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《四川大学》 2003年
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中国野生及栽培大麦的分子进化与大麦穗分枝新基因的分子作图

冯宗云  
【摘要】:分子进化和基因的分子作图是分子生物学研究中的重要内容。特异种质资源的发掘、研究和利用是作物遗传育种研究的主要课题。大麦(Hordeum vulgare L.)是世界上最重要的、最古老的栽培作物之一,也是一种重要的经济作物和遗传学研究的模式植物,一直受到作物遗传育种学家、植物生理学家及分子生物学家的广泛关注。中国是大麦的起源中心之一,穗分枝性状是大麦高产育种中努力追求的目标。因此,从分子水平上研究中国野生及栽培大麦的进化与大麦穗分枝性状基因的定位,具有重要的理论和实际意义。 1.中国野生及栽培大麦的分子进化 中国西藏是中国栽培大麦的起源中心,野生二棱大麦、野生瓶形大麦和野生六棱大麦在该地区有广泛的分布。裸大麦也叫青稞,是居住在誉有“世界屋脊”之称的中国青藏高原的藏族同胞用作“糌粑”的主要食物。六棱裸粒栽培大麦是在中国栽培最早的大麦。野生二棱大麦和野生六棱大麦,谁是中国栽培大麦的祖先?中国栽培大麦是如何传播的?微卫星标记是第二代分子标记,具有许多优点,是研究群体遗传变异比较好的标记,已广泛用于分子遗传图谱的构建、遗传多样性研究、种质鉴定、基因定位、分子标记辅助选择及起源与进化研究等。因此,应用微卫星标记技术研究上述问题,有利于阐明中国栽培大麦的起源与进化、保护和有效利用遗传资源。其主要结果如下: —一一一一一一卫些塑鲤丝丝一一一 1.应用微卫星标记研究西藏野生大麦的进化关系与遗传分化… 以西藏“个地区(市’的’”6份野生大麦为材料·包括’。份野生并棱大麦、 27份野生瓶形大麦和“”份野生六棱大麦,用Liu等(’”%’发表的牢sR连锁 图的每个连锁群的两个臂的不同位置上平均选取“个共35个SSR标朴研究 了西藏3类野生大麦的遗传多样性与遗传分化。结果表明,这3类野件大麦在 遗传组成及等位变异频率分布上存在着明显的遗传分化。在总样本中;平均每 个ssR位“检测至“7·6个”位变”,等位变””在,类”生大麦间有募著的” 异。其进化关系为:野生二棱大麦一野生瓶形大麦一野生六棱大麦,即野生二 棱大麦为中国栽培大麦的祖先,野生六棱大麦为野生二棱大麦向栽培产麦进化 的过渡类型,该结果支持了栽培大麦起源的“野生二棱大麦单系起源跨”的观 点。推测野生六棱大麦为杂种起源。一 ,·应用微卫星标记研究西藏野生二棱大麦的,传多样性与地理科化 用来自大麦7个连锁群不同位置上的35个SSR标记,研究了西…藏不同地 区(市’的’O份野生二棱大麦的遗传多样‘性及地理分化。结果表明:i西藏山南 地区的平均遗传多样性和平均等位变异数最高,总变异的’,08%一37·5冷%(平均 ,3·09%)是由于地区间的分化引起的,表明西藏野生二棱大麦存在一{定程度的 地理分化。推测西藏山南地区可能是西藏野生二棱大麦的起源中,。,…也是西藏 野生大麦和中国栽培大麦的起源中心。西藏野生二棱大麦可能是以吐 起源地,然后向藏东、藏北、藏西和藏南方向传播的。 “·中国青藏高原六棱裸粒栽培大麦地方品种演化的分子证据… 本研究共选用了“,份来自中国青藏高原的六棱裸粒栽培大麦地市品种,其 中,西藏25份,青海“0份,四)’l的甘孜州““份。用来自大麦7个件锁群不同 位置的3’个S“R标记研究了这’组材料的遗传多样性·地理分化孕演化乞在 65份材料中,共检测到248个等位变异,119个(47.98%)为共用等位变异。 西藏拥有的特有等位变异数最多,约为青海的‘·,倍,甘孜”“的,债。遗传多 样性及等位变异总数的’顶序为‘西藏青海甘孜。这’组大麦间介在明显的 地理分化(‘“·,8%’。绝大多数SsR位点(7‘.4%’的等位变异频率分布在这3 组大麦间存在显著或极显著差异,表明根据SsR等位变异频率分布李能了解其 分化。聚类分析表明,绝大多数材料基本上可按其来源归类。这些竿果充分表 明,六棱裸粒栽培大麦可能是以西藏为起源中心,向青海、甘孜进行传播的。 根据‘研究与己有的研究结’的比较’产测西“‘大“‘的‘…’样性‘ 四川大学博士学位论文 其习11化后与该地的野生二棱大麦发生了复天然杂交,从野生二棱大麦带渗入了 大量的遗传变异的结果。西藏野生六棱大麦与六棱裸粒栽培大麦之间扮在明显 的遗传分化。 日.大麦穗分枝新基因的分子作图 fl51是我们于19%年在青棵地方品种中发现的穗分枝性状天然突变体,具 有良好的穗部结构特点,是大麦高产育种中很有价值的育种材料。应用fl51与 不同大麦品种进行正反杂交和回交,对其F,·FZ、“,和BZ群体进行件分枝性 状调查和遗传分析,确认fls‘的穗分枝性状受‘对隐性基因控制,无钾胞质效 应。以‘ns‘·Gateway’FZ群体为基础,应用SSR和即LP标记结合…群分件 发现第4H染色体短臂上的SSR标一记HVM4口与该基因连锁,进一步率用FZ群 体将该基因定位于4HS上的SsR标‘己~“和盯LP标记CD哪叫之间,图 距”别“8’7cM和”‘cM‘由于该基因是”次发现”定位’”““定将“州”。 关键词:大麦;微卫星标一‘己;RFLP标一i己;遗传多样性;进化;分化;…穗分枝; 基因定位 誉之户
【学位授予单位】:四川大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2003
【分类号】:S512.3

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【引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 谷俊涛;中国刺槐次生种源遗传结构及遗传多样性研究[D];河北农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王玉亭;燕麦籽粒皮裸性基因遗传与分子作图[D];中国农业科学院;2011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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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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8 陈劲枫;娄群峰;陈龙正;耿红;罗向东;;黄瓜全雌性基因连锁的AFLP和SCAR分子标记[A];蔬菜分子育种研讨会论文集[C];2004年
