柱花草DUS测试与DNA指纹图谱的构建

【摘要】柱花草(Stylosanthes)是我国热区重要的豆科牧草,在我国南方畜牧业发展有着重要的作用。随着我国种植柱花草人工选育及自然选择等因素,给我国柱花草新品种审定、品种的鉴定以及资源利用与保护形成了阻碍,本文通过对我国现有柱花草品种资源信息的收集,并按照柱花草DUS测试指南的测试,对其形状进行观测和统计,获得以形态学为基础的数据库；另外,运用SSR标记筛选出在不同种间具有多态性的核心引物,构建了柱花草DNA指纹图谱数据库,为柱花草今后的品种资源的收集、品种的鉴定和保护以及新品种选育等工作提供参考依据。主要结果如下：1.总共收集到192个品种柱花草及其基本信息,通过利用《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南柱花草》中的测试方法,对192份柱花草种质的基于形态学的性状进行测试,建立了形态学基础数据库。2.运用POPGEN软件对DUS测试性状数据进行遗传多样性分析,研究发现：24个形态性状在192份柱花草种质中共有130个等位变异,平均每个性状检测到5.417个等位变异(1-9)；有效变异数为3.750(2.000～6.268),Nei’s多样性指数为0.644(0.000～0.887),Shannon’s多样性信息指数为1.002(0.000～1.389)。利用NTSYS-pc软件及Structure软件进行聚类分析,遗传相似系数为0.550～0.985之间,在相似系数大于0.695时,可将其分为四个类群。3.基于DUS测试的形态学基础数据库及遗传多样性分析和聚类分析,对《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南柱花草》中部分性状进行修订,并将测试指南中标准品种补充完整。4.根据柱花草转录组测序的结果,利用MISA软件和Primer3开发了2002对EST-SSR标记。改良了柱花草DNA提取方法,优化了适用于柱花草SSR-PCR反应体系,对来自于不同7个不同种柱花草的123对SSR标记在8个不同柱花草种间进行筛选,得到25对核心引物。5.同时利用筛选出25对引物对192份柱花草种质进行标记,用特征谱带法构建了柱花草DNA指纹图谱数据库,同样用POPGEN软件分析了DNA指纹图谱的多样性,总共产生200个等位基因,有效变异数为5.1412(2.5505～9.4251),Nei’s多样性指数为1.3459(0.7015～2.8200),Shannon’s多样性信息指数为1.1201(0.5747～2.2414),显示了柱花草品种资源的丰富性。并通过NTSYS-pc软件及Structure软件非加权组平均法(UPGMA)进行聚类分析,聚类分析结果为：遗传相似系数介于0.600～0.995之间,相似系数大于0.700时,可产生四大类群。6.通过对DUS测试与软件TFPGA中mantel检验DUS测试数据与SSR标记数据间遗传距离矩阵间的相关性系数为r=0.7627,具有一定相关性。利用建立的SSR标记检测体系对柱花草的特异性、一致性和稳定性进行检测,确定了其评判标准。本研究不仅根据DUS测试指南建立了基于形态学基础的数据库,对《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南柱花草》中部分性状进行修订,而且利用SSR标记构建了DNA指纹图谱数据库,同时还将SSR标记技术应用到柱花草DUS测试中,完善了柱花草DUS测试体系,为今后的柱花草品种选育及改良等工作提供了重要依据。
【作者】张龙；
【导师】白昌军；
【作者基本信息】海南大学，草业科学，2014，硕士
【关键词】柱花草；DUS测试；数据库；SSR；DNA指纹图谱；

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