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《中国农业科学院》 2002年
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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

李锡香  
【摘要】: 黄瓜是一种重要的世界性蔬菜,但是因为自然侵蚀和品种的杂优化,黄瓜栽培品种的遗传背景日渐狭窄。因此,开展黄瓜的遗传多样性和亲缘关系研究,对了解黄瓜遗传多样性分布和种质间的遗传关系,鉴别和发现新的基因源,促进黄瓜种质资源的收集保存和有效利用具有非常重要的意义。 本研究首次综合采用形态、RAPD和AFLP标记对70份来源和类型不同的代表性黄瓜种质的遗传多样性进行了系统评价和分类研究。对黄瓜种质34个形态性状的鉴定和分析,其平均形态多样性指数为1.521。中国黄瓜种质的质量性状和数量性状的平均多样性指数分别为1.050和1.783,明显高于国外的0.753和1.647。同时发现中国和国外黄瓜种质的形态多样性分别体现在不同的性状上。证明中国黄瓜种质具有较丰富的形态多样性,不同来源的种质具有其特异性。基于形态数据的聚类分析,70份种质被分为五大组群,印度野生种质处在最远的位置,西双版纳黄瓜次之;中国与欧美栽培品种被分别聚在不同的平行组群,聚类结果比较好地反映了黄瓜种质间的形态相似性及其与地理区域之间的关系。 利用29个RAPD引物对66份黄瓜种质基因组DNA的分析,共扩增出了253条带,其中195条为多态性带,比例为77.08%。供试种质间平均期望杂合度为0.388。中国种质的平均期望杂合度为0.348,略高于国外引进种质。长江以南黄瓜种质的遗传多样性高于长江以北,华南型种质的遗传多样性高于华北型种质。这在DNA水平上证明中国黄瓜种质具有较广的遗传背景,美国和荷兰的黄瓜资源的遗传背景较狭窄。同时发现不同引物所揭示的多样性差异很大,不同来源的种质的特异带和缺失带体现在不同引物的扩增中,说明引物的选用对遗传多样性的全面了解是十分重要。供试种质依RAPD标记被分为八个组群。其聚类结果与形态聚类结果有一定的关系,西双版纳黄瓜明显地与其他种质分开了,欧美的绝大多数种质也被聚到了一起,但是,除西双版纳外的中国范围内的其他栽培种质的遗传关系与形态特征和地域分布虽然存在一定的相关性,但没有必然的关联。 利用8对AFLP引物在70份黄瓜种质中共扩增出了425条带,其中多态性带数为286条,比例为66%。平均每对引物扩增出53条带和35.8条多态性带。不同引物所揭示的不同来源种质的特异带和缺失带不同,由此得到的种质间平均期望杂合度差异较大。再一次说明引物的选用在遗传多样性分析中的重要性。供试黄瓜种质的平均期望杂合度为0.376。中国种质的平均期望杂合度为0.387,明显高于国外种质的0.291。这进一步说明中国黄瓜种质的基因多样性较丰富。按AFLP标记,70份种质被 分为三大组群,即西双版纳黄瓜组群,C.sativus var.Hardwickii野生黄瓜组群和其他 栽培黄瓜组群。西双版纳黄瓜与栽培黄瓜的距离最远,印度野生黄瓜次之。栽培黄瓜 组群可以进一步分为四个亚组。按一定的遗传距离可以将中国和国外栽培种质分开。 大多数华南型和华北型种质归属于不同的亚组。不过,聚类图上所体现的中国栽培种 质间的遗传关系虽然与形态特征和地理分布存在一定的联系,但没有必然的关系。 比较 RAPD和 AFLP两种方法在评价黄瓜遗传多样性中的有效性,发现 AFLP 每对引物产生的总带数和多态性带数明显高于RAPD,但其多态性带的比例较低。 AFLP标记所揭示的种质间的距离范围较RAPD标记大。通过比较66份黄瓜种质的 RAPD标记和 AFLP标记的相似系数矩阵或聚类分析的协表征矩阵,H者的相关系数 较低,说明本研究中 RAPD标记和 AFLP标记所揭示的黄瓜种质间的遗传关系不太一 致。 通过对 66份黄瓜种质的 AFLP和 RAPD标记的整合和聚类分析,可以将它们 分为五个组群,其分类较各种标记的单独使用更为合理地揭示了种质间的遗传关系。 这说明,方法间的不可替代性和各种标记综合利用的互补作用和可行性。 综合分析本研究结果,从形态和分子方面均证明中国是黄瓜基因多样性中心之 一,北方地区黄瓜遗传多样性的演化和分布除受自然因素的影响外,受人文因素的影 响较之南方更大。西双版纳黄瓜与其他野生和栽培种质的距离较远,群体内遗传多样 性较低,说明它是一类处在演化的较初级阶段的特殊群体。印度野生黄瓜亦远离栽培 种质,具有许多栽培种质没有的特性和基因位点。这两类黄瓜种质无论是在分类上, 还是在育种材料遗传背景的拓展上均有重要的地位和价值。外来栽培种质虽然遗传背 景较窄,但是,也有一些中国栽培种质没有的特性或基因,所以有必要加强黄瓜种质 资源的收集和评价,进一步拓宽中国黄瓜种质资源基因库。
【学位授予单位】:中国农业科学院
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2002
【分类号】:S642.2

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前5条
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【参考文献】
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【同被引文献】
