论文部分内容阅读
菰(Zizania latifolia)隶属禾本科菰属,为水生草本植物。据文献报道,共有菰(Zizania latifolia)、德克萨斯菰(Zizania texana)、水生菰(Zizania aquatica)和沼生菰(Zizania palustris)四种菰属植物。野生菰作为菰属植物中最原始的物种,具有较强的耐深水能力、抗旱能力及抗病能力,包括抗白叶枯病、纹枯病和稻瘟病等,对污染水体具有水质净化和重金属富集的生态修复能力。野生菰作为水稻的近缘属之一,具有较多优良基因,研究价值极高,对水稻的种质改良发挥重要作用,是丰富作物育种基因资源库的理想资源。近年来,有关菰的遗传研究正在逐渐深入,SSR标记具有信息含量丰富、多态性高等优点,是研究遗传多样性的重要分子标记。有研究表明水稻SSR标记可用于野生菰遗传分析,但该标记在全国范围的遗传多样性研究仍处于空白阶段。因此,本文筛选9对水稻SSR引物,对中国25个野生菰居群的381份野生菰材料进行PCR扩增检测,分析其遗传多样性。主要研究结果如下:(1)筛选9对水稻SSR引物,优化SSR-PCR反应体系,对381份野生菰材料进行PCR扩增,用6%聚丙烯酰胺凝胶电泳检测PCR扩增产物,共扩增出119条清晰、稳定的条带,其中,多态性条带有113条,平均每对标记引物扩增11.44个多态位点。9对水稻SSR引物的平均多态位点比率可高达94.77%,有4对水稻SSR引物多态位点比率高达100%。(2)中国25个野生菰居群的多态性位点百分比(PPL)在物种水平上高达94.50%,Nei’s基因多样性指数(H)为0.2398,Shannon’s多样性信息指数(I)为0.3772,表明中国野生菰具有丰富的遗传多样性;中国野生菰居群间的遗传变异(占总变异50.79%)较居群内的遗传变异(占总变异49.21%)更明显,中国野生菰居群间基因多样性(Ht)为0.2310,居群内基因多样性(Hs)为0.1122,中国野生菰居群间遗传多样性比居群内更丰富;中国野生菰居群间遗传分化系数(Gst)为0.5144,居群间基因流(Nm)为0.4720(Nm<1),遗传漂变在野生菰居群的遗传分化中发挥重要作用。(3)中国25个野生菰居群间的遗传相似性系数(Gs)和遗传距离(Gd)分别介于0.7693~0.9725和0.0279~0.2623之间。中国25个野生菰居群的遗传距离和地理距离的相关性检测结果为r=0.8331、p=0.001**,呈极显著相关;在阈值为0.88时,中国25个野生菰居群在遗传结构上可聚类分为5类,聚类结果与地理分布存在亲缘关系,有一定的相关性;在进化关系上,中国25个野生菰居群由共同的祖先分化出2个支系,第1个支系先分化出中南地区的桂林(GL),第2个支系先分化出中南地区的洞庭湖(DTH),推测中南地区的野生菰较原始,中国野生菰由中南地区开始进化分支。