黃藤和單葉省藤遺傳多樣性與早期性別鑒定的研究.pdf

1、本文以黃藤和單葉省藤為研究對(duì)象，對(duì)它們的遺傳結(jié)構(gòu)及遺傳多樣性進(jìn)行分析，對(duì)收集的半同胞家系進(jìn)行種子性狀和苗期生長(zhǎng)特性進(jìn)行探討，并開展性別早期鑒定的研究，為加速棕櫚藤人工林培育、促進(jìn)棕櫚藤資源可持續(xù)利用提供基礎(chǔ)資料。 (1)采用改進(jìn)的CTAB法，以黃藤和單葉省藤為材料，成功地從葉組織中提取和純化了基因組DNA。改良CTAB法能有效地去除酚類化合物、多糖和蛋白質(zhì)的干擾，為棕櫚藤的分子生物學(xué)研究提供了一套迅速、經(jīng)濟(jì)和可靠的DNA提取方法

2、。同時(shí)探索了棕櫚藤RAPD擴(kuò)增方案，提出了適合棕櫚藤的RAPD反應(yīng)體系和擴(kuò)增條件，可用于相關(guān)的分子生物學(xué)研究。 (2)利用RAPD標(biāo)記從DNA水平對(duì)收集的黃藤4個(gè)天然種群和單葉省藤5個(gè)天然種群進(jìn)行遺傳多樣性分析。黃藤分析結(jié)果如下：15條引物擴(kuò)增得到154條片段，整個(gè)種的多態(tài)性位點(diǎn)比率為75.97％，POPGENE軟件計(jì)算Nei's指數(shù)為0.2584，Shannon信息指數(shù)為0.3888，種的遺傳多樣性為0.2578，各種群間的遺

3、傳變異非常小，Nei遺傳分化系數(shù)為0.1412。Shannon表型多樣性指數(shù)估算的遺傳多樣性，黃藤尖峰嶺種群遺傳多樣性最高，王嶺種群遺傳多樣性最低，種群內(nèi)遺傳多樣性為2.7650，種的遺傳多樣性為3.2541，84.60％的遺傳變異存在于種群內(nèi)，即由Shannon表型多樣性指數(shù)估算的4個(gè)黃藤種群間的遺傳分化為15.03％，遺傳分化水平都偏低。4個(gè)種群間的遺傳相似性分析結(jié)果顯示：毛感鄉(xiāng)和尖峰嶺種群間的遺傳相似度最高，吊羅山和壩王嶺種群間的

4、遺傳相似度最低。AMOVA分析結(jié)果表明，種群間基因分化系數(shù)為0.0262，大部分遺傳變異(97.38％)來(lái)源于種群內(nèi)。單葉省藤分析結(jié)果如下：11條引物擴(kuò)增得到124條片段，整個(gè)種的多態(tài)性位點(diǎn)比率為77.42％，POPGENE軟件計(jì)算Nei's指數(shù)為0.2237，Shannon信息指數(shù)為0.3442，種的遺傳多樣性為0.2231，各種群間的遺傳變異非常小，Nei遺傳分化系數(shù)為0.1555。Shannon表型多樣性指數(shù)估算的遺傳多樣性，單葉

5、省藤瓊中種群遺傳多樣性最高，壩王嶺種群遺傳多樣性最低，單葉省藤種群內(nèi)遺傳多樣性為2.7278，種的遺傳多樣性為3.5468，77.16％的遺傳變異存在于種群內(nèi)，即由Shannon表型多樣性指數(shù)估算的5個(gè)單葉省藤種群間的遺傳分化為22.84％，遺傳分化水平都偏低。5個(gè)種群間的遺傳相似性分析結(jié)果顯示：五指山和壩王嶺種群間的遺傳相似度最高，尖峰嶺和瓊中種群間的遺傳相似度最低。AMOVA分析結(jié)果表明，種群間基因分化系數(shù)為0.1309，大部分遺傳

6、變異(86.91％)來(lái)源于種群內(nèi)。 (3)在黃藤和單葉省藤天然林分布區(qū)分別抽取了4個(gè)和5個(gè)種群，測(cè)量種子性狀和苗期生長(zhǎng)性狀，分析表型多樣性。兩藤種種群間各性狀變異系數(shù)的變異情況與RAPD分子標(biāo)記結(jié)果相似，基本上是種群間變異小。種群間和種群內(nèi)各性狀方差分析表明：黃藤除了芽長(zhǎng)性狀在種群間差異不顯著，其它所有性狀在種群間和種群內(nèi)的差異均達(dá)極顯著水平，單葉省藤所有性狀在種群間和種群內(nèi)的差異均達(dá)極顯著水平。巢式方差分析表明：黃藤和單葉省藤

7、種群內(nèi)各性狀的平均方差分量分別是37.034％和37.660％，種群間各性狀的平均表型分化系數(shù)分別是1.594％和15.560％，種群內(nèi)變異是表型遺傳變異的主要部分，與RAPD分析結(jié)果相似。 (4)對(duì)收集的黃藤和單葉省藤半同胞家系進(jìn)行種子性狀和苗期生長(zhǎng)性狀變異的分析，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩藤種的種子性狀家系間差異極顯著，苗期生長(zhǎng)性狀各家系間都存在極顯著的差異，家系內(nèi)差異也顯著。從遺傳變異情況來(lái)看，兩藤種的芽苗性狀及葉片數(shù)和最大葉長(zhǎng)遺傳力都相

8、當(dāng)大，超過了80％。分析兩藤種的生長(zhǎng)趨勢(shì)，黃藤葉片數(shù)和最大葉長(zhǎng)的生長(zhǎng)與氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系，單葉省藤葉片數(shù)的生長(zhǎng)與氣溫呈顯著正相關(guān)關(guān)系，兩藤種的葉片數(shù)和最大葉長(zhǎng)生長(zhǎng)趨勢(shì)相似。種子性狀和葉片數(shù)與最大葉長(zhǎng)的逐步回歸分析結(jié)果顯示黃藤的最大葉長(zhǎng)與葉片數(shù)、發(fā)芽率、種子長(zhǎng)和千粒重有直線關(guān)系，單葉省藤的最大葉長(zhǎng)與種子長(zhǎng)和發(fā)芽率有直線關(guān)系。對(duì)所調(diào)查的性狀進(jìn)行因子綜合分析，兩藤種分別得到4個(gè)和5個(gè)主因子，第一因子都定義為種子大小。根據(jù)各家系按斜交參考因子

9、得分聚類，得到綜合表現(xiàn)最好的幾個(gè)家系，黃藤為102019、102020、402012，單葉省藤為101007、101008、101009。 (5)首次采用RAPD分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)單葉省藤進(jìn)行性別鑒定。雌雄株各10個(gè)樣本，篩選1040條隨機(jī)引物，最后只有S1443引物產(chǎn)生了一條大小約為500bp的雄性特異片段。利用該引物對(duì)子代進(jìn)行檢測(cè)，獲得類似的條帶，說明利用該引物對(duì)幼年植株進(jìn)行性別鑒定是可行的。對(duì)該片段進(jìn)行克隆和序列分析，并根據(jù)序