基本信息
- 项目名称：
- 基于SSR标记的桂花野生居群遗传多样性分析
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 生命科学
- 大类：
- 自然科学类学术论文
- 简介：
- 利用微卫星标记对我国4个省内的6个桂花野生居群122个个体的遗传多样性进行了研究。揭示了桂花丰富的遗传多样性。这种较高的遗传多样性可能与其生活史特征和地理分布有关。结果显示只有小部分变异存在于居群间，大部分遗传变异存在于居群内。Mantel检验表明自然居群间遗传距离与地理距离并不存在显著相关性，揭示出桂花野生居群的分化现状可能是其生活史特性、地理隔离与人为破坏综合作用的结果。
- 详细介绍：
- 本研究应用SSR分子标记方法对我国6个桂花野生居群共125个个体进行遗传多样性分析，旨在揭示桂花野生资源的遗传多样性状况，探讨野生居群间的亲缘关系。利用微卫星（SSR）标记对我国4个省内的6个桂花（Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.）野生居群122个个体的遗传多样性进行了研究。从前期设计的29对引物中筛选出了6对多态性高的引物，揭示了桂花丰富的遗传多样性：平均等位基因数目（A）平均为6.167个，有效等位基因数目（Ne）平均为4.113个，平均期望杂合度（HE）为0.691，Shannon（香农）信息指数（I）平均值为1.454。桂花维持着较高水平的居群内和物种水平的遗传多样性（HT = 0.814，HS = 0.720）。这种较高的遗传多样性可能与其生活史特征和地理分布有关。分子方差分析的结果显示只有小部分变异存在于居群间（13.17%），大部分遗传变异存在于居群内（86.83%）。Mantel检验表明自然居群间遗传距离与地理距离并不存在显著相关性（r = -0.244, P = 0.260），揭示出桂花野生居群的分化现状可能是其生活史特性、地理隔离与人为破坏综合作用的结果。这些遗传信息为桂花野生资源的保护和利用提供了一定依据。
作品专业信息
撰写目的和基本思路
- 本研究应用SSR分子标记方法对我国6个桂花野生居群共125个个体进行遗传多样性分析，旨在揭示桂花野生资源的遗传多样性状况，探讨野生居群间的亲缘关系。
科学性、先进性及独特之处
- 桂花是我国传统名花。桂花原产我国南方亚热带地区，资源丰富。但是，几千年来长期的采挖和森林破坏，野生桂花资源已经非常稀少。野生植物由于长期自然选择，适应能力强，，是栽培植物品种改良的宝贵遗传资源。本研究采用的多态性高、共显性、重复性好的微卫星标记，检测目前已经报道的和我们自己发现的六个野生桂花居群的遗传多样性和遗传结构，为野生桂花遗传资源的保护提供重要理论基础。这样的研究在国内外尚未见报道。
应用价值和现实意义
- 为野生桂花遗传资源的保护、繁育栽培和标准化种植提供理论依据和方法措施
学术论文摘要
- 利用微卫星（SSR）标记对我国4个省内的6个桂花（Osmanthus fragrans (Thunb.) Lour.）野生居群122个个体的遗传多样性进行了研究。从前期设计的29对引物中筛选出了6对多态性高的引物，揭示了桂花丰富的遗传多样性：平均等位基因数目（A）平均为6.167个，有效等位基因数目（Ne）平均为4.113个，平均期望杂合度（HE）为0.691，Shannon（香农）信息指数（I）平均值为1.454。桂花维持着较高水平的居群内和物种水平的遗传多样性（HT = 0.814，HS = 0.720）。这种较高的遗传多样性可能与其生活史特征和地理分布有关。分子方差分析的结果显示只有小部分变异存在于居群间（13.17%），大部分遗传变异存在于居群内（86.83%）。Mantel检验表明自然居群间遗传距离与地理距离并不存在显著相关性（r = -0.244, P = 0.260），揭示出桂花野生居群的分化现状可能是其生活史特性、地理隔离与人为破坏综合作用的结果。这些遗传信息为桂花野生资源的保护和利用提供了一定依据。
获奖情况
- 2011年5月28日，在江西赣南师范学院举办的第十二届挑战杯中展出，获得自然科学类三等奖
鉴定结果
- 该研究取样充分、采用的技术手段先进、方案可行，并有良好的前期研究基础，实验可以顺利开展。研究成果对野生桂花遗传资源的保护和开发具有重要意义。同时对栽培桂花起源和品种分类也具有重要的启示。
参考文献
- Beckma JS, Weber JI. 1992. Survey of human and rat microsatellites. Genomics 12: 627-631. Dirienzo A, Peterson AC, Garza JC, Valdes AM, Slatkin M, Freimer NB. 1994. Mutational processes of simple-sequence repeat loci in human populations. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 91: 3166-3170. Skinner DM, Beattie WG, Blattner FR, Stark BP, Dahlberg JE. 1974. Repeat sequence of a hermit crab satellite deoxyribonucleic acid is (-T-A-G-G-)n.(-A-T-C-C-)n. Biodiversity 13: 3930-3937. 杨进. 2006. SSR标记技术在植物遗传多样性研究上的应用. 农业生物技术科学22: 90-94. 张云武, 张亚平. 2001. 微卫星及其应用. 动物学研究 22: 315-320
同类课题研究水平概述
- 目前，对桂花的研究主要集中在形态学[1]和化学成分分析[2]等领域。近年来，一些学者主要利用SRAP[3]、RAPD[4]、ISSR[5]和AFLP[6]等分子标记技术进行桂花品种分类等方面的研究，而桂花野生资源的遗传多样性、野生资源的保护和利用等方面的研究还很薄弱，并且以SSR分子标记开展桂花的相关研究尚未见报道。 与其他分子标记相比，微卫星具有RFLP的遗传学优点，比RAPD重复性和可信度高，与AFLP相比具有共显性的优点，这些优越性使得微卫星分子标记成为目前遗传标记中的热点，是居群遗传学研究中最佳选择之一，在构建遗传图谱、品种鉴定、基因定位、系谱分析、亲缘关系鉴定，以及居群遗传学方面都得到了广泛的应用。Pell等[7]利用18个微卫星标记对113份二倍体粗山羊草进行了分析，认为微卫星标记非常适宜于遗传多样性分析，并对种质资源的收集非常有用。Olsen和Schaal[8]利用5个不同的微卫星位点，分析阐述了木薯野生近缘种的遗传结构。Yao等[9]利用微卫星分子标记，对华中地区濒危物种长果安息香现存的五个居群的居群间遗传分化以及基因交流进行了研究，为该物种未来的保护措施提供了理论基础。总之，微卫星DNA标记是进行物种亲缘关系研究及遗传多样性分析的有效工具。