9 易金鑫;侯喜林;;我国茄子主要地方品种与选育品种遗传多样性分析[A];蔬菜分子育种研讨会论文集[C];2004年
10 何天明;陈学森;许正;高疆生;林培钧;刘文;梁青;孟和巴图;;利用SSR标记对伊犁河谷野杏种群遗传结构的分析[A];中国园艺学会第十届会员代表大会暨学术讨论会论文集[C];2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 高晓阳;甘肃河西大麦麦芽干燥控制系统研究[D];甘肃农业大学;2010年
2 耿小丽;苜蓿单倍体、纯合四倍体的诱导及愈伤组织DNA含量变异的研究[D];甘肃农业大学;2010年
3 于海洋;牙鲆微卫星标记的筛选和美洲牡蛎抗病相关基因SNP的初步分析[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 刘卫东;湖南假俭草遗传多样性、生理学特性及护坡性能研究[D];中南林业科技大学;2010年
6 文亚峰;人心果品种资源亲缘关系及其授粉亲和性的研究[D];中南林业科技大学;2006年
7 陈灿;化学诱变对水稻诱变后代组织结构及农艺性状和生理特性的影响[D];湖南农业大学;2010年
8 黄明;分子标记与水稻遗传多样性及杂种优势的相关性研究[D];湖南农业大学;2010年
9 叶华;大黄鱼SSR遗传连锁图谱的构建及生长相关性状的QTL定位[D];湖南农业大学;2010年
10 刘凤楼;大麦成株叶锈病抗性基因的发掘、分子标记及遗传研究[D];西北农林科技大学;2010年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 薄存沛;新疆野生油菜BAC文库的构建及单条染色体克隆筛选的研究[D];华中农业大学;2010年
2 杨盖宇;近等基因系群体的Ghd7和Qph1上位性分析[D];华中农业大学;2010年
3 张庆路;利用重组自交系群体定位一般配合力相关性状QTL[D];华中农业大学;2010年
4 马振;水稻Tos17突变体库的创建和应用[D];华中农业大学;2010年
5 李良良;应用分子标记技术选育高肌内脂肪含量大白猪新品系[D];华中农业大学;2010年
6 吴建忠;甘蓝型油菜结实相关性状分析及QTL定位[D];华中农业大学;2010年
7 杨勇;青藏高原一年生野生大麦的农艺性状及品质性状分析[D];华中农业大学;2010年
8 刘鹍;苦瓜单倍体诱导的初步研究[D];华中农业大学;2010年
9 夏鹏;利用物理图谱对水稻基因组部分区段的初步分析[D];华中农业大学;2010年
10 杜连莹;实践八号搭载8个苜蓿品种生物学效应研究[D];哈尔滨师范大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 万平,刘大钧;SSR_S标记与植物遗传育种研究(综述)[J];安徽农业大学学报;1998年01期
2 闫路娜,张德兴;种群微卫星DNA分析中样本量对各种遗传多样性度量指标的影响[J];动物学报;2004年02期
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5 吕卫军;薛崇昀;曹春昱;张勇;;木素分布的测定方法及其在木材细胞壁中的分布[J];北京林业大学学报;2010年01期
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10 卢欣石,何琪;种群遗传变异及基因多样度分析[J];草业学报;1999年03期
中国博士学位论文全文数据库 前5条
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4 齐冰洁;燕麦种质资源遗传多样性研究[D];内蒙古农业大学;2009年
5 彭远英;燕麦属物种系统发育与分子进化研究[D];四川农业大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 张恩来;燕麦核心种质构建及其遗传多样性研究[D];中国农业科学院;2008年
2 相怀军;燕麦种质遗传多样性及坚黑穗病抗性QTL定位[D];中国农业科学院;2010年
【二级引证文献】
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 王玉山;侧柏种源遗传多样性与地理变异规律研究[D];山东农业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 洪丕征;刺槐耐盐优良无性系初步选育及AFLP遗传多样性分析[D];山东农业大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
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10 黄剑华;;大麦细胞工程育种研究与展望[A];全国作物细胞工程与分子技术育种学术研讨会论文集[C];2003年
中国重要报纸全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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9 原亚萍;大麦2H染色体上的α-淀粉酶抑制蛋白基因Isa-H1向普通小麦的导入、鉴定及表达[D];中国农业科学院;2001年
10 庞劲松;应用DNA芯片技术对大麦种皮特异基因的表达研究[D];东北师范大学;2002年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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9 纪江明;不同地下水位对大麦生长发育及产量影响的计算机模拟研究[D];浙江大学;2001年
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