杜仲的遺傳多樣性的研究進(jìn)展第1頁/共44頁1、杜仲的概述杜仲(EucommiaulmoidesOliver)又名絲連皮、扯絲皮、絲棉皮、玉絲皮、思仲等杜仲科落葉喬木，我國特有的第三紀(jì)孑遺植物，單科目、單種屬植物，雌雄異株，異花授粉分布于秦嶺以南的陜西、四川、貴州、湖北、湖南等省，為國家二級珍貴保護(hù)樹種第2頁/共44頁第3頁/共44頁杜仲自古便以名貴中藥材而著稱樹皮具有明顯的降壓、提高機(jī)體免疫功能等藥用價(jià)值第4頁/共44頁杜仲葉具與杜仲皮同樣的藥用價(jià)值；第5頁/共44頁種子中含有大量的高級油第6頁/共44頁皮、葉、果實(shí)均含有杜仲膠，是天然橡膠生產(chǎn)的原材料第7頁/共44頁目前存在問題：傳統(tǒng)中藥中主要以皮為主，收獲方式以砍伐剝皮為主，造成杜仲種質(zhì)資源的嚴(yán)重破壞和丟失。第8頁/共44頁迫切需要解決的危機(jī)：保護(hù)杜仲種質(zhì)資源，防止其瀕臨滅絕。選育藥用成分含量高、含膠量高、產(chǎn)皮量高、速生的優(yōu)良樹種。第9頁/共44頁2、遺傳多樣性的研究意義及方法2.1遺傳多樣性的研究意義

遺傳多樣性是指種內(nèi)基因的變化，包括種內(nèi)顯著不同的居群間和同一居群內(nèi)不同個(gè)體間的遺傳變異，亦稱基因多樣性。第10頁/共44頁了解物種起源、預(yù)測種源適應(yīng)性、估算基因資源分布、進(jìn)行種質(zhì)資源開發(fā)與利用、確定核心種質(zhì)并保存、進(jìn)行雜交育種的親本選擇2.1遺傳多樣性的研究意義第11頁/共44頁物種的遺傳多樣性可以從不同層次來標(biāo)記區(qū)別形態(tài)特征細(xì)胞學(xué)特征生理生化特征DNA序列特征2.2遺傳多樣性的研究方法第12頁/共44頁形態(tài)學(xué)標(biāo)記多種植物上已構(gòu)建了遺傳圖譜。

局限：需要尋找或人工誘變突變體，構(gòu)建形態(tài)標(biāo)記的時(shí)間很長易受環(huán)境的影響突變對有利形態(tài)標(biāo)記會(huì)產(chǎn)生不利影響第13頁/共44頁第14頁/共44頁細(xì)胞學(xué)標(biāo)記主要是根據(jù)細(xì)胞染色體核型及帶型特征進(jìn)行的一種標(biāo)記方法。局限：不同種類的植物核型通常不同種植于水平居群間及居群內(nèi)，其核型的特征差別不明顯

第15頁/共44頁第16頁/共44頁生理生化標(biāo)記同工酶標(biāo)記法，因?yàn)槠浔憩F(xiàn)為共顯性；需要的材料少，簡便，在種子或幼苗期就可以進(jìn)行檢測；結(jié)果較為穩(wěn)定局限：同工酶是基因的表達(dá)產(chǎn)物，容易受外界環(huán)境因素和本身激素變化的影響待檢測者的親緣關(guān)系太近，不能提供足夠的多態(tài)性標(biāo)記第17頁/共44頁第18頁/共44頁DNA分子標(biāo)記方法不受季節(jié)、環(huán)境、組織、器官及植物發(fā)育階段的限制不影響目標(biāo)性狀的表達(dá)多表現(xiàn)為共顯性，可以十分方便的對隱性性狀進(jìn)行選擇不受基因表達(dá)與否的限制在基因組上分布廣、數(shù)量多(幾乎是無限的)所需要的材料少

第19頁/共44頁限制性片段長度多態(tài)性(Restrictionfragmentlengthpolymorphism，RFLP)隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性(RandomlyamplifiedpolymorphicDNA，RAPD)擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（Amplifiedfragmentlengthpolymorphisms，AFLP）簡單重復(fù)序列（Simplesequencerepeat，SSR)

