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《四川大学》 2002年
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我国栽培豇豆的遗传多样性研究及其育种策略的探讨

何礼  
【摘要】: 豇豆(Vigna unguiculata (L.) Walp.)隶属蝶形花科(Fabaceae)菜豆族(Trib. Phasoleae DC.)菜豆亚族(Subtrib. Phaseolinae Benth.)豇豆属(Vigna Savi),该属约有150个种。豇豆作为全球范围内最重要的豆类作物之一,广泛栽培于热带亚热带地区和部分温带地区如非洲、亚洲、南美洲、地中海盆地和美国南部。目前,全球豇豆种植面积至少在1250万公顷以上,年产量超过300万吨。豇豆是我国重要的常规蔬菜品种之一,常年栽培面积超过蔬菜种植面积的10%,达50万亩以上。 本文从GenBank中获取了豇豆属42个种的ITS序列,结合自己材料的测序结果,对豇豆属的系统学进行了初步研究。在此基础上,收集了分布于全国各地的76份我国栽培豇豆品种资源,采用RAPD、ITS序列分析对这些代表性的豇豆品种资源进行了遗传多样性分析。鉴于胰蛋白酶抑制剂在抗虫中的作用,还克隆了豇豆胰蛋白酶抑制剂基因。本文得到以下主要结果。 1、遗传多样性的研究方法应更多地基于序列分析。 在豇豆属,ITS序列分析用于种下的遗传多样性研究,分辨率较低;但ITS序列分析用于属下的遗传多样性和系统发育研究,是比较充分的。ITS这类基于序列测定的方法,最大的优点是完全可重复的,所获得数据具有可移植性,将是系统发育重建和遗传多样性研究的更加可靠的数据来源。 RAPD可以用于种下的遗传多样性研究。但基于随机引物的RAPD-PCR扩增,受实验中各种因素的影响较大,导致数据获得的重复性不是很好、且不可移植。因此只能作为一种辅助方法。从技术上讲,为保证实验条件的一 我国栽培虱豆的邀传多样性研究及其育种策略的探讨 致性,应该一次PCR反应中对所有的研究对象进行扩增,并在扩增片段的电 泳分离检测时尽量保持条件的一致。 2、虱豆属的遗传多样性较高。 42个种聚为三个类群。亚洲来源的聚为一支,它们的遗传距离较小,大 多低于15%,遗传多样性较低,位于系统树的最上部,可能为后生起源的种; 其中绿豆(U radthe)与黑吉豆(y m呷)间的距离最近,为 11%左右; 赤豆(V angUleris)与赤小豆(V umbellata)间的距离最近,为 3.5%左右; 而赤小豆与绿豆、黑吉豆间的距离为*%左右,赤豆与绿豆、黑吉豆间的距 离稍大,为12%左右;这四个种与盈豆种的距离较远,都在33%以上。美洲 来源的聚为一类,它们的遗传距离较远,大多在 20%左右,遗传多样性较高, 位于系统树的最基部,可能为较原始起源的种。另一分支位于树的中部,它 们的遗传距离较远,大多在30%左右,遗传多样性较高,来源不明。 3、我国栽培更豆资源的遗传多样性很低。 所收集的76个我国栽培更豆品种资源,都属于直豆属直豆种下的同一个 亚种。ITS序列分析表明,这些栽培更豆品种间的ITS序列变异很小,但同样 显示出我国栽培觅豆遗传多样性低的特点。 对RAPD数据的聚类分析表明,76份虱豆材料中刀个聚为两大类,其 中除去湿赤小豆外,所有短更豆品种聚在一起;而山豆、黑仁白豆角、去湿 赤小豆分别聚为一类,它们与其他社豆品种的遗传距离较远。 基于RAPD数据和ITS序列分析所得到的遗传距离,表明我国栽培盈豆 的遗传多样性很低。 4、去湿赤小豆和成更1号与更豆种的遗传距离较远。 ITS序列分析结果表明所收集的品种资源中去湿赤小豆不应该划入页豆 种,划入赤小豆种(y umbellQta)可能更为合适。来自 RAPD的数据也支持 将去湿赤小豆从觅豆种中划出的观点。 在CpTI基因的扩增过程中,发现在山豆、黑仁白豆角和去湿赤小豆三个 觅豆品种中不能获得 CPTI扩增产物,这与上述结果一致;进一步支持将去湿 赤小豆从虱豆种中划分出来的观点,同时表明山豆和黑仁白豆角的分类地位 需要进一步深入、综合的研究来确定。 ITS序列分析表明,成觅1号与更豆种不能聚到一支。由于ITS序列分析 在系统发育研究中非常可靠,关于成更1号的分类地位有待更进一步的深入 研究来确定。 5、CpTI基因的序列分析和克隆。 n 摘 要 对7个虱豆材料CpTI基因的序列分析表明,它们之间存在细微差异,但 所编码的氨基酸序列变化很小。除饭豆外,其余6份材料的虹豆胰蛋白酶抑 制剂的活性中心,即Lys仰26-Ser()27及Afg()53-Ser(S)5没有变化。 采用了基于生物信息学的基因克隆方法。首先利用GenBank数据库和生 物信息学分析,对CpTI进行了分析,发现该基因无内含子;然后采用PCR 方法直接从总DNA扩增得到唯一的扩增片段,测序表明该片段为CpTI基因 的编码序列,据此直接将PCR扩增片段克隆:对克隆片段的进一步测序分析 表明,该克隆片段确为CpTI基因。 基于上述结果,我们认为我国栽培虹豆的育种策略应该转移到扩大虱豆 资源的遗传多样性上来。要大幅度提高我国栽培缸豆资源的遗传多样性,要 采取以下措施。 第一,要采用各种遗传分析方法,尤其是要采用分子生物学和生物信息 学的方法,对我国现有虹豆品种资源的遗传
