蒙農(nóng)紅豆草是一種多功能性牧草,除作飼料外,還可美化環(huán)境,同時(shí)也是重要的蜜源植物。但由于其育成和使用年限已有20余年,其豐產(chǎn)性和抗寒性逐漸退化,因此亟需對(duì)其進(jìn)行提純復(fù)壯及品種的更新?lián)Q代研究。本研究利用甲基磺酸乙酯(EMS)誘變蒙農(nóng)紅豆草吸脹種子確定半致死劑量,并以此劑量構(gòu)建M1代突變?nèi)后w,一方面以低溫(2℃)發(fā)芽方法篩選抗寒性較強(qiáng)的突變植株;另一方面混合收種構(gòu)建M2、M3代突變?nèi)后w,對(duì)突變?nèi)后w主要進(jìn)行以下3方面的研究:①通過(guò)SSR分子標(biāo)記對(duì)不同突變?nèi)后w進(jìn)行遺傳多樣性分析,目的從分子層面確定不同突變?nèi)后wDNA多態(tài)性;②以M1、M2代突變?nèi)后w為試驗(yàn)材料,通過(guò)SPAD值和株高對(duì)突變?nèi)后w進(jìn)行初步鑒定分類,比較不同類型中突變植株的葉綠素含量和光合特性,目的篩選紅豆草高產(chǎn)育種親本材料;③在M1代突變?nèi)后w中獲得淺色花突變體,通過(guò)對(duì)不同花色表型、結(jié)構(gòu)、成分以及轉(zhuǎn)錄組的研究,為紅豆草的進(jìn)一步開發(fā)利用提供理論基礎(chǔ)。主要研究結(jié)果如下:(1)EMS誘變強(qiáng)度的增加導(dǎo)致蒙農(nóng)紅豆草種子發(fā)芽力和活力的降低,其中0.9%的EMS處理18 h吸脹種子達(dá)到其半致死劑量,也是建立蒙農(nóng)紅豆草突變?nèi)后w的適宜劑量。在蒙農(nóng)紅豆草的突變...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 前言
    1.1 紅豆草概述
        1.1.1 紅豆草來(lái)源與研究進(jìn)展
        1.1.2 蒙農(nóng)紅豆草來(lái)源與研究進(jìn)展
    1.2 EMS化學(xué)誘變育種原理及應(yīng)用
        1.2.1 EMS化學(xué)誘變育種原理
        1.2.2 EMS誘變育種特點(diǎn)
        1.2.3 EMS突變體的篩選與分析
        1.2.4 EMS化學(xué)誘變育種在牧草中的應(yīng)用
        1.2.5 SSR標(biāo)記原理以及在育種上的應(yīng)用
    1.3 植物花色及其合成機(jī)理
        1.3.1 花色對(duì)紅豆草的重要性
        1.3.2 花色表型的測(cè)量
        1.3.3 花色素的種類和結(jié)構(gòu)
        1.3.4 花青素的生物合成途徑
        1.3.5 花青素合成途徑中的主要酶
        1.3.6 花瓣的組織結(jié)構(gòu)對(duì)花色的影響
    1.4 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.4.1 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)及其發(fā)展
        1.4.2 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)的研究方法
        1.4.3 轉(zhuǎn)錄組測(cè)序技術(shù)在非模式植物中的應(yīng)用
    1.5 研究目的與意義
    1.6 研究?jī)?nèi)容
    1.7 技術(shù)路線
2 EMS誘變蒙農(nóng)紅豆草突變?nèi)后w的構(gòu)建和高產(chǎn)突變體的篩選
    2.1 試驗(yàn)材料
        2.1.1 試驗(yàn)材料來(lái)源
        2.1.2 試劑配制
    2.2 試驗(yàn)方法
        2.2.1 EMS處理方法
        2.2.2 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草種子萌發(fā)的影響
        2.2.3 EMS突變?nèi)后w的構(gòu)建
        2.2.4 突變性狀的田間調(diào)查
