湖南省白檀種質(zhì)資源遺傳多樣性及果實(shí)脂肪酸研究
本文關(guān)鍵詞:湖南省白檀種質(zhì)資源遺傳多樣性及果實(shí)脂肪酸研究,,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:白檀(Symplocos paniculata (Thunb.)Miq.)作為新型木本油料植物,其果實(shí)含油率高達(dá)36.6%,全果利用率接近100%。其籽油內(nèi)含人體必需的兩種不飽和脂肪酸,即油酸和亞油酸,含量高達(dá)70%以上,而硬脂酸含量低,是較為理想、有益健康的食用植物油,也是制備生物柴油的理想原料。白檀適生能力強(qiáng),可垂直分布于海拔80-2500m山地及溝谷中,又可生長(zhǎng)于貧瘠的荒山坡地以及廢棄礦區(qū),是退化環(huán)境修復(fù)理想的先鋒樹(shù)種。由此可見(jiàn),白檀資源的開(kāi)發(fā)與利用具有良好的生態(tài),經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。然而,白檀至今仍處于野生狀態(tài),相關(guān)研究報(bào)道甚少,為充分開(kāi)發(fā)利用這種野生資源,本文對(duì)湖南分布比較集中的6個(gè)區(qū)域進(jìn)行了白檀資源調(diào)查,利用形態(tài)學(xué)標(biāo)記和ISSR分子標(biāo)記相結(jié)合分析白檀資源的遺傳多樣性,開(kāi)展白檀體細(xì)胞胚繁殖技術(shù)研究,觀測(cè)研究白檀果實(shí)發(fā)育及脂肪酸積累規(guī)律,為白檀種質(zhì)資源遺傳多樣性評(píng)價(jià)系統(tǒng)構(gòu)建、挖掘白檀優(yōu)質(zhì)種質(zhì)資源、建立優(yōu)質(zhì)種質(zhì)保存體系和綜合利用開(kāi)發(fā)體系奠定基礎(chǔ),其主要研究結(jié)果如下:1、完善和規(guī)范了白檀種質(zhì)資源主要表型性狀觀測(cè)記錄方法及性狀評(píng)價(jià)標(biāo)準(zhǔn),并篩選出白檀資源集中且具有代表性的6個(gè)白檀居群。2、白檀表型性狀遺傳多樣性豐富,居群間和居群內(nèi)均存在不同程度的變異。不同居群間樹(shù)高與枝下高、鮮果千粒重、種子千粒重、果穗長(zhǎng)等表型性狀差異極顯著,具有較強(qiáng)的遺傳分化;葉柄長(zhǎng)、果形指數(shù)及果實(shí)緊密度等性狀間遺傳分化較;居群內(nèi),除道縣白檀單株表型性狀遺傳分化程度較低外,其余居群內(nèi)均存在不同程度的差異性。3、白檀ISSR-PCR最優(yōu)反應(yīng)體系為:總體積20μL, DNA模板80ng(1.6pL), Mg2+3mmol/L(2.4μL), dNTPs0.2mmol/L (1.6μL),引物0.5umol/L (1μL) Taq DNA聚合酶1.25U (0.5μL), 10×PCR Buffer (Mg2+ free)2μL,滅菌的ddH2O10.9μL。反應(yīng)程序?yàn)椋?4℃預(yù)變性4min;94℃變性30s,54℃退火45s,72℃延伸90s,30個(gè)循環(huán);72℃延伸7min,4℃下保存。4、利用5條多態(tài)性較高的ISSR引物對(duì)6個(gè)不同居群的68份白檀樣品進(jìn)行DNA多樣性分析,通過(guò)PCR擴(kuò)增檢測(cè)到74個(gè)擴(kuò)增位點(diǎn),電泳條帶分布在200-2500bp之間,其中多態(tài)位點(diǎn)73個(gè),多態(tài)性比率高達(dá)98.65%。居群內(nèi)期望雜合度分布在0.10949~0.24805之間,最高的是大圍山B區(qū)(0.24805),最低的是衡山(0.10949),表明大圍山居群B群內(nèi)遺傳多樣性豐富,而衡山居群群體內(nèi)遺傳同一性較高。5、居群間DNA多樣性聚類分析,6個(gè)居群分為三大類,第一大類為大圍山A區(qū)、大圍山B區(qū)和衡山居群,第二大類為岳陽(yáng)和道縣居群,龍山居群?jiǎn)为?dú)成第三大類,整體上是地理上分布近的天然居群容易聚為一類,這與表型性狀的聚類分析結(jié)果基本一致:對(duì)來(lái)自不同居群的68個(gè)樣株聚類,被聚為11個(gè)類群,其中,來(lái)自龍山居群的單株被分成6個(gè)小類群,即居群內(nèi)遺傳分化豐富。