基于EST-SSR标记的五叶草莓遗传多样性研究

发布时间：2020-04-25 15:16

【摘要】：五叶草莓(Fragaria pentaphylla Losinsk.),属于蔷薇科(Rosaceae)草莓属(Fragaria)多年生草本植物。广布于中国的西南地区,有红果和白果两种类型。本文利用EST-SSR分子标记技术深入研究并分析了中国西南地区15个居群的野生五叶草莓资源的遗传多样性与遗传结构,为中国野生五叶草莓优良性状的种质资源的有效利用与保护提供了重要的理论依据。获得的主要研究结果如下:1.自主开发了五叶草莓EST-SSR引物。通过从五叶草莓转录组测序数据获得的68,356,166条clean reads经组装后得到53748条UniGene序列,利用MISA(MicroSAtellite)软件进行SSR位点筛选。运用生物信息学方法搜索1-6碱基重复单元的SSR位点共9494个,分布于7892条UniGene中。SSR发生频率为14.7%,说明了转录组数据中SSR位点出现频率较高。其中单核苷酸重复单元的种类最多,占所有的SSR位点的39%,其次是二核苷酸,为35%,三核苷酸为25%。四核苷酸、五核苷酸、六核苷酸重复单元数量总计不足1%。根据转录组UniGene序列,利用引物合成软件Primer 5共设计、合成172对引物,并利用聚丙烯酰胺凝胶电泳进行检测,从中筛选出来17对具有高多态性,稳定性较好,区分性较好的引物。2.利用17对EST-SSR标记对五叶草莓15个野生居群211个个体进行了遗传多样性检测和分析。结果表明:17对EST-SSR引物共检测出94个等位基因位点,平均每个位点的观测等位基因数为5.5个。有效等位基因数(Ne)为41.089个,其平均值为2.417个。期望杂合度(He)与观测杂合度(Ho)的平均值分别为0.536和0.423。多态性信息含量(PIC)的平均值为0.494。基因多样性Nei’s指数范围为0.178-0.802,平均值为0.534。以上结果表明五叶草莓具有较为丰富的遗传多样性。同时,根据Hardy-Weinberg平衡检测表明,17个EST-SSR位点中有13个位点受到遗传漂变,迁移,选择或其他进化因子的干扰而显著偏离平衡。3.对五叶草莓不同居群进行了遗传结构分析,UPGMA聚类分析、NJ邻接树、PCA分析和Structure群体指派分析,这些结果都显示五叶草莓红白果遗传分化较为明显,马崖子、宽川、郑家店、高楼山等五叶草莓白果居群明显聚于一类,高楼山红果由于地理位置与高楼山白果较近也聚于该支,太白山、九寨沟、米亚罗、麦积山、清溪、天台山等几个红果居群明显的聚为一支。根据五叶草莓的基因分化系数(Fst)的AMOVA分析结果表明,五叶草莓16.64%的遗传变异来自于居群间,83.36%的遗传变异来自于居群内。表明五叶草莓居群处于中等遗传分化,尽管五叶草莓克隆繁殖能力强,而自交不亲和的繁育系统和远距离传粉昆虫使得居群间的基因流顺畅并阻止了居群间的严重分化。
【图文】：

五叶草莓红果与五叶草莓白果

基于EST-SSR标记的五叶草莓遗传多样性研究

技术路线图
【学位授予单位】：云南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S668.4

【参考文献】