草地早熟禾遗传多样性鉴定及耐热性相关分子标记筛选

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1、中图分类号：单位代号：10280密级：学号：15722333硕士学位论文SHANGHAIUNIVERSITYMASTER’SDISSERTATION题草地早熟禾遗传多样性鉴定及目耐热性相关分子标记筛选作者涂明月学科专业细胞生物学导师袁晓君完成日期2018年5月上海大学硕士学位论文上海大学理学硕士学位论文草地早熟禾遗传多样性鉴定及耐热性相关分子标记筛选姓名：涂明月导师：袁晓君学科专业：细胞生物学上海大学生命科学学院2018年05月III上海大学硕士学位论文ADissertationSubmittedtoShanghaiUn

2、iversityfortheDegreeofMasterinScienceGeneticDiversityAnalysisandScreeningMolecularMarkersforHeatToleranceinKentuckybluegrassMACandidate：MingyueTuSupervisor：XiaojunYuanMajor：CellBiologySchoolofLifeSciences,ShanghaiUniversityMay,2018IV上海大学硕士学位论文摘要草地早熟禾（Poapratensis

3、L.）是一种品质优良、种植广泛的冷季型草坪草，具有复杂的遗传背景和繁殖方式。随着近年来全球气候变暖，高温胁迫已成为了阻碍草地早熟禾进一步推广的重要原因之一。本研究共收集了89个草地早熟禾材料，其中50个是国外引进品种，5个是国内培育品种/系，还有34个是国内外的野生材料。首先，我们对其中73个材料进行了表型鉴定，并利用随机扩增多态性DNA（randomamplifiedpolymorphicDNA，RAPD）、相关序列扩增多态性（sequence-relatedamplifiedpolymorphism，SRAP）和简单

4、重复序列（simplesequencerepeat，SSR）三种分子标记分别进行了遗传多样性的分析。接着，在人工气候室中，对其中85个材料进行了高温胁迫（昼40℃16h/夜35℃8h）处理，分别在热胁迫前后进行了植株高度测量和状态评分。并根据耐受高温天数和状态评分对近千株参试单株进行了耐热排名，据此选出最耐热和最不耐热材料各15个。每个材料选取1株，分别构建耐/不耐热基因池，利用拟集群分离分析法（bulkedsegregantanalysis，BSA）筛选与耐热性状相关的SRAP和SSR分子标记。最后，将这些分子标记转化

5、为序列特异扩增区域（sequencecharacterizedamplifiedregions，SCAR）标记，并在耐热鉴定群体中进行了验证。研究结果如下：1）RAPD、SSR和SRAP三种分子标记在对草地早熟禾材料进行遗传多样性分析时扩增出的多态性条带比率分别为91.3%、94.5%和91.8%。利用三种分子标记构建的聚类图具有很大的相似性，大部分的国外引进品种都聚在了一起，四个国内选育的品种‘KBG04’、‘KBG03’、‘沪禾2号’和‘杂禾’聚在一起。而国内外野生材料在三张聚类图中的分布却并不完全一致。进一步分析发

6、现，野生材料的地理来源与分子标记聚类结果之间没有显著的相关性。结合苗期表型鉴定结果，除叶片颜色外的农艺性状与分子标记聚类之间似乎没有明显的相关性。2）在热胁迫下，所有材料生长速度和状态评分均呈现明显的下降趋势，且随着胁迫时间的增加，下降速度逐渐加快。将85个草地早熟禾材料进行耐热性排序，耐热排名靠前的大都是国外引进品种，国内培育品种排名处于中等水平，V上海大学硕士学位论文而国内野生材料排名大多靠后，耐热性较差。3）利用88对SSR引物和304对SRAP引物组合对耐热/不耐热基因池以及30株构池单株进行了差异条带的筛选。将

7、统计的差异条带与耐热性性状进行UPGMA聚类，选择出与耐热性相关的条带进行转化。共设计了24对SCAR引物，经构池单株的验证，其中19对与原引物扩增结果基本一致。又将它们在前述的耐热鉴定群体中进行验证，其中11对引物与耐热性有一定相关性。但随着耐热性的逐渐降低，条带并未呈现逐渐减少的趋势，仅在最不耐热的一些材料中发现条带的出现频率明显降低。关键词：草地早熟禾，耐热性，遗传多样性，分子标记，BSA法VI上海大学硕士学位论文ABSTRACTKentuckybluegrass(PoapratensisL.)isacommonl

8、yusedgrassthatpossessesexcellentquality,aswellasacomplexgeneticbackgroundandreproductivepatterns.Alongwiththeglobalwarminginrecentyears,hightemperaturestressis