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基本信息

項目名稱:
基于SSR標記的桂花野生居群遺傳多樣性分析
小類:
生命科學
簡介:
利用微衛星標記對我國4個省內的6個桂花野生居群122個個體的遺傳多樣性進行了研究。揭示了桂花豐富的遺傳多樣性。這種較高的遺傳多樣性可能與其生活史特征和地理分布有關。結果顯示只有小部分變異存在于居群間,大部分遺傳變異存在于居群內。Mantel檢驗表明自然居群間遺傳距離與地理距離并不存在顯著相關性,揭示出桂花野生居群的分化現狀可能是其生活史特性、地理隔離與人為破壞綜合作用的結果。
詳細介紹:
本研究應用SSR分子標記方法對我國6個桂花野生居群共125個個體進行遺傳多樣性分析,旨在揭示桂花野生資源的遺傳多樣性狀況,探討野生居群間的親緣關系。利用微衛星(SSR)標記對我國4個省內的6個桂花(Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.)野生居群122個個體的遺傳多樣性進行了研究。從前期設計的29對引物中篩選出了6對多態性高的引物,揭示了桂花豐富的遺傳多樣性:平均等位基因數目(A)平均為6.167個,有效等位基因數目(Ne)平均為4.113個,平均期望雜合度(HE)為0.691,Shannon(香農)信息指數(I)平均值為1.454。桂花維持著較高水平的居群內和物種水平的遺傳多樣性(HT = 0.814,HS = 0.720)。這種較高的遺傳多樣性可能與其生活史特征和地理分布有關。分子方差分析的結果顯示只有小部分變異存在于居群間(13.17%),大部分遺傳變異存在于居群內(86.83%)。Mantel檢驗表明自然居群間遺傳距離與地理距離并不存在顯著相關性(r = -0.244, P = 0.260),揭示出桂花野生居群的分化現狀可能是其生活史特性、地理隔離與人為破壞綜合作用的結果。這些遺傳信息為桂花野生資源的保護和利用提供了一定依據。

作品專業信息

撰寫目的和基本思路

本研究應用SSR分子標記方法對我國6個桂花野生居群共125個個體進行遺傳多樣性分析,旨在揭示桂花野生資源的遺傳多樣性狀況,探討野生居群間的親緣關系。

科學性、先進性及獨特之處

桂花是我國傳統名花。桂花原產我國南方亞熱帶地區,資源豐富。但是,幾千年來長期的采挖和森林破壞,野生桂花資源已經非常稀少。野生植物由于長期自然選擇,適應能力強,,是栽培植物品種改良的寶貴遺傳資源。本研究采用的多態性高、共顯性、重復性好的微衛星標記,檢測目前已經報道的和我們自己發現的六個野生桂花居群的遺傳多樣性和遺傳結構,為野生桂花遺傳資源的保護提供重要理論基礎。這樣的研究在國內外尚未見報道。

應用價值和現實意義

為野生桂花遺傳資源的保護、繁育栽培和標準化種植提供理論依據和方法措施

學術論文摘要

利用微衛星(SSR)標記對我國4個省內的6個桂花(Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.)野生居群122個個體的遺傳多樣性進行了研究。從前期設計的29對引物中篩選出了6對多態性高的引物,揭示了桂花豐富的遺傳多樣性:平均等位基因數目(A)平均為6.167個,有效等位基因數目(Ne)平均為4.113個,平均期望雜合度(HE)為0.691,Shannon(香農)信息指數(I)平均值為1.454。桂花維持著較高水平的居群內和物種水平的遺傳多樣性(HT = 0.814,HS = 0.720)。這種較高的遺傳多樣性可能與其生活史特征和地理分布有關。分子方差分析的結果顯示只有小部分變異存在于居群間(13.17%),大部分遺傳變異存在于居群內(86.83%)。Mantel檢驗表明自然居群間遺傳距離與地理距離并不存在顯著相關性(r = -0.244, P = 0.260),揭示出桂花野生居群的分化現狀可能是其生活史特性、地理隔離與人為破壞綜合作用的結果。這些遺傳信息為桂花野生資源的保護和利用提供了一定依據。

獲獎情況

2011年5月28日,在江西贛南師范學院舉辦的第十二屆挑戰杯中展出,獲得自然科學類三等獎

鑒定結果

該研究取樣充分、采用的技術手段先進、方案可行,并有良好的前期研究基礎,實驗可以順利開展。研究成果對野生桂花遺傳資源的保護和開發具有重要意義。同時對栽培桂花起源和品種分類也具有重要的啟示。

參考文獻

Beckma JS, Weber JI. 1992. Survey of human and rat microsatellites. Genomics 12: 627-631. Dirienzo A, Peterson AC, Garza JC, Valdes AM, Slatkin M, Freimer NB. 1994. Mutational processes of simple-sequence repeat loci in human populations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 91: 3166-3170. Skinner DM, Beattie WG, Blattner FR, Stark BP, Dahlberg JE. 1974. Repeat sequence of a hermit crab satellite deoxyribonucleic acid is (-T-A-G-G-)n.(-A-T-C-C-)n. Biodiversity 13: 3930-3937. 楊進. 2006. SSR標記技術在植物遺傳多樣性研究上的應用. 農業生物技術科學22: 90-94. 張云武, 張亞平. 2001. 微衛星及其應用. 動物學研究 22: 315-320

同類課題研究水平概述

目前,對桂花的研究主要集中在形態學[1]和化學成分分析[2]等領域。近年來,一些學者主要利用SRAP[3]、RAPD[4]、ISSR[5]和AFLP[6]等分子標記技術進行桂花品種分類等方面的研究,而桂花野生資源的遺傳多樣性、野生資源的保護和利用等方面的研究還很薄弱,并且以SSR分子標記開展桂花的相關研究尚未見報道。 與其他分子標記相比,微衛星具有RFLP的遺傳學優點,比RAPD重復性和可信度高,與AFLP相比具有共顯性的優點,這些優越性使得微衛星分子標記成為目前遺傳標記中的熱點,是居群遺傳學研究中最佳選擇之一,在構建遺傳圖譜、品種鑒定、基因定位、系譜分析、親緣關系鑒定,以及居群遺傳學方面都得到了廣泛的應用。Pell等[7]利用18個微衛星標記對113份二倍體粗山羊草進行了分析,認為微衛星標記非常適宜于遺傳多樣性分析,并對種質資源的收集非常有用。Olsen和Schaal[8]利用5個不同的微衛星位點,分析闡述了木薯野生近緣種的遺傳結構。Yao等[9]利用微衛星分子標記,對華中地區瀕危物種長果安息香現存的五個居群的居群間遺傳分化以及基因交流進行了研究,為該物種未來的保護措施提供了理論基礎??傊?,微衛星DNA標記是進行物種親緣關系研究及遺傳多樣性分析的有效工具。
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