小桐子SSR反应体系的优化及遗传多样性研究

发布时间：2017-07-30 06:28

  本文关键词：小桐子SSR反应体系的优化及遗传多样性研究

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【摘要】：小桐子(Jatropha curcas L.)属于大戟科(Euphorbiaceae)麻疯树属(Jatropha),落叶灌木或小乔木,高3-4米,原产于中美洲,现主要分布于热带、亚热带及雨量稀少、条件恶劣的干热河谷地区,野生或半栽培的小桐子能够在干热的气候和贫痔的土壤条件下生长。 21世纪能源危机显现,生物质能作为一种安全、高效、绿色环保的新型可再生能源,是各国能源战略的重要组成部分,因而也成为当前各国的研究热点。小桐子作为新兴的生物质能源植物,因其良好的生物柴油用途和巨大的综合利用潜力,受到世界各国科学家的高度关注。目前,小桐子大多作为药用栽培植物,虽已开始生物技术方面的研究,但只是集中在植物生理生化方面及药理、毒理学等研究领域,生物遗传演化、种质资源评价以及遗传育种等方面的研究报道还比较少。 本研究采用SSR标记从120对SSR引物中筛选出25对多态性高、稳定性好的引物,来评价26个小桐子无性系的遗传多样性与亲缘关系,进行品种鉴定,为小桐子的规模化栽培及综合利用提供理论基础。本研究最终得到以下结论： (1)改良CTAB法提取的26个小桐子无性系的基因组DNA完整性好,纯度高,可作为本研究PCR反应的模板。 (2)小桐子SSR-PCR最佳反应体系为：1O×PCR buffer2μL,模板DNA100ng, dNTPs0.2mmol/L, Taq DNA聚合酶100U/mL、引物0.6μmol/L, Mg2+1.5mmol/L,总体积20μL。适宜的扩增程序为：94℃预变性3min；94℃变性1min,50-55℃退火1min,72℃延伸2min,35个循环；72℃延伸10min。 (3)在120对SSR引物中,87对能产生稳定性好且清晰的条带,其中25对具有多态性,多态率为28.7%。用这25对引物进行遗传多样性研究,共扩增出129条清晰、稳定的条带,多态性条带60条,占总条带的46.5%,表明这26个小桐子无性系的多态性并不十分丰富。 (4)采用UPGMA法进行聚类分析及主成分分析,结果表明：26个小桐子无性系材料间的遗传相似系数分布在0.705-0.992之间,平均相似系数为0.875。由聚类图可看出,以0.853为界,26份小桐子材料被聚成5个类群：第1类群包括1、2、6、9、10、17、18、8、11、7、24、4、14、12、3、19、13、26和15号材料；第Ⅲ类群包括5、20和16号；第V类群是22和23号；另外2个类群都只有一个材料,第Ⅱ类群是21号,第Ⅳ类群25号,与主成分分析(PCA)结果基本吻合。说明本研究中26份小桐子无性系材料遗传多样性较小,但SSR标记能在某种程度上揭示小桐子种源的遗传多样性。 (5)得出6条SSR特征条带,分布在3个小桐子无性系材料中,可作为小桐子品种鉴定的依据。
【关键词】：小桐子 SSR标记 SSR-PCR反应 体系优化 遗传多样性
【学位授予单位】：海南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S794.9
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-10
• 1. 前言10-22
• 1.1 小桐子概况介绍10-12
• 1.1.1 小桐子的生长习性及种类分布11
• 1.1.2 小桐子的主要价值11-12
• 1.2 遗传多样性研究的意义与方法12-19
• 1.2.1 形态标记(morphological markers)12-13
• 1.2.2 染色体标记(chromosome markers)13
• 1.2.3 生化标记(biochemical markers)13-14
• 1.2.4 DNA分子标记(moleeuLar markers)14-17
• 1.2.5 SSR标记17-18
• 1.2.6 分子标记小结18-19
• 1.3 小桐子国内外研究现状19-21
• 1.4 本研究的目的与意义21
• 1.5 研究的要内容21-22
• 2. 材料与方法22-30
• 2.1 实验材料、试剂与仪器22-23
• 2.1.1 实验材料22
• 2.1.2 实验试剂22
• 2.1.3 实验仪器22
• 2.1.4 常用储备液及缓冲液22-23
• 2.2 实验方法23-29
• 2.2.1 CTAB法小桐子植物基因组DNA的提取23-24
• 2.2.2 DNA样品的质量检测24-25
• 2.2.3 SSR引物的设计与筛选25
• 2.2.4 SSR-PCR反应体系的优化25-26
• 2.2.5 SSR-PCR反应体系的建立26
• 2.2.6 SSR-PCR反应体系稳定性的检测26-27
• 2.2.7 小桐子SSR-PCR扩增产物的检测27-29
• 2.3 遗传图谱构建29
• 2.4 SSR标记数据分析及遗传作图29-30
• 3. 结果与分析30-37
• 3.1 基因组DNA提取结果的检测30
• 3.2 反应体系中主要因素对PCR扩增结果的影响30-32
• 3.2.1 不同Mg~(2+)浓度对小桐子SSR扩增结果的影响30-31
• 3.2.2 不同dNTPs浓度对小桐子SSR扩增结果的影响31
• 3.2.3 不同Taq DNA聚合酶用量对小桐子SSR扩增结果的影响31
• 3.2.4 不同引物浓度对小桐子SSR扩增结果的影响31-32
• 3.3 SSR-PCR最佳反应体系的建立32
• 3.4 SSR-PCR最佳反应体系稳定性的验证32-33
• 3.5 小桐子SSR标记的遗传多样性分析33-34
• 3.6 小桐子SSR标记的聚类分析与主成分分析34-36
• 3.7 小桐子无性系的SSR标记分子鉴定36-37
• 4. 讨论37-39
• 4.1 小桐子基因组DNA的提取37
• 4.2 影响小桐子SSR反应体系的相关因素37-38
• 4.3 小桐子SSR标记的遗传多样性分析38-39
• 5. 结论39-40
• 参考文献40-45
• 英文缩写及中英文对照表45-46
• 附录1 文献中选取的SSR多态性引物序列46-50
• 附录2 实验设计的SSR引物序列50-54
• 附录3 遗传相似系数矩阵54-55
• 致谢55

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本文编号：592892