遗传多样性的综述
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物种遗传多样性的综述
遗传多样性具有特异性,即任何物种都具有特有的基因序列和遗传结构,也就是说生物世界中存在着极为丰富的遗传突变。种内遗传多样性的丰富度对物种的生存至关重要。一个居群( 或物种)遗传多样性越高即遗传变异越丰富,对外界环境变化的潜在适应性就越强,越易扩展其分布范围和开拓新的环境。
对珍稀濒危植物遗传多样性的研究可以揭示物种或居群的进化历史( 起源时间、方式等) ,探讨物种稀有或濒危原因和过程,并且进一步分析其进化潜力。
关于物种的遗传多样性的研究主要应用的手段为(1,形态标记(利用植物外部形态特征的差异来区分个体的方式)、2,染色体标记(染色体标记是物质的载体,是基因的携带者。主要包括染色体数目的变异和结构的变异)3,生化标记(植物的组织蛋白粗提取物中含有许多不同的贮藏蛋白和同工酶等生化物质。通过电泳和染色法,将蛋白质的多种形式转化为酶谱带型,据此可以进行物种间亲缘关系的分析及纯度鉴定)4,DNA分子标记(DNA分子碱基序列的变异为基础的遗传标记方法,更直接揭示植物基因DNA水平上的多态性)。
DNA分子标记:
1)RFLP. RFLP 是DNA限制性片段长度多态性的简称.RFLP是最早的分子标记技术,该方法是利用已知的限制性内切酶酶切个体基因组 DNA,然后用已标记的探针与之杂交.由于各种限制性内切酶能够识别一的碱基序列,DNA序列的变化会增减酶切位点的数目,因
此在不同个体中与同一探针杂交的 DNA片段会存在长度上的差异,即显示出多样性.
2)RAPD.RAPD是随机扩增多态性DNA.RAPD是利用随机引物( 通常为 10个核苷酸) 对基因组 DNA进行PCR扩增而产生多态性DNA 片段,而后经琼脂糖凝胶电泳分离,经EB染色或放射自显影来检测DNA序列的多态性.
3)AFLP.AFLP是扩增片段长度多态性.AFLP是将RFLP与PCR技术结合,设计人工合成的限制性内切酶通用接头以及可以序列配对的专用引物,对不同材料DNA酶切片段存在的差异进行选择性扩增。在试验过程中,将双链接头连接到事先用限制性内切酶酶切后产生的DNA片段末端,然后以接头序列和邻近的限制性位点序列为引物结合位点进行扩增,最后分离扩增出的 DNA 片段进行检测。
4)SSR.SSR是简单序列重复.是基因组中简单串联重复序列因重复次数的不同而形成的多态性。基因组中的重复序列按照重复单元的大小可分为卫星序列、小卫星序列和微卫星序列。微卫星DNA标记技术是 DNA分子标记技术中极具潜力的分子标记,是目前最先进的遗传标记技术之一.微卫星的重复单元一般在 2-5个核苷酸,串联重复的长度可达几十甚至几百个核苷酸序列。拷贝数目的不同造成微卫星具有极为丰富的多态性。微卫星两端通常是保守序列,因此可以据该设计扩增微卫星的引物序列。直接对微卫星进行测序,然后根据两端的核苷酸序列得到引物序列,无疑是最直接、最简单的方法,但是鉴于工作量、经济等方面的考虑,通常不会选用这种方法。目前,依据相关原理而编写出的引物设计软件已经被开发出来,在科研中也得到越来越广泛的使用。同样,因为微卫星两端的
引物通常是保守序列,微卫星引物在同属的亲缘关系较近的物种之
间具有一定的通用性,因此近缘物种筛选法也是获取微卫星引物的
主要方法之一。该方法能够大大节省投入在引物设计上的时间与成
本等。
5)SNP.SNP是单核苷酸多态性.是指染色体基因组上由单碱基变
异( 转换、颠换、插入和缺失) 引起的DNA序列多样性.其中,单
碱基的转换与颠换最常见。转换是基因组某个位点上一种嘧啶/嘌呤
置换另一种嘧啶/嘌呤,而颠换是嘌呤与嘧啶互换。理论上,突变可
以发生在任何一种碱基上,但实际上 SNP较多发生在 T 和 C之间。在4种置换方式上,C-T(G-A)转换最常见,约占2/3。SNP标记具有
稳定性高、代表性强、位点丰富、分布广泛等特点,并且具有二等
位性,易于实现分析的自动化。随着技术手段的不断改进,SNP标
记的检测成本也将大大降低,因此,SNP具有极高的理论与应用价值。在众多分子标记中,SNP已成为研究最多、最具前景的标记技术之一。
1、基因流是群体间以及群体内不同个体间基因信息的传播和交流,通常通过花粉、种子以及克隆体的传播实现。基因流的程度受
到传播方式、传播机制以及群体间地理距离的影响。长距离的基因
流通常依靠种子的散布实现。
诚然,由于人类活动的日益频繁,人为造成的植物资源的过
度利用及生境的破碎、丧失已经成为威胁珍稀濒危植物生存的最主
要因素,但是不容忽视的是,繁育系统、基因流、自然选择等也会
严重制约物种的生存。因此,只有综合各因素的影响作用,才能制
定出科学的保护措施。
遗传多样性水平在一定程度上体现着物种适应环境的能力,制约着物种进化的水平,同时为评价保护价值、就地和迁地保护提供重要的信息(Hogbin,1999)。
一、遗传多样性的意义:
1、采用等位酶电泳技术,对裸果木种群进行遗传分析,以了解裸
果木的遗传多样性水平,为进一步研究裸果木的遗传变异、进化潜力及采取合理的保护措施提供参考资料。
二、影响遗传多样性等的因素:
物种以风媒传份为主,种子外被种毛,种子的重量较轻,花粉和种子可以借助风和水传播的较远。植物种群间的基因流主要是靠花粉和种子的扩散,各种群间距离也较近,因此种群间存在基因交流。
三、实验方法:
1.(等位酶电泳的方法)
取样和样品处理实验材料取样地点和生境特点。每个种群随机采集30株左右成熟单株的果实,晾干后脱粒,获取种子,每单株土培40粒种子待用。