SSR标记在海带群体遗传及胞质遗传研究中的应用

发布时间：2017-03-22 15:05

  本文关键词：SSR标记在海带群体遗传及胞质遗传研究中的应用，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：海带是重要的经济褐藻,开展其群体遗传及重要经济性状遗传机制的研究对其品种改良具有重要价值,也对海带产业的发展具有重要意义。本研究在开发海带核基因组和细胞器SSR标记的基础上,对我国常见的海带养殖群体进行种群遗传结构的分析,另外,也对海带细胞器DNA的遗传模式进行研究,主要得出以下结果:(1)应用Illumina HiSeq 2000测序技术对海带基因组进行测序,从拼接的高质量基因组序列中开发SSR标记。使用MISA软件共检测到181,595个SSR位点。海带基因组中SSR重复类型十分丰富,其中单核苷酸(54%)和三核苷酸重复(26%)最为丰富。从设计的19,658对引物中合成600对引物,其中166个位点(28%)在三个检测的海带个体中呈现多态性。60个多态的引物被用于24个样品中进一步分析多态性,每个位点产生等位基因的范围为2~7个(平均3.7个等位基因),观测杂合度为0~0.625,期望杂合度为0.082~0.745。多态信息含量值的范围为0.08到0.69,其中16个位点为高信息含量位点(PIC0.5)。本研究开发的SSR标记将在海带遗传多样性分析,种群结构评估和QTL作图等方面起到重要作用。(2)应用23个SSR标记对中国17个养殖海带群体的遗传多样性和遗传结构进行评估。23个SSR在454个海带个体中共检测到184个等位基因,平均期望杂合度和多态信息含量值分别为0.5029和0.652,表明中国养殖海带整体遗传多样性呈中度水平。而单个种群水平的遗传多样性相对低些(平均期望杂合度为0.4026),南方养殖群体的遗传多样性普遍低于北方养殖群体,反映了受育种过程中不断的人工选择的影响。STRUCTURE聚类、PCA分析、UPGAM建树等结果均表明中国养殖海带主要分为5个类群:G1,包含10个北方养殖群体;G2包含4个南方养殖群体;G3、G4、G5分别对应NJ、DF2、DF3三个来自北方的养殖群体。G1和G2为主要的两大类群,而这两大类群也是基于南北地理区域划分。AMOVA与FST分析均表明南方海带养殖群体与北方养殖群体之间存在遗传分化,遗传变异主要来自种群内部。本研究结果可为后续海带育种和种质资源利用提供理论依据。(3)2个多态的叶绿体SSRs(cpSSRs)标记和2个多态的线粒体DNA序列标记(rpl6-rps2和trnW-trnI)被用于海带叶绿体和线粒体DNA遗传模式的研究。对2套正反交的4对亲本配子体及76个杂交子代的单倍型进行分析。所有子代的单倍型均与其母本的单倍型一致,表明海带叶绿体和线粒体DNA均是母系遗传的,为海带细胞质母系遗传提供了分子证据。在开发的56个细胞器SSR标记中,用10个cpSSRs和4个mtSSR对24个海带样品进行多态检测。其中,2个cpSSRs和2个mtSSRs呈现多态性,可用于后续海带遗传研究。
【关键词】：海带 SSR标记 群体遗传 细胞质遗传
【学位授予单位】：中国科学院研究生院(海洋研究所)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S917.3
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-7
• ABSTRACT7-10
• 第一章 引言10-23
• 1. 海带生物学特性与遗传育种研究10-13
• 2. SSR标记13-17
• 3. 细胞器DNA标记的研究17-19
• 4. 藻类细胞质遗传研究现状19-22
• 5. 研究目的及意义22-23
• 第二章 海带基因组SSR标记开发23-41
• 引言23
• 1. 材料与方法23-33
• 2. 结果33-39
• 3. 讨论39-41
• 第三章 中国常见养殖海带群体遗传的研究41-60
• 引言41
• 1. 材料与方法41-46
• 2. 结果46-58
• 3. 讨论58-60
• 第四章 海带胞质遗传的研究60-73
• 引言60
• 1. 材料与方法60-65
• 2. 结果65-70
• 3. 讨论70-73
• 第五章 结论73-74
• 参考文献74-86
• 附录86-98
• 作者简历及发表的学术论文98-99

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