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S643

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 杨伟;王四清;;襄阳市豇豆生产现状及发展思路[J];湖北农业科学;2011年22期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 梁艳荣;大葱种质资源鉴定与其生理特性研究[D];内蒙古农业大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘秀菊;冬性蚕豆种质资源遗传多样性分析[D];中国农业科学院;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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4 李汝玉;李群;张文兰;张晗;宋国安;王东建;;利用SSR标记进行小麦品种鉴定和新品种保护研究[J];山东农业科学;2007年06期
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7 丁照华;吴洪飞;刘治先;汪黎明;孟昭东;杨菲;张发军;;山东省主要审(认)定玉米杂交种种质分析[J];山东农业科学;2008年06期
8 王建成;段乃彬;李群;颜廷进;张文兰;戴双;;应用微核心种质进行作物重要经济性状的评价[J];山东农业科学;2008年08期
9 桑茂鹏;姜明松;李广贤;姚方印;;利用分子标记辅助选择双基因Xa21和fgr水稻植株[J];山东农业科学;2009年01期
10 张辉;姜勇;;利用程氏指数和SSR标记分析水稻籼粳性[J];山东农业科学;2009年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 段修军;孙国波;王日君;董飚;卞友庆;;太湖鹅微卫星标记与生长性状的相关研究[A];安全优质的家禽生产——第十五次全国家禽学术讨论会论文集[C];2011年
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4 张爱民;薛建平;;药用植物种质资源保存的研究进展[A];中医药理论与应用研究——安徽中医药继承与创新博士科技论坛论文集[C];2008年
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7 彭海;汪旭东;吴先军;周开达;张静;;杂交早代稳定的材料与普通水稻杂交的早代稳定性分析[A];农业科技创新与生产现代化学术研讨会论文集[C];2001年
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9 郝晨阳;王兰芬;董玉琛;尚勋武;张学勇;;我国西北春麦区小麦育成品种遗传多样性的AFLP分析[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
10 王长有;吉万全;王秋英;薛秀庄;蔡东明;;应用SSR检测导入到普通小麦中的Triticum dicoccoides遗传物质[A];2003年全国作物遗传育种学术研讨会论文集[C];2003年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 李秀霞;榛子杂交后代的遗传分析与良种选育研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
2 刘永刚;基于微卫星DNA标记的马铃薯桃蚜不同种群遗传分化研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 王传堂;生物技术和近红外技术在花生育种中的应用[D];中国海洋大学;2010年
4 白洁;太平洋牡蛎分子标记的开发与应用研究[D];中国海洋大学;2010年
5 林荔辉;应用分子和常规技术通过籼粳交选育亲籼型水稻雄性不育系[D];福建农林大学;2010年
6 李培英;新疆草坪用野生偃麦草种质资源评价[D];新疆农业大学;2010年
7 陈国林;油菜籽饼粕氨基酸含量的近红外模型创建及发育遗传研究[D];浙江大学;2010年
8 何小勇;翅荚木种源遗传多样性及其抗低温胁迫能力研究[D];中南林业科技大学;2007年
9 唐丽;湖南南天竹遗传多样性及园林利用评价体系研究[D];中南林业科技大学;2007年
