百合是重要的商品花卉,縮短繁育周期,培育“早熟開花”新品種是百合育種的重要方向。新鐵炮百合（Lilium ×formolongi）具有播種一年開花的“早熟開花”特性,使其成為早花育種的重要親本和百合成花調控機理研究的重要材料。本研究以新鐵炮百合為親本,通過減數(shù)分裂多倍化途徑和有絲分裂多倍化途徑構建了回交一代（BC1）群體,對遠緣雜交中存在的雜交障礙進行了鑒定和克服,利用基因組原位雜交（GISH）技術對其開花性狀和染色體傳遞規(guī)律進行分析。在確定不同雜種系百合花芽分化關鍵時期的基礎上,對新鐵炮百合及其它雜種系百合品種中開花整合因子FLOWERING LOCUST（FT）基因家族成員進行了克隆和生物信息學分析,比較在不同品種中的時空表達規(guī)律,并對其功能進行分析。本研究對百合早花新品種培育及成花調控機制的研究具有重要的理論和應用價值。主要研究結果如下:（1）新鐵炮百合更適宜作為母本與東方百合品種進行遠緣雜交,且與東方百合雜種系品種’Sorbonne’、’Muscadet’雜交親和性更高。為構建BC1群體,利用FO和FA雜種一代分別與東方百合和亞洲百合及新鐵炮百合進行回交:在FO型回交組合中,’... 

