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杜仲的遗传多样性的研究进展 姓名:洪义欢 学号: D08034 导师:陈建民教授
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1 、杜仲的概述 2 、遗传多样性的研究意义及方法 3 、杜仲的遗传多样性的研究进展 4 、小结
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1 、杜仲的概述 杜仲 (Eucommia ulmoides Oliver) 又名丝 连皮、扯丝皮、丝棉皮、玉丝皮、思仲等 杜仲科落叶乔木,我国特有的第三纪孑遗 植物,单科目、单种属植物,雌雄异株, 异花授粉 分布于秦岭以南的陕西、四川、贵州、湖 北、湖南等省,为国家二级珍贵保护树种
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杜仲自古便以名贵中药材而著称 树皮具有明显的降 压、提高机体免疫 功能等药用价值
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杜仲叶具与 杜仲皮同样的 药用价值;
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种子中含有大量的高级油
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皮、叶、果实均含有杜仲胶,是天然橡 胶生产的原材料
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目前存在问题: 传统中药中主要以皮为主,收获方 式以砍伐剥皮为主,造成杜仲种质资源 的严重破坏和丢失。
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迫切需要解决的危机: 保护杜仲种质资源,防止其濒临灭绝。 选育药用成分含量高、含胶量高、产 皮量高、速生的优良树种 。
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2 、遗传多样性的研究意义及方法 2.1 遗传多样性的研究意义 遗传多样性是指种内基因的变化,包括 种内显著不同的居群间和同一居群内不 同个体间的遗传变异,亦称基因多样性。
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了解物种起源、 预测种源适应性、 估算基因资源分布、 进行种质资源开发与利用、 确定核心种质并保存、 进行杂交育种的亲本选择 2.1 遗传多样性的研究意义
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物种的遗传多样性可以从不同层 次来标记区别 形态特征 细胞学特征 生理生化特征 DNA 序列特征 2.2 遗传多样性的研究方法
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形态学标记 多种植物上已构建了遗传图谱。 局限: 需要寻找或人工诱变突变体,构建形 态标记的时间很长 易受环境的影响 突变对有利形态标记会产生不利影响
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细胞学标记 主要是根据细胞染色体核型及带型特征 进行的一种标记方法。 局限: 不同种类的植物核型通常不同 种植于水平居群间及居群内,其核型的 特征差别不明显
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生理生化标记 同工酶标记法,因为其表现为共显性; 需要的材料少,简便,在种子或幼苗 期就可以进行检测;结果较为稳定 局限: 同工酶是基因的表达产物,容易受外 界环境因素和本身激素变化的影响 待检测者的亲缘关系太近,不能提供 足够的多态性标记
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DNA 分子标记方法 不受季节、环境、组织、器官及植物发 育阶段的限制 不影响目标性状的表达 多表现为共显性,可以十分方便的对隐 性性状进行选择 不受基因表达与否的限制 在基因组上分布广、数量多 ( 几乎是无限 的 ) 所需要的材料少
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限制性片段长度多态性 (Restriction fragment length polymorphism , RFLP) 随机扩增多态性 (Randomly amplified polymorphic DNA , RAPD) 扩增片段长度多态性( Amplified fragment length polymorphisms , AFLP ) 简单重复序列( Simple sequence repeat , SSR) 常用的 DNA 分子标记
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1 、限制性片段长度多态性 (RFLP) 常用的 DNA 分子标记
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2 、随机扩增多态性 (RAPD) 常用的 DNA 分子标记
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3 、扩增片段长 度多态性 ( AFLP ) 常用的 DNA 分子标记
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M Sb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 Putative linked AFLP marker
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常用的 DNA 分子标记 4 、简单重复序列( SSR)
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3 、杜仲的遗传多样性的研究进展 杜仲是雌雄异株,异花授粉,长期采用天然 杂交的种子繁殖,加上不同地理环境的长期栽 培,产生了地理生态变异。 依树皮的特征将杜仲分为 4 个变异类型 : 深 纵裂、浅纵裂、龟裂和光皮 根据叶片形态特征分为 : 长叶柄杜仲、 小叶杜仲、紫红叶杜仲 根据枝条、果实的特征分成若干类型
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由于杜仲的变异类型依上述标准难以掌握。 利用现代分子生物学方法对杜仲的遗传多样 性进行分析,将有利于杜仲优良树种的选择、 资源保护和开发利用。 有关杜仲的分子水平的研究还处于非常低级 的水平,查阅相关文献,仅寥寥数篇。 杜仲的遗传多样性的研究进展
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保存物种,要保存物种内性状的多样性, 多样性消失,是物种消失的前提。 野生杜仲种群资源的鉴定是杜仲遗传多样 性的保存,从而有利于物种的保存。 邓等通过 AFLP 法研究仅推测在神农架自然 保护区有一杜仲古树可能为野生植株。 1 、杜仲种群资源的鉴定
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陈等通过 PCR 的方法对杜仲 25SrDNA5’ 端序列的克隆,将测定序列和其它 12 种植物 同源序列比较,找到杜仲一特征性核苷酸序 列,认为可用其开展杜仲与其伪品或替代品 鉴别的研究。
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利用 RAPD 分析认为杜仲种内具有丰富 的遗传多样性,而不同居群内部的遗传多 样性很低。 2 、杜仲种群内多样性分析
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来自不同地区的杜仲样品的 rDNA 的 ITS 的同源性在 96.9 %以上, 不能按照地区 进行分组。 2 、杜仲种群内多样性分析
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Deng 等通过构建杜仲的富集 AC 基因组 文库发展了 23 个 SSR 分子标记,对 10 个居群 中 36 个个体进行检测,结果表明 19 个 SSR 具 多态性,同一位点多态性最少有 2 个,最多 可达到 14 个,杂合性变化范围在 0.054- 0.874 之间,认为这些 SSR 标记可以作为研 究杜仲居群遗传结构的有用工具。 2 、杜仲种群内多样性分析
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4 、小结 个人认为不足之处: 1 、杜仲的遗传多样性研究还处于初级水 平,单纯的区分野生种和杜仲的真伪;具多 样性的分子标记太少,对杜仲聚类分析很粗 方。 2 、还没有报道多态性分子标记用于指导 多目标育种。
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需要解决问题: 1 、将杜仲的遗传多样性研究提高到一 个水平,找寻更多具遗传多样性的分子标记, 更精确更有效的对杜仲进行野生种的鉴定和 聚类分析。 2 、方法上要求简便快捷,成本低,效 率高。 3 、找寻与相关基因连锁的多态性分子 标记,真正用于指导多目标育种。
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Thanks 请各位老师和同学 批评指正!
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