10 郑维列;西藏色季拉山长鞭红景天种群生态学特性研究[D];中南林业科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨丹;湖北省油菜菌核病病菌多样性研究[D];华中农业大学;2010年
2 李良;湖北省油茶优良单株遗传多样性及品质初步分析[D];华中农业大学;2010年
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4 郭一鸣;全球白菜型油菜遗传多样性分析[D];华中农业大学;2010年
5 肖辉;龙须草染色体数目变异及rDNA在染色体上的定位[D];华中农业大学;2010年
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7 郑瑜;银杏核心种质构建初探[D];华中农业大学;2010年
8 杨俊军;野生大豆资源调查、生物学特性与遗传多样性研究[D];华中农业大学;2009年
9 李霞;人工合成甘蓝型黄籽油菜粒色基因的精细定位[D];华中农业大学;2009年
10 呼光富;颖鲤杂种优势及其相关分子生物学初步研究[D];华中农业大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘维信,张启沛,李纪蓉,魏佑营;大葱种质资源对紫斑病抗性的自然鉴定[J];山东农业科学;1998年05期
2 欧志远;;叶绿素含量与植物抗病性的关系[J];安徽农学通报;2007年06期
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4 程丽莉,苏淑钗,秦岭,尹伟伦;板栗叶片DNA的提取及AFLP反应体系的建立[J];北京农学院学报;2005年02期
5 李景欣,云锦凤,郭军;16个天然冰草种群遗传多样性RAPD分析[J];草地学报;2005年03期
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7 吕家龙,李敏,钱伟,戚文娟;蔬菜品质、标准和感官鉴定[J];长江蔬菜;1992年06期
8 陈禅友,李耀华,胡志辉;豇豆熟性遗传研究初报[J];长江蔬菜;1996年02期
9 曲令才;尚光文;有传兵;;襄樊市蔬菜产业的现状及发展对策[J];长江蔬菜;1996年12期
10 赵海泉,洪法水;酶活性与黄瓜对霜霉病抗性的关系[J];长江蔬菜;1998年03期
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 佟成富;唐成英;崔连伟;;大葱雄性不育系244A及其杂交种辽葱二号(9746F_1)的选育和利用[A];全国蔬菜遗传育种学术讨论会论文集[C];2002年
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 李锡香;黄瓜种质遗传多样性的形态和分子评价及其亲缘关系研究[D];中国农业科学院;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 孙志民;冰草属植物的收集与遗传多样性研究[D];中国农业科学院;2000年
2 李志琪;应用AFLP标记技术研究甘蓝类蔬菜遗传多样性及亲缘关系[D];中国农业科学院;2003年
3 马丽萍;菜用大豆主要生化物质积累特性及AFLP指纹分析[D];河北农业大学;2003年
4 林凡云;中国北方春大豆遗传多样性分析[D];西北农林科技大学;2003年
5 邱杨;小白菜耐盐性的遗传分析与耐盐相关基因的差异表达研究[D];中国农业科学院;2004年
6 夏秀忠;木薯品种的AFLP和SSR遗传多态性研究[D];广西大学;2005年
7 高莉敏;大葱种质资源分类及其主要性状分析[D];山东农业大学;2005年
8 张媛媛;中国不同地理来源的籼稻地方品种遗传多样性分析[D];中国农业科学院;2005年
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【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 王四清;杨伟;刘先斌;陈丹;温海霞;宿秀丽;姜丽虹;周祖新;;豇豆新品种鄂豇豆10号的选育[J];湖北农业科学;2011年21期
2 杨伟;王四清;;襄阳市豇豆生产现状及发展思路[J];湖北农业科学;2011年22期
3 姜丽虹;温海霞;周祖新;宿秀丽;陈丹;;长豇豆人工杂交结实率低的原因与对策[J];绿色科技;2012年12期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 闫伟红;冰草属和鹅观草属部分植物种质资源遗传分析[D];中国农业科学院;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前3条
