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《中国农业大学》 2004年
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稻种资源核心种质研究及其信息处理系统骨架的建立

张洪亮  
【摘要】: 本研究从二个方面对核心种质研究中存在的一些问题进行了探讨,包括核心种质取样研究,利用核心种质进行遗传多样性以及进化演化研究;和建立核心种质信息处理系统骨架的研究。主要研究内容和结果如下: 研究了不同数目和多态性的SSR位点所估算群体的遗传结构,以及利用不同数目和多态性的SSR位点所构建核心种质的遗传结构和遗传多样性。结果表明,标记的选择与研究目的和对象有关;评价遗传多样性和构建核心种质的效果不能简单认为和等位基因数有关,实质上是和位点数相关;要精确估计地方稻种的群体遗传结构以及选取一个有代表性的核心种质,就SSR位点来说,以随机选择18-24个为宜。 利用模拟和抽自一个水稻核心种质的两套群体,研究了不同群体参数和取样参数与变异保留比例的关系。通过这些参数对变异保留比例的相关和通径分析发现,在影响变异保留比例的取样参数中,取样量是决定性的因素。取样量由欲保留的变异比例以及群体中稀有变异的情况而定。 利用不同取样途径和取样方法从由1527份材料组成的一个群体中得到53个备选核心种质,通过比较其多样性指数、变异和变幅保留比例、变异系数和方差,认为逐级取样有利于获得较多的遗传变异和去除遗传重复,而且对不同数据都具有较好代表性。逐级取样的一个优点是,即便在开始取样时没有大量数据信息可利用的情况下,也可以通过逐级取样,逐渐利用更加丰富的数据信息,最终获得有代表性的核心种质。 以云南地方稻种资源核心种质为研究对象,利用20个SSR位点的数据研究了稻种资源的遗传多样性和分化情况。结果发现,包括思茅、临沧和西双版纳在内的位于滇西南的三个地区是云南地方稻的遗传多样性中心;在云南粳稻起源早于籼稻。通过比较核心种质扩增多态性所表现出的遗传多样性和分化与分属籼粳两个亚种的三个材料在相同SSR位点上的DNA序列特征及分化发现,亚种间的变异来自SSRs位点的重复区,绝大多数是插入/缺失突变。籼稻内的变异很大部分来自重复区的插入/缺失突变,也有相当部分为转换/颠换。发生于SSRs位点的转换/颠换变异会增加亚种间的遗传分化,可能是由于转换/颠换造成的变异对籼粳两个亚种适应性的影响不同。 最后,给出了稻种资源核心种质信息处理系统的总体设计方案,系统主要功能包括数据的收集与维护、信息查询与分析、核心种质取样以及核心种质应用与管理的决策等:部分完成了核心种质信息处理系统的几个重要模块的编程实现。
【学位授予单位】:中国农业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2004
【分类号】:S511

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