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十二卷属多肉植物分子标记体系的建立与优化研究【字数:7889】

2024-02-25 17:40编辑: www.jxszl.com景先生毕设
多肉植物是一类栽培广泛的观赏植物,其中十二卷属(Haworthia)植物因其品种繁多、形态各异而深受大众喜爱。目前,十二卷属多肉植物分类和鉴定主要依赖其形态学特征,而通过分子标记技术进行鉴定尚报道较少。本试验以十二卷属多肉植物为材料,采用ISSR分子标记技术分析其亲缘关系和品种鉴定体系研究。结果表明,采用CTAB法提取的DNA,采用2%的琼脂糖凝胶,通过ISSR引物扩增,可以区分6种十二卷式多肉植物。试验样品玉露及玉露无菌苗,万象和万象愈伤组织亲缘关系最近,玉扇与万象的遗传相似系数较高,为0.714。寿与其他种的亲缘关系较远;利用UBC841和UBC826两种引物可有效区分不同种的十二卷属多肉植物。研究结果为通过分子标记进行多肉植物亲缘关系和种及品种鉴定奠定了基础。
目录
摘要1
关键词1
Abstract1
Key words1
引言1
1 材料与方法2
1.1 材料 2
1.1.1 植物材料2
1.1.2 试剂3
1.2 方法 3
1.2.1 多肉植物DNA提取3
1.2.2 多肉植物ISSR体系的建立4
1.2.3 多肉植物遗传相似性分析及品种鉴定5
2 结果与分析5
2.1 多肉植物DNA提取5
2.1.1 干燥处理及不同组织对多肉植物DNA提取的影响5
2.1.2 不同提取方法对多肉植物DNA提取的影响6
2.2 多肉植物ISSR体系的建立6
2.2.1 凝胶浓度对多肉植物ISSR凝胶电泳检测的影响6
2.2.2 电泳时间对多肉植物ISSR凝胶电泳检测的影响7
2.2.3 不同ISSR引物对多肉植物DNA的扩增效果的影响7
2.3 多肉植物遗传相似性分析及品种鉴定8
2.3.1 多肉植物遗传相似性分析8
2.3.2 多肉植物品种鉴定8
3 讨论 9
4 结论 9
致谢9
参考文献10
图1 试验所用的盆栽苗和组培苗2
图2 不同凝胶浓 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ¥351916072¥ 
度对多肉植物ISSR凝胶电泳检测的影响6
图3 不同电泳时间对多肉植物ISSR凝胶电泳检测的影响7
图4 各引物电泳图7
图5 8个多肉品种的遗传相似系数聚类图8
图6 引物UBC826, UBC841鉴别区分 8个多肉植物品种的MCID示意图8
表1 试验多肉植物物种信息2
表2 测试引物的基本信息4
表3 PCR扩增反应体系4
表4 PCR反应程序4
表5 干燥处理及不同组织对多肉植物DNA提取的影响5
表6 不同提取方法对多肉植物DNA提取的影响6
表7 各引物扩增效果7
表8 8种多肉植物材料的遗传相似系数8
十二卷属多肉植物分子标记体系的建立与优化研究
引言
十二卷属(Haworthia)植物,属百合科,为多年生肉质草本,植株矮小,原产于斯威士兰、莫桑比克及南非等地,约有150种[1]。十二卷属是近年来较为流行的一类多肉植物,被广泛用于园艺栽培,其品种繁多,形态各异,株形大多小巧玲珑、清秀典雅,非常适合个人栽培观赏,常用于居室、厅堂、阳台摆放装饰。用于栽培观赏的十二卷属植物种和品种繁多,常分为玉露系、寿系、玉扇系、万象系、卧牛系、硬叶系及软叶系等[2],随着十二卷属多肉植物产业的发展,在育种家的努力下,新品种不断涌现,极大地丰富了市场,为爱好者和普通消费者提供了更多的选择。但这也给品种辨别带来了困难,导致十二卷属多肉植物品种多、乱、杂的现象日益严重。
目前,十二卷属多肉植物分类主要依赖其形态学特征,如叶形、叶色、花序形态等,但十二卷属多肉植物的幼苗与成株通常具有较大差异,并且许多品种极其相似,因此难以准确鉴别。而分子标记(molecular marker)则是从分子水平依据遗传物质的不同对植物的种或品种进行鉴别,准确可靠。因此,建立高效的十二卷属多肉植物种或品种鉴别技术体系,不仅可以对种或品种进行鉴别分类,也可以了解其遗传背景,为新品种的培育提供依据,具有十分重要的研究和应用价值。
近年来,基于DNA水平上的分子标记技术得到了广泛的应用[3],是物种遗传多样性的直接反映,可利用分子标记来探讨物种之间的进化关系及亲缘关系。其中,ISSR (intersimple sequence repeat)是由 Zietkiewicz 等(1994)提出的一种基于简单重复序列(SSR)的分子标记技术,可以用来研究植物基因组简单序列重复区间扩增的多态性[4]。ISSR标记技术具有模版DNA 用量小,引物设计简单、成本低,PCR 扩增产物具有良好的稳定性和丰富的多态性,产物重复性好,实验的安全性较高及技术难度较低等优点[5],目前已被广泛应用于植物遗传多样性和亲缘关系分析、种质资源鉴定等诸多方面。
近年来,国内对十二卷属多肉植物的引种试验与栽培管理技术规程[6]以及组培快繁技术体系[7,8]研究较多,而在分子标记方面的研究尚并不多见。基于此,本试验拟以十二卷属多肉植物的8份样品为材料,通过引物筛选,建立ISSR分子标记技术,并对其遗传多态性差异和亲缘关系进行分析,建立ISSR分子标记鉴定技术体系,为在分子水平上对十二卷属多肉植物种或品种进行鉴定、以及杂交亲本配制和新品种选育研究提供依据。
1 材料与方法
1.1 材料
1.1.1 植物材料
试验在大学园艺学院观赏植物生物技术实验室进行。以温室培养的6种十二卷属(Haworthia)多肉植物盆栽苗及2个品种的组培苗作为试验材料,选择长势较好的个体,切取幼嫩叶片或愈伤组织进行试验(图1;表1)。

图1 试验所用的盆栽苗和组培苗
Fig. 1 Pot seedlings and tissue culture seedlings used in the experiment
表1 试验多肉植物物种信息

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