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利用RAPD,ISSR,SRAP标记方法对白桦遗传多样性的研究

张晓蕾  
【摘要】:白桦(Betula platyphylla)耐寒性强、适应性好、生长速度快,是我国极为重要的山地造林树种之一,为了进一步提高白桦育种的效率和制定科学合理的种质资源保护策略,则就必要对其遗传多样性进行全面而系统的研究。本项研究通过不同标记技术研究了白桦遗传多样性,主要研究结果如下: 1、引物数量对白桦各遗传参数影响不同 以含有20个个体的15个白桦种源为材料,研究了SRAP不同标记数量(5、7、9、11、13、15、17对)对白桦遗传多样性研究结果影响,结果表明:SRAP引物数量对揭示的白桦群体总位点数、多态位点数量、群体内与群体间遗传变异和基因流研究结果产生极显著和显著影响,而对多态位点百分率影响不显著。 引物数量对不同种源遗传距离和聚类结果均产生一定影响。引物数量为4对和7对时,遗传距离最小的的种源分别是清源和宁夏与莫尔道嘎和桓仁,遗传距离最大的种源分别是凉水和乌伊岭与凉水和东方红,此时15个种源分别聚成4类,种源间亲缘关系也不同。而引物数量11对以上时,遗传距离大的种源均为凉水和草河口,遗传距离最小的种源均为莫尔道嘎和桓仁。同时,15个种源分别聚成5个进化群体,而每个进化分枝中包含的种源基本相同。 2、各种源样本容量对白桦遗传参数影响各异 运用SRAP技术和17对引物,研究不同样本容量(每个种源含有4、8、12、16、20个个体)对白桦遗传参数的影响,结果表明:不同种源亲本容量对白桦遗传参数的影响不同,其中,样本容量对白桦群体多态位点百分率、群体内遗传变异和群体间遗传变影响显著,对总位点数、多态位点数和基因流影响不显著。 样本容量对不同种源遗传距离和聚类结果均产生一定影响。每个种源个体数量超过8个时,遗传距离最小和遗传距离最大的种源均相同,而月15个种源的均聚成5个类群,每个类群中包含的种源也相同。每个种源数量为4个时,其遗传距最小的种源分别是清源和宁夏种源,遗传距离最大的种源是桓仁和乌伊岭种源,而且15个种源聚类成6个类群。 3、基于不同标记技术的白桦遗传多样性研究 (1)不同标记技术揭示的白桦遗传多样性结果不同 分别采用15个RAPD引物、15个ISSR引物和15对SRAP引物对包含15个种源,每个种源含有20个随机个体的白桦群体研究多样性进行了研究,结果表明,引物数量相同和样本容量相同的情况下,不同标记种类得到的白桦群体遗传多样性参数不同。如RAPD共检测到186个位点,平均每个引物扩增出12.3个条带,多态位点数185,多态位点百分率99.46%。基因多样性Ht为0.2394,群体内基因多样性Hs为0.1948,群体间遗传多样性Gst为0.1862,81.37%的遗传变异存在于群体内,18.63%的遗传变异存在于群体间;ISSR共检测到127个位点,其中多态位点124个,多态位点百分率达到97.64%,总基因多样性Ht为0.3438,群体内基因多样性Hs为0.1892,55.03%的遗传变异存在于种群内,44.97%的遗传变异存在于种源间;SRAP共检测120个位点,其中多态位点118个,多态位点百分率达到98.33%,总基因多样性Ht为0.2623,群体内基因多样性Hs为0.1730,65.96%的遗传变异存在于种群内,34.05%的遗传变异存在于种源间。 (2)基于不同标记的白桦遗传多样性参数之间相关性不同 ISSR得到的各种遗传参数分别与SRAP与RAPD遗传参数之间呈显著或极显著相关(除SRAP与ISSR标记间有效等位基因数),而SRAP与RAPD标记得到的各种遗传参数相关性均不显著 (3)基于不同标记的白桦群体间的遗传距离和聚类关系 不同标记反映的各种源间亲缘关系的远近和聚类结果不同。RAPD技术反映出辉山和草河口亲缘关系最近,ISSR为清源和宁夏,SRAP则为莫尔道嘎和桓仁种源;RAPD技术揭示的15个种源中,亲缘关系最远的两个种源分别为莫尔道嘎和新疆,ISSR为淖尔和新疆,SRAP则为淖尔和凉水;RAPD将15个种源划分为6个类群,而ISSR和SRAP则划分为5个类群,但各类群包含的种源却不相同。


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