1 吕高钊;不同基因型蚕豆产量与品质形成及调控机理研究[D];南京农业大学;2010年
2 刘洋;春蚕豆的组织培养及其再生植株遗传变异鉴定[D];青海大学;2009年
3 周家乐;超临界二氧化碳萃取葱子油成分分析及理化性质研究[D];南京农业大学;2009年
【二级参考文献】
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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3 刘富中;刘万勃;宋明;;利用RAPD标记研究甜瓜种质的遗传多样性[A];全国蔬菜遗传育种学术讨论会论文集[C];2002年
4 许鲲;伍晓明;陆光远;陈碧云;高桂珍;;欧洲原始野生甘蓝的收集引进及其遗传多样性和群体遗传结构的分析[A];2009年中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2009年
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6 丁平;刘瑾;仰铁锤;邱金英;;巴戟天遗传多样性的RAPD研究[A];全国第8届天然药物资源学术研讨会论文集[C];2008年
7 刘彦群;秦利;李玉萍;王欢;夏润玺;齐永红;李喜升;鲁成;向仲怀;;家蚕、柞蚕和蓖麻蚕的遗传多样性与遗传结构比较(英文)[A];中国蚕学会第八届暨国家蚕桑产业技术体系家(柞)蚕遗传育种及良种繁育学术研讨会论文集[C];2011年
8 沈镝;朱德蔚;李锡香;宋江萍;;云南芋种质资源遗传多样性的RAPD分析[A];全国蔬菜遗传育种学术讨论会论文集[C];2002年
9 郭江波;赵来喜;;中国苜蓿地方品种遗传多样性研究[A];第二届中国苜蓿发展大会暨牧草种子、机械、产品展示会论文集[C];2003年
10 祁建民;梁景霞;徐建堂;林荔辉;陶爱芬;方平平;吴建梅;;应用SRAP与ISSR分析烟草种质资源遗传多样性及遗传演化分析[A];2008中国作物学会学术年会论文摘要集[C];2008年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 陈明建 特约记者 陶广汉;“空档田”种出好效益[N];眉山日报;2008年
2 陈耀华 袁经明 黄文艾;袁渡镇发展豇豆业有“四巧”[N];宜春日报;2009年
3 记者 邓伽;罗保铭:琼豇豆价逐步回升[N];新华每日电讯;2010年
4 记者 卜云彤;海南:“豇豆事件”13名责任人被问责[N];新华每日电讯;2010年
5 ;早豇1号豇豆[N];江苏农业科技报;2003年
6 侯健;芝豇特早30豇豆[N];农民日报;2005年
7 记者 叶玉跃 通讯员 杜琼;超级豇豆可以有[N];浙江日报;2010年
8 周水龙 胡家阳;豇豆春季育苗移栽早上市[N];江苏农业科技报;2009年
9 记者 周韧;一次例行监测“网”住毒豇豆[N];长江日报;2010年
10 周勉 周楠;菜农的自述:我为什么要打这么多农药[N];粮油市场报;2010年
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7 石胜友;变叶海棠起源及其遗传多样性分化研究[D];西南大学;2005年
8 王红霞;核桃遗传多样性分析及核心种质的构建[D];河北农业大学;2006年
9 桂富荣;紫茎泽兰的遗传多样性及其种群结构分析[D];中国农业科学院;2006年
10 周兰英;杜鹃属植物亲缘关系及遗传多样性研究[D];四川农业大学;2008年
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1 黄桂华;短枝木麻黄种质资源遗传多样性的AFLP分析[D];中国林业科学研究院;2006年
2 罗美娟;短枝木麻黄种源群体遗传多样性与遗传变异规律研究[D];福建农林大学;2005年
3 杨天天;栽培人参和西洋参种质资源遗传多样性研究[D];东北林业大学;2007年
4 张小燕;新疆野苹果(Malus sieversii)化学成分的遗传多样性研究[D];山东农业大学;2008年
5 张丽;西南山地丘陵生态区主要玉米自交系SSR遗传多样性及其与杂种优势的关系[D];四川农业大学;2003年
6 王奕华;青岛文昌鱼遗传多样性的RAPD分析[D];中国海洋大学;2003年
7 陈纹;沙棘属几个中国特有类群的遗传多样性研究[D];西北师范大学;2004年
8 文自翔;小豆种质资源遗传多样性的RAPD分析及生态类群遗传关系研究[D];新疆农业大学;2004年
9 张国强;ISSR分子标记揭示黑斑侧褶蛙中国种群的遗传结构和遗传多样性[D];南京师范大学;2005年
10 彭珺;荧光假单胞菌的分离、鉴定及遗传多样性研究[D];上海师范大学;2006年
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