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【學位級別】：博士

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摘要
ABSTRACT
1. 引言
    1.1. 百合育種研究進展
        1.1.1. 百合雜交育種
        1.1.2. 百合多倍化育種
        1.1.3. 百合早花育種
    1.2. 染色體原位雜交技術應用進展
        1.2.1. 染色體原位雜交技術原理
        1.2.2. 染色體原位雜交技術的應用
    1.3. 植物成花的調控機制
        1.3.1. 光周期途徑
        1.3.2. 春化作用途徑
        1.3.3. 自主作用途徑
        1.3.4. 赤霉素途徑
        1.3.5. 年齡途徑
        1.3.6 溫度途徑
        1.3.7. 成花調控途徑的整合
    1.4. 開花信號整合因子FT基因研究進展
        1.4.1. FT基因家族
        1.4.2. FT基因的表達調控模式
        1.4.3. FT基因家族的功能
    1.5. 百合屬FT參與成花調控的研究進展
    1.6. 本研究內容概述
        1.6.1. 研究的目的及意義
        1.6.2. 研究目標
        1.6.3. 擬解決的關鍵科學問題
        1.6.4. 技術路線
2. 百合早花群體的構建
    2.1. 材料與方法
        2.1.1. 試驗材料
        2.1.2. 親本性狀調查
        2.1.3. 花粉生活力測定
        2.1.4. 雜交授粉
        2.1.5. 花粉熒光顯微觀察
        2.1.6. 胚培養(yǎng)與雜種苗的擴繁、移栽
    2.2. 結果與分析
        2.2.1. 親本及F1代性狀調查
        2.2.2. 花粉生活力
        2.2.3. 新鐵炮百合與東方百合雜交結果分析
        2.2.4. 以F1代FO/FA型百合作母本的雜交結果分析
        2.2.5. FFOO型百合與東方百合、新鐵炮百合雜交結果分析
        2.2.6. 授粉親和性的熒光顯微觀察
    2.3. 討論
    2.4. 本章小結
3. 百合早花群體開花性狀與染色體遺傳分析
    3.1. 材料與方法
        3.1.1. 試驗材料
        3.1.2. 雜種后代性狀調查
        3.1.3. 染色體鑒定
        3.1.4. 2n花粉檢測
        3.1.5. 基因組原位雜交(GISH)
    3.2. 結果與分析
        3.2.1. 親本染色體組成與花粉大小
        3.2.2. 雜種苗表型性狀分析
        3.2.3. FO型百合與東方百合雜種后代染色體組成
        3.2.4. FFOO型百合與東方百合雜種后代染色體組成
        3.2.5. 東方百合、新鐵炮百合與FFOO型百合雜種后代染色體組成
    3.3. 討論
    3.4. 本章小結
4. 百合不同雜種系品種花芽發(fā)育進程研究
    4.1. 材料與方法
        4.1.1. 試驗材料
        4.1.2. 百合資源栽培與生長發(fā)育調查
        4.1.3. 百合品種花芽分化過程莖尖解剖學觀察
    4.2. 結果與分析
        4.2.1. 百合品種生長發(fā)育進程分析
        4.2.2. 百合不同雜種系品種花芽分化進程分析
    4.3. 討論
        4.3.1. 百合花芽分化類型的劃分
        4.3.2. 百合花芽分化關鍵時間節(jié)點對百合開花時間的影響
    4.4. 本章小結
5. 新鐵炮百合LfFT基因家族成員序列結構及轉錄表達分析
    5.1. 材料方法
        5.1.1. 試驗材料
        5.1.2. LfFT基因編碼區(qū)全長的鑒定
        5.1.3. 蛋白氨基酸序列生物信息學分析
        5.1.4. 實時熒光定量表達分析
    5.2. 結果與分析
        5.2.1. LfFT基因家族成員生物信息學分析
        5.2.2. LfFT基因家族成員在新鐵炮不同發(fā)育時期不同器官中的表達模式分析
        5.2.3. 下游LfAP1,LfSOC,LfLFY基因在新鐵炮百合莖尖中表達模式分析
    5.3. 討論
    5.4. 本章小結
6. 不同百合雜種系中FT基因家族成員序列結構及轉錄表達分析
    6.1. 材料與方法
        6.1.1. 試驗材料
        6.1.2. FT基因家族成員同源克隆
        6.1.3. 蛋白質氨基酸序列生物信息學分析
        6.1.4. 回交一代Q1-16鱗莖培養(yǎng)
        6.1.5. 實時熒光定量表達分析
    6.2. 結果與分析
        6.2.1. 不同百合雜種系中FT基因家族成員生物信息學分析
        6.2.2. 不同百合雜種系中FT基因家族成員在不同發(fā)育時期不同器官中的表達模式
        6.2.3. 回交一代Q1-16鱗莖分化與生長過程中FT基因家族成員表達模式分析
    6.3. 討論
    6.4. 本章小結
7. 百合FT基因家族成員在擬南芥中的功能驗證分析
    7.1. 材料與方法
        7.1.1. 試驗材料
        7.1.2. LfFTs基因編碼區(qū)全長的克隆
        7.1.3. 植物表達載體構建
        7.1.4. 擬南芥栽培
        7.1.5. 農桿菌侵染法轉化擬南芥
        7.1.6. 轉化擬南芥篩選及分子鑒定
        7.1.7. 擬南芥轉基因株系表型測定
    7.2. 結果與分析
        7.2.1. LfFT1、LfFT2、LfFT3基因的克隆
        7.2.2. 轉LfFT1、LfFT2、LfFT3基因株系的鑒定
        7.2.3. 轉LfFT1、LfFT2、LfFT3基因株系開花性狀調查
    7.3. 討論
    7.4. 本章小結
8. 全文總結
    8.1. 主要結論
    8.2. 創(chuàng)新點
參考文獻
個人簡介
導師簡介
獲得成果目錄
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
[1]成花素基因PdFT的克隆及其對牡丹成花的影響[J]. 朱富勇,劉傳嬌,薛璟祺,王順利,張萍,任秀霞,張秀新.  中國農業(yè)科學. 2014(13)
[2]細葉百合鱗莖花芽分化過程觀察[J]. 王家艷,劉芳,蘇欣,盧政巖,周蘊薇.  草業(yè)科學. 2014(05)
[3]棉花GhFTL1基因的克隆及初步功能分析[J]. 東銳,院海英,顧超,鄭銀英,黃先忠,崔百明.  棉花學報. 2011(06)
[4]百合花粉管通道法遺傳轉化的研究[J]. 李雙,袁霖,賈桂霞.  黑龍江農業(yè)科學. 2011(08)
[5]新鐵炮百合花芽分化過程的形態(tài)學觀察[J]. 寧云芬,龍明華,陶勁,楊美純,韋鵬霄.  園藝學報. 2008(09)
[6]高等植物開花誘導研究進展[J]. 孫昌輝,鄧曉建,方軍,儲成才.  遺傳. 2007(10)
[7]百合花芽分化的形態(tài)學觀察[J]. 郭蕊,趙祥云,王文和,陳偉之.  沈陽農業(yè)大學學報. 2006(01)
[8]甜柿2n花粉形成的細胞學機理研究[J]. 唐仙英,羅正榮.  中國農業(yè)科學. 2002(05)

博士論文
[1]光周期誘導新鐵炮百合成花轉變的分子機理研究[D]. 李玉帆.北京林業(yè)大學 2017
[2]百子蓮花芽分化過程中比較轉錄組分析及開花相關基因的克隆[D]. 石玉波.東北林業(yè)大學 2014

碩士論文
[1]低溫貯藏對百合花芽分化的影響[D]. 陳夢玲.四川農業(yè)大學 2017
[2]小葉楊FT基因家族的克隆及功能驗證[D]. 朱燕宇.南京林業(yè)大學 2015



本文編號：3665158