常用的DNA分子標(biāo)記第20頁/共44頁1、限制性片段長度多態(tài)性(RFLP)常用的DNA分子標(biāo)記第21頁/共44頁2、隨機(jī)擴(kuò)增多態(tài)性(RAPD)常用的DNA分子標(biāo)記第22頁/共44頁3、擴(kuò)增片段長度多態(tài)性（AFLP）常用的DNA分子標(biāo)記第23頁/共44頁

MSb1234567891011121314PutativelinkedAFLPmarker第24頁/共44頁常用的DNA分子標(biāo)記4、簡單重復(fù)序列（SSR)第25頁/共44頁3、杜仲的遺傳多樣性的研究進(jìn)展

杜仲是雌雄異株，異花授粉，長期采用天然雜交的種子繁殖，加上不同地理環(huán)境的長期栽培，產(chǎn)生了地理生態(tài)變異。依樹皮的特征將杜仲分為4個(gè)變異類型:深縱裂、淺縱裂、龜裂和光皮根據(jù)葉片形態(tài)特征分為:長葉柄杜仲、小葉杜仲、紫紅葉杜仲

根據(jù)枝條、果實(shí)的特征分成若干類型第26頁/共44頁由于杜仲的變異類型依上述標(biāo)準(zhǔn)難以掌握。利用現(xiàn)代分子生物學(xué)方法對杜仲的遺傳多樣性進(jìn)行分析，將有利于杜仲優(yōu)良樹種的選擇、資源保護(hù)和開發(fā)利用。

有關(guān)杜仲的分子水平的研究還處于非常低級的水平，查閱相關(guān)文獻(xiàn)，僅寥寥數(shù)篇。杜仲的遺傳多樣性的研究進(jìn)展第27頁/共44頁保存物種，要保存物種內(nèi)性狀的多樣性，多樣性消失，是物種消失的前提。野生杜仲種群資源的鑒定是杜仲遺傳多樣性的保存，從而有利于物種的保存。鄧等通過AFLP法研究僅推測在神農(nóng)架自然保護(hù)區(qū)有一杜仲古樹可能為野生植株。1、杜仲種群資源的鑒定第28頁/共44頁第29頁/共44頁陳等通過PCR的方法對杜仲25SrDNA5’端序列的克隆，將測定序列和其它12種植物同源序列比較，找到杜仲一特征性核苷酸序列，認(rèn)為可用其開展杜仲與其偽品或替代品鑒別的研究。第30頁/共44頁第31頁/共44頁利用RAPD分析認(rèn)為杜仲種內(nèi)具有豐富的遺傳多樣性，而不同居群內(nèi)部的遺傳多樣性很低。2、杜仲種群內(nèi)多樣性分析第32頁/共44頁第33頁/共44頁第34頁/共44頁第35頁/共44頁來自不同地區(qū)的杜仲樣品的rDNA的ITS的同源性在96.9％以上,不能按照地區(qū)進(jìn)行分組。2、杜仲種群內(nèi)多樣性分析第36頁/共44頁第37頁/共44頁第38頁/共44頁Deng等通過構(gòu)建杜仲的富集AC基因組文庫發(fā)展了23個(gè)SSR分子標(biāo)記，對10個(gè)居群中36個(gè)個(gè)體進(jìn)行檢測，結(jié)果表明19個(gè)SSR具多態(tài)性，同一位點(diǎn)多態(tài)性最少有2個(gè)，最多可達(dá)到14個(gè)，雜合性變化范圍在0.054-0.874之間，認(rèn)為這些SSR標(biāo)記可以作為研究杜仲居群遺傳結(jié)構(gòu)的有用工具。

2、杜仲種群內(nèi)多樣性分析第39頁/共44頁第40頁/共44頁4、小結(jié)個(gè)人認(rèn)為不足之處：1、杜仲的遺傳多樣性研究還處于初級水平，單純的區(qū)分野生種和杜仲的真?zhèn)?；具多樣性的分子?biāo)記太少，對杜仲聚類分析很粗方。2、還沒有報(bào)道多態(tài)性分子標(biāo)記用于指導(dǎo)多目標(biāo)育種。第41頁/共44頁需要解決問題：1、將杜仲的遺傳多樣性研究提高到一個(gè)水平，找尋更多具遺傳多樣性