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

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

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

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

杜仲叶具与杜仲皮同样的药用价值；

种子中含有大量的高级油

皮、叶、果实均含有杜仲胶，是天然橡胶生产的原材料

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。

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。

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。

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

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

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

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

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

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

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

1 、限制性片段长度多态性 (RFLP)

常用的 DNA 分子标记

2 、随机扩增多态性 (RAPD)常用的 DNA 分子标记

3 、扩增片段长度多态性（ AFLP ）

常用的 DNA 分子标记

M Sb 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14

Putative linked AFLP marker

常用的 DNA 分子标记4、简单重复序列（SSR)

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

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

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

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。

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

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

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

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。

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。

Thanks

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