        2.2.5 M₁、M₂植株表型突變頻率的計(jì)算
        2.2.6 M₁、M₂表型變異植株光合特性與葉綠素含量的測(cè)定
        2.2.7 數(shù)據(jù)分析
    2.3 結(jié)果與分析
        2.3.1 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草種子發(fā)芽力的影響
        2.3.2 蒙農(nóng)紅豆草M₁、M₂代突變體的性狀表現(xiàn)
        2.3.3 蒙農(nóng)紅豆草M₁、M₂代突變?nèi)后w光合特性比較
    2.4 討論
        2.4.1 EMS濃度對(duì)蒙農(nóng)紅豆草種子萌發(fā)的影響
        2.4.2 EMS誘導(dǎo)對(duì)蒙農(nóng)紅豆草變異植株特征特性的誘變效應(yīng)
        2.4.3 誘變后代株高和SPAD值對(duì)誘變劑的響應(yīng)
        2.4.4 誘變后代凈光合速率與葉綠素含量的關(guān)系
        2.4.5 誘變后代光合作用的限制因素
        2.4.6 誘變后代光合速率與水分利用效率的關(guān)系
    2.5 小結(jié)
3 EMS誘變蒙農(nóng)紅豆草變異群體M₁、M₂和M₃代SSR遺傳變異分析
    3.1 試驗(yàn)材料
        3.1.1 試驗(yàn)材料來(lái)源
        3.1.2 試劑配制
    3.2 試驗(yàn)方法
        3.2.1 各世代群體DNA提取
        3.2.2 DNA質(zhì)量與純度檢測(cè)
        3.2.3 SSR引物篩選與稀釋
        3.2.4 SSR-PCR反應(yīng)體系及擴(kuò)增程序
        3.2.5 變性聚丙烯酰胺凝膠電泳
        3.2.6 數(shù)據(jù)分析
    3.3 結(jié)果與分析
        3.3.1 蒙農(nóng)紅豆草SSR標(biāo)記引物及最佳退火溫度
        3.3.2 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草M₁代遺傳多態(tài)性的影響
        3.3.3 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草M₂代遺傳多態(tài)性的影響
        3.3.4 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草M₃代遺傳多態(tài)性的影響
        3.3.5 蒙農(nóng)紅豆草不同群體遺傳相似性分析
        3.3.6 蒙農(nóng)紅豆草不同突變?nèi)后w的聚類分析
    3.4 討論
        3.4.1 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草不同群體的SSR標(biāo)記位點(diǎn)多態(tài)性的影響
        3.4.2 EMS誘變對(duì)蒙農(nóng)紅豆草不同群體遺傳變異的影響
    3.5 小結(jié)
4 EMS誘變蒙農(nóng)紅豆草抗寒突變體的篩選
    4.1 試驗(yàn)材料
    4.2 試驗(yàn)方法
        4.2.1 不同溫度下的種子萌發(fā)
        4.2.2 低溫處理下幼苗及生理指標(biāo)的測(cè)定
        4.2.3 越冬期生理指標(biāo)的測(cè)定
        4.2.4 石蠟切片法觀測(cè)蒙農(nóng)紅豆草越冬期根形態(tài)結(jié)構(gòu)
        4.2.5 返青期越冬率的測(cè)定
        4.2.6 數(shù)據(jù)分析
    4.3 結(jié)果與分析
        4.3.1 EMS處理下的蒙農(nóng)紅豆草種子在不同溫度下萌發(fā)情況
        4.3.2 EMS處理后低溫下發(fā)芽的幼苗生長(zhǎng)速率的變化
        4.3.3 低溫脅迫對(duì)EMS誘變的幼苗生理生化的影響
        4.3.4 越冬期氣溫變化和越冬率
        4.3.5 越冬期低溫脅迫對(duì)EMS誘變的植株生理生化的影響
