【摘 要】
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山药（Dioscorea spp.）是百合目（Liliales）薯蓣科（Dioscoreaceace）薯蓣属（Dioscorea）一年生或多年生缠绕性藤本植物,可药食两用。现有栽培山药遗传背景狭窄,亲缘关系近,急需拓宽山药遗传多样性。本研究研究材料为64份山药品种,利用叶绿体基因组和叶绿体SSR标记分析其遗传多样性,并构建山药的指纹图谱。1.采用4个山药品种日本青森、冀城2号、佛手山药、铁棍山药基
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山药（Dioscorea spp.）是百合目（Liliales）薯蓣科（Dioscoreaceace）薯蓣属（Dioscorea）一年生或多年生缠绕性藤本植物,可药食两用。现有栽培山药遗传背景狭窄,亲缘关系近,急需拓宽山药遗传多样性。本研究研究材料为64份山药品种,利用叶绿体基因组和叶绿体SSR标记分析其遗传多样性,并构建山药的指纹图谱。1.采用4个山药品种日本青森、冀城2号、佛手山药、铁棍山药基因组DNA为模板筛选引物,筛选出10对多态性引物。在64份山药品种中共扩增出69个条带,其中多态性条带数为59,平均每对引物扩增出6.9个多态性条带,多态性比率为85.51%,平均观测等位基因数（Na）为2,平均有效等位基因数（Ne）为1.5693（1.2311～1.9160）,平均Shannon信息指数为0.5606（0.3290～0.6711）,平均Nei’s基因多样性指数（He）为0.3781（0.1848～0.4781）。64份山药品种在10对引物中表现出丰富的多样性,表明本研究所用的引物可以有效区分供试材料,可用于山药种质资源的鉴定。2.分析10对多态性引物在山药材料的扩增情况,计算64份山药品种的遗传多样性。64份山药种质资源两两遗传距离为0.3559～0.9322,平均遗传距离为0.6731,以遗传相似系数0.63为阈值时,可以将供试种质材料分为4类。综合多方面因素,构建山药种质资源指纹图谱。用10对多态性引物构建了64个山药品种的指纹图谱;从10对引物中筛选出2对引物,构建了64个山药品种的指纹图谱,可将64个山药品种区分开。3.基于山药叶绿体序列设计atp I-rsp2和psb C-trn S引物,选用佛手山药和铁棍山药为试验材料进行筛选和分析,建立山药atp I-rsp2和psb C-trn S引物反应体系。标记结果显示,atp I-rsp2和psb C-trn S在山药物种鉴定和系统进化等领域方面具有较高应用价值。4.分析了山药2个叶绿体基因组片段,经测序、拼接、比对、合并后的片段长度为1938bp,共有117个插入/缺失位点（Insertion/deletion（Indel）,IS）和14个变异位点（Vs）,转换的发生频率（Si）为49.1%,总体转换/颠换偏倚率R值为0.928。产生30种单倍型,单倍型多样性（Hd）和核苷酸多样性（Π）分别为0.9206、0.00139。叶绿体中介网络显示:30个单倍型可分为3类,H5为较原始单倍型。Tajima’s D检验中,2个叶绿体DNA区域在P＞0.10水平上不显著,说明山药的atp I-rsp2、psb C-trn S区域在进化上符合中性进化模型,种群数量稳定。64份山药种质间遗传距离较近,遗传背景相似,与地理距离不完全相关。
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