航天搭載紅豆草生物學(xué)性狀和遺傳多樣性ISSR研究.pdf

1、本研究以航天搭載紅豆草種子后代及地面對(duì)照為材料，結(jié)合生物學(xué)性狀測(cè)定和ISSR（簡(jiǎn)單重復(fù)間序列）分子標(biāo)記技術(shù)，分析供試紅豆草的航天誘變效應(yīng)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.航天誘變紅豆草生物學(xué)性狀測(cè)定：經(jīng)田間觀測(cè)，篩選出在株高、每復(fù)葉小葉數(shù)、葉片大小、厚度、葉色、分枝數(shù)、株型、特殊變異（葉表面被白毛）8個(gè)性狀上發(fā)生變異的誘變單株。據(jù)統(tǒng)計(jì)，航天搭載的紅豆草后代植株發(fā)生株型變異（匍匐型）的單株數(shù)量最多，占搭載總數(shù)的9.92％，特殊變異（

2、葉表面被白毛）的單株數(shù)量最少，僅占搭載總數(shù)的0.94％。運(yùn)用SPSS軟件對(duì)株高、每復(fù)葉小葉數(shù)、葉片大小、厚度、葉色這5個(gè)性狀進(jìn)行差異顯著性分析，結(jié)果表明，航天誘變對(duì)株高變異影響很大，與對(duì)照相比，差異極顯著單株占測(cè)定總數(shù)的100％，而每復(fù)葉小葉數(shù)的變異單株中僅有個(gè)別單株表現(xiàn)出一定的差異，差異極顯著單株占測(cè)定總數(shù)的16.7％。
　　 2.紅豆草ISSR-PCR反應(yīng)體系的建立：對(duì)引物、Mg2+、dNTPs、Taq DNA聚合酶四種IS

3、SR-PCR反應(yīng)體系的影響因素進(jìn)行L9（34）正交試驗(yàn)，獲得紅豆草ISSR-PCR最佳反應(yīng)體系：2.5μL10xPCR buffer、50 ng模板DNA、dNTP0.2 mmol/L、Taq DNA聚合酶1.5 U、引物0.4μmol/L、Mg2+2.0 mmol/L，總體積25μL。反應(yīng)擴(kuò)增程序：94℃預(yù)變性3min，94℃變性30s，46℃-60℃（退火溫度因引物不同而不同）退火30s，72℃延伸1min，進(jìn)行35個(gè)循環(huán)，最后72

4、℃延伸10min。
　　 3.ISSR引物的篩選與PCR擴(kuò)增：在試驗(yàn)確定的最佳反應(yīng)體系基礎(chǔ)上，對(duì)53條ISSR引物經(jīng)過(guò)兩輪PCR擴(kuò)增，篩選出12條擴(kuò)增條帶較多、信號(hào)強(qiáng)、背景清晰的引物。將供試紅豆草材料經(jīng)過(guò)12個(gè)引物擴(kuò)增，結(jié)果顯示，記錄的條帶大小范圍在300-1000 bp之間，統(tǒng)計(jì)表明共獲得228個(gè)擴(kuò)增位點(diǎn)，其中多態(tài)性位點(diǎn)169個(gè)，多態(tài)性比率為74.1％，每個(gè)引物的擴(kuò)增位點(diǎn)為13-29個(gè)，平均19個(gè)，其中多態(tài)性位點(diǎn)9-22個(gè)，平

5、均14.1個(gè)。
　　 4.利用POPGENE32軟件分析航天搭載群體和對(duì)照群體之間遺傳變異的差別，結(jié)果表明搭載植株的多態(tài)位點(diǎn)比率、Nei基因多樣度和Shannon多樣性指數(shù)均高于地面對(duì)照，說(shuō)明航天誘變?cè)黾恿思t豆草遺傳變異，證明了空間環(huán)境對(duì)植物基因位點(diǎn)的影響。
　　 5.通過(guò)遺傳相似系數(shù)（GS）的計(jì)算，供試材料間的GS值在0.243-0.838之間，表明供試材料的遺傳基礎(chǔ)較寬，說(shuō)明航天誘變使材料間遺傳差異變大?；谶z傳相似