        4.3.6 蒙農(nóng)紅豆草抗寒性綜合評(píng)價(jià)
        4.3.7 EMS處理對(duì)越冬期蒙農(nóng)紅豆草根解剖結(jié)構(gòu)的影響
    4.4 討論
        4.4.1 EMS處理后低溫發(fā)芽與抗寒性鑒定
        4.4.2 越冬期根解剖結(jié)構(gòu)特征與抗寒性
        4.4.3 幼苗與成株越冬期生理生化變化與抗寒性
    4.5 小結(jié)
5 蒙農(nóng)紅豆草花色突變體表型及色素成分特征分析
    5.1 試驗(yàn)材料
        5.1.1 試驗(yàn)材料來(lái)源
    5.2 試驗(yàn)方法
        5.2.1 突變體表型觀察和生理指標(biāo)測(cè)定
        5.2.2 突變體花色顯微結(jié)構(gòu)觀察
        5.2.3 總花青素和總類黃酮的測(cè)定
        5.2.4 花青素和類黃酮的定性和定量測(cè)定
        5.2.5 數(shù)據(jù)分析
    5.3 結(jié)果與分析
        5.3.1 不同花色蒙農(nóng)紅豆草表型觀察
        5.3.2 不同花色蒙農(nóng)紅豆草表型指標(biāo)比較
        5.3.3 不同花色蒙農(nóng)紅豆草的花粉育性與結(jié)實(shí)率的比較
        5.3.4 不同花色蒙農(nóng)紅豆草相關(guān)花色指標(biāo)比較
        5.3.5 不同花色各指標(biāo)間的相關(guān)性分析
        5.3.6 蒙農(nóng)紅豆草不同花色的花瓣結(jié)構(gòu)比較
        5.3.7 蒙農(nóng)紅豆草不同花色的總類黃酮和總花青素含量比較
        5.3.8 蒙農(nóng)紅豆草不同花色類黃酮含量比較
        5.3.9 蒙農(nóng)紅豆草不同花色的花青素含量比較
        5.3.10 不同花色表型值和色素含量的逐步回歸分析
    5.4 討論
        5.4.1 花色與異花授粉植物結(jié)實(shí)的關(guān)系
        5.4.2 花瓣表型對(duì)其顏色的影響
        5.4.3 花瓣超顯微結(jié)構(gòu)對(duì)其顏色的影響
        5.4.4 花瓣色素含量對(duì)其顏色的影響
    5.5 小結(jié)
6 基于轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的蒙農(nóng)紅豆草花色變異機(jī)理及關(guān)鍵基因的挖掘
    6.1 試驗(yàn)材料
        6.1.1 試驗(yàn)材料來(lái)源
    6.2 試驗(yàn)方法
        6.2.1 文庫(kù)構(gòu)建與測(cè)序
        6.2.2 質(zhì)量評(píng)估與拼接
        6.2.3 差異表達(dá)基因篩選
        6.2.4 差異表達(dá)基因的qRT-PCR驗(yàn)證
        6.2.5 SSR的篩選和統(tǒng)計(jì)分析
        6.2.6 數(shù)據(jù)分析
    6.3 結(jié)果與分析
        6.3.1 蒙農(nóng)紅豆草轉(zhuǎn)錄組測(cè)序與分析
        6.3.2 不同花色蒙農(nóng)紅豆草轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星SSR特征分析
    6.4 討論
        6.4.1 不同花色蒙農(nóng)紅豆草轉(zhuǎn)錄組測(cè)序的分析
        6.4.2 不同花色蒙農(nóng)紅豆草類黃酮合成途徑結(jié)構(gòu)基因表達(dá)分析
        6.4.3 不同花色蒙農(nóng)紅豆草轉(zhuǎn)錄組微衛(wèi)星SSR特征
    6.5 小結(jié)
7 結(jié)論
8 本研究創(chuàng)新
9 進(jìn)一步研究設(shè)想
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3939671