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【二级引证文献】
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【相似文献】
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 樊荣;周清;;植物声频控制技术对黄瓜生长特性影响的研究[A];纪念中国农业工程学会成立30周年暨中国农业工程学会2009年学术年会(CSAE 2009)论文集[C];2009年
2 程奕;孟兆芳;李淑菊;张玺;霍振荣;庞金安;马德华;;不同黄瓜品种养分吸收特性的研究[A];纪念天津科润黄瓜研究所建所二十五周年论文摘要集(2001—2010)[C];2010年
3 周秀艳;秦智伟;;黄瓜品种资源商品性的评价[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
4 沈镝;李锡香;王海平;宋江萍;;黄瓜种质资源研究进展与展望[A];全国蔬菜和薯类种质资源研究与利用研讨会论文集[C];2006年
5 张亚平;胥爱玲;;黄瓜品种间抗病性与叶绿素含量的关系及其遗传性[A];中国园艺学会首届青年学术讨论会论文集[C];1994年
6 缪旻珉;曹碚生;;关于黄瓜高温保护剂的初步研究[A];中国园艺学会第四届青年学术讨论会论文集[C];2000年
7 张文珠;王疆;李加旺;宋洪有;刘玉全;;津优31号黄瓜品种特性及栽培技术[A];纪念天津科润黄瓜研究所建所二十五周年论文摘要集(2001—2010)[C];2010年
8 刘宏宇;秦智伟;;黄瓜采后主要品质性状变化的研究[A];中国园艺学会第五届青年学术讨论会论文集[C];2002年
9 刘丽英;邓莲;任华中;;黄瓜遗传与育种研究进展[A];中国园艺学会第七届青年学术讨论会论文集[C];2006年
10 秦智伟;张艳菊;周秀艳;李虹;左洪波;陈霞;张宏宇;;中国黄瓜推广品种抗病性鉴定分析[A];中国园艺学会十届二次理事会暨学术研讨会论文摘要集[C];2007年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 本报记者 刘城;旱黄瓜叩开致富门[N];秦皇岛日报;2010年
2 张军;黄瓜全球之旅[N];粮油市场报;2011年
3 李品汉;黄瓜苦味咋防好[N];瓜果蔬菜报.农业信息周刊;2005年
4 郑州市蔬菜研究所 文广轩 吴小波;黄瓜市场形势分析与预测[N];河南科技报;2004年
5 ;春季黄瓜味苦啥原因[N];通辽日报;2005年
6 何兰生 李海涛;被菜农誉为“黄瓜王”的院士[N];农民日报;2006年
7 天津科润黄瓜研究所所长 杜胜利;依靠科技创新 实现天津黄瓜良种产业升级[N];农民日报;2007年
8 山东省寿光市农业专家协会高级农艺师 邵树策;把握有利时机种 好越夏黄瓜[N];河南科技报;2008年
9 山东省夏津县蔬菜局 王德明;西杨村巧种越夏黄瓜发了财[N];河北科技报;2009年
10 ;黄瓜的贮藏保鲜技术[N];农民日报;2000年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 刘龙洲;黄瓜白粉病抗性遗传分析和基因定位研究[D];上海交通大学;2008年
2 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
3 刘春香;黄瓜风味品质的构成因素及部分因素遗传参数的研究[D];山东农业大学;2003年
4 王国泽;磷脂酶D感应和接受低温胁迫的功能及在黄瓜冷害中的作用[D];浙江大学;2006年
5 张海英;黄瓜重要抗病基因的分子标记研究及遗传图谱的构建[D];中国农业科学院;2006年
6 徐冉;黄瓜(Cucumis sativus L.)遗传转化、植株再生及驯化技术研究[D];扬州大学;2010年
7 齐建建;黄瓜遗传多样性和人工驯化的分子基础[D];中国农业科学院;2014年
8 逯明辉;黄瓜耐冷生理机制、分子标记及相关基因分离的研究[D];南京农业大学;2005年
9 刁卫平;不同倍性黄瓜(Cucumis sativus L.)材料的创制及遗传分析[D];南京农业大学;2009年
10 陈惠明;黄瓜性别决定基因遗传规律、分子标记及应用[D];湖南农业大学;2006年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李秀启;济黄瓜1号制种技术研究及种子质量评价[D];河南农业大学;2009年
2 张守杰;黄瓜再生体系的建立及农杆菌介导的遗传转化[D];山东农业大学;2011年
3 侯爱菊;黄瓜抗真菌基因遗传转化体系的研究[D];东北农业大学;2001年
4 田海霞;低温弱光条件下黄瓜的光抑制机理[D];山东师范大学;2007年
5 刘丽娟;黄瓜种质资源遗传多样性的分子标记和细胞学研究[D];南京农业大学;2009年
6 程群柱;低温弱光对黄瓜伤害机制及油菜素内酯诱导抗性研究[D];吉林农业大学;2011年
7 徐志远;黄瓜种质资源耐氮瘠薄性的评价[D];东北农业大学;2006年
8 孙兰英;几丁质酶基因对黄瓜遗传转化的研究[D];东北农业大学;2003年
9 陈丽梅;黄瓜的高效再生和根癌农杆菌介导的遗传转化[D];西北师范大学;2004年
10 王柬人;西双版纳黄瓜β-胡萝卜素生物合成相关基因的克隆及表达分析[D];中国农业科学院;2012年
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