沙芥屬植物遺傳多樣性及其親緣關(guān)系研究.pdf

1、沙芥屬植物是集藥用、飼用、保健、防風(fēng)固沙為一體的多功能沙生蔬菜，屬于十字花科二年生草本植物，是蒙古高原沙地特有屬，包括沙芥和斧翅沙芥（斧形類型、寬翅類型、距果類型和齒冠類型）兩個種，其中沙芥為中國的特有種。本論文通過研究沙芥屬植物葉片的營養(yǎng)成分、子葉葉表皮超微結(jié)構(gòu)、遺傳多樣性及親緣關(guān)系的SSR和SRAP分析以及沙芥屬與十字花科部分屬植物親緣關(guān)系的SRAP分析，以利揭示屬內(nèi)種間、居群間和居群內(nèi)多態(tài)性的差異，為該屬種間的分類及其抗逆機(jī)理研究

2、提供形態(tài)學(xué)依據(jù)，為沙芥種質(zhì)資源評價(jià)和保護(hù)提供科學(xué)依據(jù)。 其主要研究結(jié)果如下： 1.在種質(zhì)資源的考察和搜集中獲得了4份新的種質(zhì)，豐富了沙芥屬的種質(zhì)資源。 2.沙芥和斧翅沙芥葉片在維生素、氨基酸等營養(yǎng)成分含量上存在較大差異。 3.采用掃描電鏡觀察和定量描述了沙芥和斧翅沙芥（斧形類型、寬翅類型和距果類型）的子葉表皮的微形態(tài)特征，并發(fā)現(xiàn)斧翅沙芥也同沙芥具有禾本科所特有的旱生結(jié)構(gòu)特征——泡狀細(xì)胞，且沙芥屬植物在子葉葉表皮上存在豐富的多樣性

3、。 4.確定了適于沙芥屬DNA提取的方法——改良CTAB法，，并建立、優(yōu)化了沙芥種SSR和SRAP反應(yīng)體系（10μL）。（1） SSR反應(yīng)體系：Mgz+、dNTPs和引物的最適濃度分別為1.5mmol/L、0.2mmol/L、0.2μmol/L，Taq酶0.2U，模板DNA 20～30 ng。（2） SRAP反應(yīng)體系：Mg2+、dNTPs和引物的最適濃度分別為1.5mmol/L、0.2mmol/L、0.2μmol/L，Taq酶0.3U，

4、模板DNA 70ng，兩種標(biāo)記體系均穩(wěn)定可靠，且這兩種標(biāo)記的反應(yīng)體系均可用于斧翅沙芥種。 5.油菜EST—SSR引物在沙芥屬中的通用性研究結(jié)果表明：EST—SSR引物在沙芥和斧翅沙芥中的擴(kuò)增轉(zhuǎn)移成功率分別為1. 96％，1.5％。 6.沙芥7個居群遺傳多樣性SSR和SRAP分析（1）沙芥7個居群遺傳多樣性SSR分析在沙芥7個居群中，10對引物共擴(kuò)增出40位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)百分率為90％，多態(tài)性位點(diǎn)比率為40. 00％～62. 50％； N

5、ei's基因多樣性變化范圍為0. 1230～0.2109，Shannon多態(tài)指數(shù)的變化范圍為0.1872～0.3162；沙芥種居群遺傳分化71. 63％存在于居群內(nèi)，28. 36％存在于居群間。（2）沙芥7個居群遺傳多樣性SRAP分析以14對引物對沙芥7個居群進(jìn)行遺傳多樣性SRAP分析的結(jié)果表明： 14對引物共擴(kuò)增出138個位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)百分率為92. 7％，居群多態(tài)性位點(diǎn)比率變化范圍為56. 20％～71. 53％； Nei's基因

6、多樣性變化范圍為0. 2036～0. 2338，Shannon多樣性指數(shù)的變化范圍0. 2999～0. 3589；沙芥居群的遺傳分化70. 82％存在于居群內(nèi)，29. 18％存在于居群間。 SSR和SRAP對沙芥7個居群遺傳多樣性分析的結(jié)果均表明，沙芥居群的遺傳多樣水平較低。 7.沙芥屬植物遺傳多樣性及其親緣關(guān)系的SSR和SRAP分析（2）沙芥屬植物遺傳多樣性及其親緣關(guān)系的SSR分析在沙芥屬植物中8對引物共擴(kuò)增出45個位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)百

7、分率為90％，多態(tài)性位點(diǎn)比率變化范圍為43. 90％～65.85％；Nei's基因多樣性變化范圍為0. 1370～0.1918，Shannon多態(tài)性指數(shù)的變化范圍為0.2173～0. 2957；沙芥屬植物遺傳分化75.18％存在于沙芥種內(nèi)和斧翅沙芥種各類型內(nèi)，24.82％存在于種間和斧翅沙芥種內(nèi)類型間。（2）斧翅沙芥種內(nèi)不同類型的遺傳多樣性SRAP分析在斧翅沙芥種內(nèi)不同類型中，19對引物共擴(kuò)增出157位點(diǎn)，多態(tài)性位點(diǎn)百分率為90％，多態(tài)

8、性位點(diǎn)比率為61.15％～76.43％； Nei's基因多樣性變化范圍為0. 1966～0.2513，Shannon多態(tài)性指數(shù)的變化范圍為0.3017～0. 33792；斧翅沙芥種遺傳分化80.18％存在于類型內(nèi)，19.82％存在于類型間。 SSR分析均表明沙芥種的遺傳多樣水平要低于斧翅沙芥種，斧翅沙芥種內(nèi)特殊類型的遺傳多樣性水平最高，其次是寬翅類型、距果類型、齒冠類型，遺傳多樣性水平最小的是斧形類型。 8.沙芥屬與十字花科部分屬植物親