DNA指纹图谱构建与形态分析在不同生物中的研究

作     者：赵存真 

作者单位：西北农林科技大学 

学位级别：硕士

导师姓名：宋卫宁

授予年度：2012年

学科分类：09[农学] 0904[农学-植物保护] 

主      题：松材线虫 拟松材线虫 内含子切接点引物 遗传多样性 DNA指纹图谱 数码指纹 野生大麦 聚类分析 

摘      要：松材线虫(North American pinewood nematode;Bursaphelenchus xylophilus和拟松材线虫(Bursaphelenchus mucronatus)同属于线形动物门,滑刃目(Aphelenchida)、滑刃亚目(Aphelenchina)、滑刃总科(Aphelenchoidoidea)、滑刃科(Aphelenchoididae)、伞滑刃属(Bursaphelenchus)。由松材线虫引起的松材萎蔫病被称为松树的“艾滋病,目前主要分布在加拿大、美国、西班牙、墨西哥、葡萄牙、中国、日本、韩国等8个国家,最严重的是中国、日本和韩国属于国际重要检疫对象,列为森林病虫害之首。本研究主要以松材线虫和拟松材线虫为材料,对它们的遗传多态性进行比较并构建了线虫指纹图谱。取得如下结果:(1)采用内含子切接点引物的PCR分子标记技术,对14份松材线虫和3份拟松材线虫及1份秀丽隐杆线虫的遗传多样性进行研究,结果表明:所使用的9个引物均能在18份材料中稳定扩增出条带,共获得了 189个谱带,其中多态性条带140条,平均多态性比例为74.07%,平均每对引物扩增出15条多态性条带。根据ISJ分子标记对18份线虫材料揭示的遗传距离,采用非加权的平均数法—UPGMA法进行遗传聚类分析,18份线虫材料可以明显地分成松材线虫和拟松材线虫2大类。并且也揭示了种间的遗传距离明显大于种内的遗传距离。(2)线虫DNA指纹图谱的构建:按照标准DNA指纹库构建的原理,从中挑选3个引物(E4、R1和R4),16个多态性位点,将各位点条带的有或者无分别记为1或0的方法,用来构建18个线虫材料的DNA指纹图谱数据库,使得在此线虫DNA指纹图谱数据库中,每个线虫材料都具有特异的DNA指纹。同时根据各位点扩增条带的有无,将所构建的18个线虫材料的DNA指纹图谱转化成计算机可以识别的数码指纹表,使每一种线虫材料与一特异的代码序列相对应。研究设计编写了具有建库和数码识别共2个模块的线虫数码指纹识别软件—png1。在编码的数码识别模块,输入一个指纹代码,该软件即可自动地与已构建的指纹库中各物种的数码指纹进行匹配比较。此工作为线虫物种的自动化鉴定和物种资源库的构建及开发奠定了基础,而且在植物入侵物种的快速检疫中,也具有潜在的应用价值。对引自以色列和约旦不同地区7个野生大麦群体共133份材料的农艺性状进行了研究和分析,结果表明,7个群体野生大麦材料群体间和群体内在株高、穗长、芒长、旗叶长、穗下节间长、穗粒数、单株穗数、旗叶宽、分蘖数等性状上均差异显著,遗传多样性丰富;各性状的变异系数较大,其中单株穗数性状的变异系数最大,变异的幅度在0.19-0.34,为作物育种提供丰富的遗传基础;按照类平均法UPGMA对133份供试材料的农艺性状进行聚类分析,聚类结果可以划分为7个亚类,较好的反映了每个亚类农艺性状的特点,各个亚类之间优缺点互补,可以根据不同的育种目标,有重点地选择所需性状,提高育种效率。