6、以白檀種子未成熟胚為外植體進(jìn)行離體培養(yǎng),構(gòu)建了體細(xì)胞胚快繁體系。以改良MS+0.25mg/L6-BA+0.15mg/LNAA為分化誘導(dǎo)培養(yǎng)基,胚性愈傷組織分化成體細(xì)胞胚及體細(xì)胞胚的增殖率分別高達(dá)71.99%和76.56%。將成熟體細(xì)胞胚在1/2改良MS+1.5%的蔗糖培養(yǎng)基上培養(yǎng),成苗率可達(dá)85%。7、來(lái)自不同居群的白檀果實(shí)發(fā)育及油脂積累規(guī)律基本一致,但居群間脂肪酸含量差異顯著。果實(shí)形態(tài)發(fā)育可劃分為3個(gè)時(shí)期:快速生長(zhǎng)期、緩慢生長(zhǎng)期和果皮顏色變化期。油脂快速積累開(kāi)始于果實(shí)緩慢生長(zhǎng)期,果皮顏色變化期果實(shí)油脂總含量趨于穩(wěn)定,飽和與不飽和脂肪酸的相對(duì)含量發(fā)生變化。白檀果實(shí)平均含油率為34.32%,不同居群間存在差異,大圍山A區(qū)含油率最高,可達(dá)36.6%,大圍山B區(qū)含油率最低,僅為31.32%。8、白檀果實(shí)油脂以油體和特化油細(xì)胞的形式貯存于全果中,以中果皮、胚乳和胚三個(gè)部位分布最豐富,其脂肪酸主要組成成分為油酸、亞油酸、亞麻酸、棕櫚酸及硬脂酸,其中油酸和亞油酸含量與其果實(shí)生長(zhǎng)發(fā)育階段日均最高氣溫、年日照時(shí)數(shù)等氣候因子呈顯著正相關(guān)性。
【關(guān)鍵詞】:白檀 種質(zhì)資源 遺傳多樣性 體胚發(fā)生 果實(shí)脂肪酸
【學(xué)位授予單位】:中南林業(yè)科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:博士
【學(xué)位授予年份】:2015
【分類號(hào)】:S794.9
【目錄】:
- 摘要4-6
- ABSTRACT6-9
- 縮略詞9-13
- 1 前言13-35
- 1.1 油料植物白檀資源概述13-15
- 1.1.1 白檀的生物學(xué)特性14
- 1.1.2 白檀的生態(tài)學(xué)特性14
- 1.1.3 白檀資源自然分布14-15
- 1.2 油料植物白檀的研究現(xiàn)狀15-18
- 1.2.1 白檀果油的理化性質(zhì)15
- 1.2.2 白檀資源主要活性成分15-16
- 1.2.3 白檀藥用價(jià)值16-17
- 1.2.4 白檀的其他利用價(jià)值17
- 1.2.5 白檀資源分布及繁育技術(shù)17-18
- 1.3 林木遺傳多樣性研究現(xiàn)狀18-24
- 1.3.1 植物遺傳多樣性的內(nèi)涵18
- 1.3.2 遺傳多樣性的研究方法18-23
- 1.3.3 木本油料植物遺傳多樣性研究23-24
- 1.4 林木體細(xì)胞胚胎發(fā)生研究現(xiàn)狀24-29
- 1.4.1 闊葉樹(shù)種體細(xì)胞胚胎發(fā)生研究現(xiàn)狀24-26
- 1.4.2 林木體細(xì)胞胚胎發(fā)生的影響因子26-29
- 1.5 油料植物果實(shí)發(fā)育及脂肪酸合成研究現(xiàn)狀29-33
- 1.5.1 油料植物果實(shí)發(fā)育研究29-30
- 1.5.2 脂肪酸生物合成及功能30-31
- 1.5.3 貯藏三酰甘油的細(xì)胞器—油體研究現(xiàn)狀31-33
- 1.6 課題來(lái)源33
- 1.7 研究目的意義33
- 1.8 研究?jī)?nèi)容與技術(shù)路線33-35
- 2 白檀野生資源調(diào)查35-39
- 2.1 分布概況35
- 2.2 調(diào)查方法35-36
- 2.3 調(diào)查內(nèi)容36-38
- 2.3.1 采樣地的土壤和氣候特點(diǎn)36-37
- 2.3.2 表型性狀的選擇及觀測(cè)標(biāo)準(zhǔn)37-38
- 2.4 白檀種質(zhì)資源描述規(guī)范38-39
- 3 白檀種質(zhì)資源形態(tài)標(biāo)記及ISSR分析39-84
