小豆种质资源遗传多样性的ssr分析及生态类群遗传关系研究

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1、甘肃农业大学硕士学位论文栽培小豆是由野生小豆在栽培条件下，经自然和人工定向选择，积累基因变异演化而来的。为便于研究，不少学者将小豆资源材料分为野生小豆、半野生小豆和栽培小豆三大类型，小豆是二倍体物种(2n=2x=22)，基因组较小，为539Mbp(PandaP才a1．，1990)。从植物学分类上，栽培小豆的学名为VightangularisOhwiandOhashi，染色体组型为2n=14M+6SM+2Sat；野生小豆的学名为Vightangularisvar．nipponensis，而半野生小豆的分类学地位未确立。各类型的形态特征如表卜2，且同工酶酶

2、谱上也有明显差别(金文林，1997)。表1．2野生小豆、半野生小豆和栽培小豆的特征Table1-2Thecharacterofwild，weedyandcuktivaradzukibearesotlrces2植物遗传多样性及其研究技术2．1遗传多样性概念1992年6月在巴西里约热内卢召开了联合国环境与发展大会，通过了《生物多样性公约》，公约界定生物多样性是指所有活的生物体及其与环境形成的生态复合体，以及与此相关的各种生态过程的总和。它包括陆地、海洋和其它水生生态系统所有的动物、植物、微生物和它们所拥有的基因以及它们与生态环境形成的复杂的生态综合体。生物

3、多样性包括遗传多样性、物种多样性和生态多样性三个层次。其中，遗传多样性是生物多样性研究的中心环节。它是指蕴藏在地球上所有植物、动物和微生物基因中的一切遗传信息的总和，是丰富多彩的生物类群保持和发展的基础。广义的遗传多样性是指地球上所有生物携带的遗传信息的总和，而狭义的遗传多样性是指种内不同群体之间或一个群体内不同个体遗传变异的总和，通常所说的遗传多样性是指种内的遗传多样性，即种内的不同品种间或不同个体间的遗传变异。生物的遗传变异体现在不同水平，包括群体水平、个体水平、组织和细胞水平以及分子水平。遗传多样性最直4甘肃农业大学硕士学位论文接的表达形式就是遗

4、传变异性的大小，也包括遗传变异的分布格局，即群体的遗传结构。对于异交植物而言，大部分的遗传变异存在于群体之内，而对于以自交为主的植物来说，群体之间的遗传变异大于群体内(董玉深，1995)。遗传多样性的研究具有重要的理论和实际意义。首先，物种或居群的遗传多样性大小是长期进化的产物，是其生存和发展的前提。一个居群(或物种)遗传多样性越高或遗传变异越丰富，对环境变化的适应能力就越强，越容易扩展其分布范围和开拓新的环境。理论推导和大量实验证据表明，生物居群中遗传变异的大小与其进化速率成正比，因此对遗传多样性的研究可以揭示物种或居群的进化历史，也能为进一步分析其

5、进化潜力和未来命运提供重要资料D鲫。其次，遗传多样性是保护生物学研究的核心之一。不了解种内遗传变异的大小、时空分布及其与环境条件的关系，就难以采取科学有效的措施来保护人类赖以生存的遗传资源，来挽救濒于灭绝的物种，保护受威胁的物种，对珍稀濒危物种保护方针和措施的制定，如采样策略、迁地或就地保护的选择等等，都有赖于我们对物种遗传多样性的认识。再次，对遗传多样性的认识是生物各分支学科重要的背景资料。对遗传多样性的研究无疑有助于人们更清楚地认识生物多样性的起源和进化，尤其能加深人们对微观进化的认识，为动植物的分类、进化研究提供有益的资料。还有，从生产应用角度来

6、看，遗传多样性研究为动植物育种和遗传改良奠定基础，特别是对作物品种资源保存、研究和利用具有重要价值。2．2遗传多样性来源在自然界形形色色的生物中，每个物种都有其独特的基因库，在结构、生理、行为以及其它特征上都不同于其它种。每个物种又是由无数个可交配但在基因组成上又有差异的个体所组成。根据现代生物学的研究成果可知，生物遗传多样性形成的主要途径是染色体变异和DNA分子的变异。细胞遗传学的研究表明，染色体是遗传物质的主要载体。染色体在结构或数量上的任何变化都会引起相应的遗传效应，从而导致更加丰富的遗传多样性。染色体结构变异有4种类型，包括缺失、重复、倒位和易

7、位。导致遗传多样性的变异主要是倒位，重复也可导致遗传多样性。染色体的长度、着丝点的位置、随体的有无、B染色体的数量及在不同居群中的分布等方面的形态结构变异，亦可导致丰富的遗传多样性。在植物界中还广泛存在染色体的整倍性变异，据统计，在开花的种子植物中，几乎有半数的物种是多倍体(张玉静，2002)。染色体数目的变异不仅具有整倍性变异，而且还具有非整倍性变异，这也是遗传多样性的重要来源之一。DNA分子的变异包括基因突变、新基因的产生、DNA重复序列和无功能DNA等。基因突变5甘肃农业大学硕士学位论文包括碱基的插入、缺失、转换和颠换等4种基本方式，基因突变可产

8、生基因功能丧失或功能获得的遗传后果，从而产生遗传多样性。新基因的产生，包括完全基因重复、基因延