gòu)分析45-47
• 2.1.3.6 基因流47
• 2.1.4 討論47-49
• 2.1.4.1 大葉櫸的遺傳多樣性47-48
• 2.1.4.2 大葉櫸的遺傳結(jié)構(gòu)與基因流48
• 2.1.4.3 對保護工作的啟示48-49
• 2.1.4.4 對育種工作的啟示49
• 2.2 大葉櫸SSR引物開發(fā)及基于SSR的大葉櫸遺傳多樣性研究49-61
• 2.2.1 材料與方法52-57
• 2.2.1.1 實驗材料52
• 2.2.1.2 引物設(shè)計方法52-57
• 2.2.1.3 多態(tài)性檢測方法57
• 2.2.2 實驗結(jié)果57-58
• 2.2.2.1 引物開發(fā)結(jié)果及引物的多態(tài)性水平57
• 2.2.2.2 居群遺傳多樣性57-58
• 2.2.3 討論58-61
• 2.3 小結(jié)61-63
• 第三章 大葉櫸離體保存研究63-94
• 3.1 大葉櫸愈傷組織與無菌芽的獲取63-74
• 3.1.1 大葉櫸無菌播種63-67
• 3.1.2 大葉櫸莖段外植體消毒與初始芽誘導(dǎo)67-71
• 3.1.3 大葉櫸葉片外植體消毒、脫分化與再分化71-74
• 3.2 大葉櫸無菌芽繼代增殖的影響因素研究74-80
• 3.2.1 材料與方法75-77
• 3.2.1.1 實驗材料75-76
• 3.2.1.2 繼代增殖的實驗方案設(shè)計76-77
• 3.2.2 結(jié)果與分析77-79
• 3.2.2.1 基本培養(yǎng)基及植物激素對繼代增殖效果的影響77
• 3.2.2.2 抗氧化劑和吸附劑對無菌芽褐化的抑制效果77-78
• 3.2.2.3 材料類型對無菌芽增殖效果的影響78-79
• 3.2.3 結(jié)論與討論79-80
• 3.3 大葉櫸無菌芽離體保存的影響因素研究80-83
• 3.3.1 材料與方法80-81
• 3.3.1.1 實驗材料80
• 3.3.1.2 無菌芽離體保存的實驗方案設(shè)計80-81
• 3.3.2 結(jié)果與分析81-83
• 3.3.2.1 植物激素對無菌芽離體保存效果的影響81-82
• 3.3.2.2 材料來源對無菌芽離體保存效果的影響82
• 3.3.2.3 低溫對無菌芽離體保存效果的影響82-83
• 3.3.3 結(jié)論與討論83
• 3.4 大葉櫸愈傷組織保存的影響因素研究83-88
• 3.4.1 材料與方法84-85
• 3.4.1.1 實驗材料84
• 3.4.1.2 愈傷組織保存的實驗方案設(shè)計84-85
• 3.4.2 結(jié)果與分析85-87
• 3.4.2.1 幾種防止愈傷組織褐化的方法比較85-86
• 3.4.2.2 材料類型對愈傷組織保存效果的影響86
• 3.4.2.3 材料來源對愈傷組織離體保存效果的影響86
• 3.4.2.4 低溫對愈傷組織離體保存效果的影響86-87
• 3.4.3 結(jié)論與討論87-88
• 3.5 大葉櫸單芽生根與組培苗移栽88-92
• 3.5.1 材料與方法89-90
• 3.5.1.1 實驗材料89
• 3.5.1.2 單芽生根實驗方法89
• 3.5.1.3 煉苗和移栽實驗方法89-90
• 3.5.2 結(jié)果與分析90
• 3.5.2.1 基本培養(yǎng)基對單芽生根的影響90
• 3.5.2.2 激素對單芽生根的影響90
• 3.5.2.3 移栽基質(zhì)對苗木移栽成活率的影響90
• 3.5.2.4 移栽時間對苗木移栽成活率的影響90
• 3.5.3 結(jié)論與討論90-92
• 3.6 小結(jié)92-94
• 第四章 總結(jié)與展望94-97
• 4.1 大葉櫸遺傳多樣性94-95
• 4.2 大葉櫸離體保存95
• 4.3 未來研究展望95-97
• 本研究主要創(chuàng)新成果97-99
• 參考文獻99-115
• 附錄 在讀期間發(fā)表論文情況115-117
• 致謝117-118

【參考文獻】

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本文編號：277419