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魔芋,多年生草本植物,属天南星科(Araceae),。该物种兼具有性繁殖和无性繁殖特性,在世界范围内大约有163个种,在我国分布有26个种,其中21个为我国特有种。魔芋是世界上最重要的块茎类植物之一,含有淀粉、葡甘聚糖等多种天然成分。魔芋属植物具有很高的食用价值、药用价值和工业价值,但随着开发利用的深入,很多问题被暴露出来,诸如魔芋栽培困难、病虫害等问题,但最根本的问题还是无优良、抗病的栽培品种。我国拥有丰富的魔芋资源,从分子育种角度对我国魔芋栽培品种进行改良,利用分子辅助育种将是一条好的出路。本研究的主要目的如下:(1)利用磁珠富集的方法构建花魔芋的SSR富集文库,开发花魔芋的特异性SSR引物;(2)利用AFLP分子标记技术对野生样本的居群遗传结构、栽培样本的亲缘关系以及魔芋属植物种间关系进行研究,解释样本的部分遗传学特征;(3)利用FLORICAULA/LEAFY第二个内含子序列对25份魔芋属植物进行分析,研究魔芋属植物种间遗传关系。实验结果如下:(1)研究利用磁珠富集法构建花魔芋的SSR富集文库,开发了13对特异性SSR引物。该套引物在花魔芋野生居群间扩增产生了明显分化,此结果说明该引物可为以后研究魔芋资源遗传连锁图谱的构建、种质资源利用、品种鉴定以及遗传多样性等研究提供帮助。(2)采用AFLP分子标记手段对分布于我国的花魔芋10个野生居群和一些栽培材料的遗传结构进行相关分析,研究发现魔芋属植物总体表现出很高的基因分化强度(Shannon’s多样性系数为0.3381);在对花魔芋野生居群的AMOVA分析发现居群内变异占总变异的70%,居群间变异占总变异的30%;IBD分析说明野生居群分布受到地理阻隔影响。对花魔芋栽培资源的遗传多样性聚类分析表明:花魔芋在种植过程中较少使用其它地区的花魔芋资源,栽培主要以本地资源为主。另外对部分花魔芋的品种进行的聚类分析表明,目前现有的主要花魔芋品种都是以品种育成地附近的花魔芋资源进行育成的,育种过程粗犷且盲目,同时一些品种如渝魔1号在品种内都出现明显遗传分化这更说明魔芋育种工作相对于实际生产严重滞后。另外,鉴于目前农家品种多为自留种和本地种,同时又表现出较高的遗传丰富度这也为未来的研究者提供了广阔的施展舞台。(3)利用FLORICAULA/LEAFY第二个内含子序列对25份魔芋属样品进行分析。实验发现中国部分魔芋属植物大致的划分是:花魔芋、西盟魔芋、滇魔芋、东亚魔芋、东京魔芋为一类。疣柄魔芋、珠芽魔芋为一类。攸乐魔芋、屏边魔芋、东川魔芋、南蛇棒、勐海魔芋、桂平魔芋为一类。但更为细致的分类时,该方法的Bootstrap验证显示出较低的统计学可信度,这表明新的魔芋属植物分类学工具需要被发掘。本实验为魔芋的多样性保护与遗传育种提供了有价值的资料,但更多基础工作还有待完成。