- 3.1 居群表型多樣性研究39-61
- 3.1.1 材料與方法39
- 3.1.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法39-40
- 3.1.3 結(jié)果與分析40-61
- 3.2 ISSR遺傳多樣性研究61-80
- 3.2.1 主要試驗(yàn)試劑與設(shè)備61-62
- 3.2.2 試驗(yàn)方法62-66
- 3.2.3 結(jié)果與分析66-80
- 3.3 小結(jié)與討論80-84
- 3.3.1 白檀自然居群形態(tài)多樣性80-82
- 3.3.2 白檀居群遺傳多樣性82
- 3.3.3 白檀居群遺傳分化82-83
- 3.3.4 形態(tài)性狀與DNA遺傳多樣性83-84
- 4 白檀體細(xì)胞胚胎發(fā)生技術(shù)研究84-92
- 4.1 試驗(yàn)材料與方法84-86
- 4.1.1 試驗(yàn)材料84
- 4.1.2 啟動(dòng)培養(yǎng)84-85
- 4.1.3 胚性愈傷組織的分化及增殖培養(yǎng)85-86
- 4.1.4 體細(xì)胞胚成熟及植株再生86
- 4.1.5 培養(yǎng)條件86
- 4.1.6 數(shù)據(jù)處理86
- 4.2 結(jié)果與分析86-90
- 4.2.1 白檀體胚發(fā)生和形態(tài)發(fā)育過(guò)程86-87
- 4.2.2 愈傷組織的誘導(dǎo)87-88
- 4.2.3 胚性愈傷組織的分化與增殖88-89
- 4.2.4 體細(xì)胞胚的成熟及植株再生89-90
- 4.3 小結(jié)與討論90-92
- 5 白檀果實(shí)發(fā)育及油脂積累規(guī)律研究92-114
- 5.1 材料與方法92-95
- 5.1.1 試驗(yàn)取樣地點(diǎn)92
- 5.1.2 儀器與試劑92-93
- 5.1.3 果實(shí)形態(tài)和重量觀測(cè)93-94
- 5.1.4 果實(shí)內(nèi)油脂積累過(guò)程觀測(cè)94
- 5.1.5 果實(shí)油脂含量與脂肪酸成分測(cè)定94-95
- 5.1.6 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析95
- 5.2 結(jié)果與分析95-111
- 5.2.1 白檀果實(shí)形態(tài)發(fā)育變化規(guī)律95-99
- 5.2.2 白檀果實(shí)不同時(shí)期油體和油細(xì)胞發(fā)育特點(diǎn)99-101
- 5.2.3 白檀果實(shí)油脂積累規(guī)律101-105
- 5.2.4 白檀居群果實(shí)脂肪酸多樣性分析105-111
- 5.3 小結(jié)與討論111-114
- 5.3.1 白檀果實(shí)形態(tài)發(fā)育特點(diǎn)111
- 5.3.2 白檀油細(xì)胞和油體發(fā)育特點(diǎn)111-112
- 5.3.3 白檀脂肪酸發(fā)育特點(diǎn)112
- 5.3.4 白檀居群果實(shí)脂肪酸多樣性分析112-114
- 6 結(jié)論114-116
- 7 論文特色與創(chuàng)新點(diǎn)116-117
- 參考文獻(xiàn)117-137
- 附表1 白檀種質(zhì)資源采集樣表137-141
- 附圖A ISSR-PCR擴(kuò)增結(jié)果圖141-150
- 附圖B 白檀體細(xì)胞胚胎發(fā)育過(guò)程150-152
- 附圖C 果實(shí)果皮、胚乳形態(tài)解剖顯微照片152-156
- 附圖D 脂肪酸色譜圖156-157
- 附錄攻讀學(xué)位期間的主要學(xué)術(shù)成果157-159
- 致謝159
【參考文獻(xiàn)】
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本文關(guān)鍵詞:湖南省白檀種質(zhì)資源遺傳多樣性及果實(shí)脂肪酸研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
本文編號(hào):396837
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