本文關(guān)鍵詞：仁用杏自交不親和的授粉特性和S基因型鑒定研究

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【摘要】：仁用杏是我國(guó)六大木本糧油樹(shù)種之一,也是重要生態(tài)經(jīng)濟(jì)樹(shù)種之一。目前制約仁用杏生產(chǎn)的關(guān)鍵問(wèn)題是產(chǎn)量不高,且不穩(wěn)定。造成這種現(xiàn)象的主要原因是絕大多數(shù)品種的自交不親和。而品種間的親和性取決于兩個(gè)品種的S基因型,S基因型相同則不親和,反之則親和。本研究擬從仁用杏自交不親和的授粉特性和分子水平兩方面出發(fā),一方面探索仁用杏授粉受精的影響因素;另一方面通過(guò)S基因型的鑒定,構(gòu)建仁用杏雜交組合數(shù)據(jù)庫(kù),為仁用杏育種和生產(chǎn)的有效控制提供指導(dǎo)。本研究所取得的主要結(jié)果如下:(1)以仁用杏的主要資源西伯利亞杏為實(shí)驗(yàn)材料,研究發(fā)現(xiàn),86.27%的西伯利亞杏雌蕊敗育率低于90%,完全花比例較高;73.53%西伯利亞杏的單朵花花粉量集中在1×104~5×104之間,相對(duì)來(lái)說(shuō)比較集中;86.27%的西伯利亞杏花粉活力低于50%,且壽命較短。從花粉活力的結(jié)果來(lái)說(shuō),這項(xiàng)指標(biāo)是影響雜交育種的關(guān)鍵因素。我們應(yīng)把花粉活力高,且活力保持時(shí)間長(zhǎng)的資源作為選育的重點(diǎn)�；ò趯㈤_(kāi)未開(kāi)時(shí),柱頭已經(jīng)具備一定的可授性,開(kāi)花后1~4天內(nèi)柱頭可授性保持較高水平,第5天開(kāi)始有下降趨勢(shì)。同時(shí),對(duì)西伯利亞杏不同花色、花大小、完全花比率、長(zhǎng)勢(shì)與花粉量、花粉活力之間的相關(guān)性,及花粉活力高低與花粉管在花柱內(nèi)萌發(fā)長(zhǎng)度的相關(guān)性進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)檢測(cè)指標(biāo)之間無(wú)相互影響。(2)自交試驗(yàn)的熒光顯微觀察結(jié)果顯示,授粉后16h,96.08%的資源花粉管在花柱上部;授粉后24h,74.51%的資源花粉管的仍在花柱上部;授粉后48h,35.29%的資源花粉管到達(dá)花柱中部;授粉后80h,花粉管到達(dá)花柱下部的資源約50%,但受精胚珠數(shù)為0。由此可見(jiàn),西伯利亞杏基本上自交不親和。(3)從薔薇科73對(duì)S-RNase和SFB基因型鑒定引物中篩選出了12對(duì)多態(tài)性高的S-RNase引物和6對(duì)多態(tài)性高的SFB引物,說(shuō)明薔薇科S-RNase基因型鑒定引物在仁用杏上具有通用性;同時(shí)根據(jù)NCBI中已發(fā)表的杏屬S-RNase和SFB基因的全長(zhǎng),自行設(shè)計(jì)了112對(duì)S-RNase和SFB基因型鑒定引物,篩選出多態(tài)性高、電泳譜帶清晰、譜帶分離好的S-RNase引物12對(duì)和SFB引物4對(duì)。(4)利用薔薇科篩選的和自行設(shè)計(jì)的9對(duì)S-RNase和SFB基因型鑒定引物確定了我國(guó)90份仁用杏主栽品種或優(yōu)株的S基因型,其中86份樣品確定了其S基因型,即2個(gè)S基因,4份樣品僅確定其中一個(gè)S基因。同時(shí)也鑒定了3個(gè)新的S-RNase基因和1個(gè)新的SFB基因,依次是S67-RNase、S68-RNase、S69-RNase和SFB61。研究中發(fā)現(xiàn)‘龍王帽’、‘12025’、‘12027’、‘12035’、‘12039’、‘12114’和‘北雜’具有相同的S基因型S9S67;‘超仁’、‘PT8’、‘PT80’、‘F24’、‘F26’具有相同的S基因型S8S11等。相同的S基因型的品種或優(yōu)株之間進(jìn)行授粉結(jié)實(shí)率極低,生產(chǎn)上應(yīng)避免它們之間相互授粉。(5)供試90份仁用杏樣品中,共涉及到32個(gè)不同的S基因,不同的S基因在仁用杏上出現(xiàn)的頻率不同,其中S9-RNase、S67-RNase和S11-RNase出現(xiàn)在頻率最高,S36-RNase、S15-RNase、S52-RNase、S18-RNase、S22b-RNase、S13-RNase和SFB70出現(xiàn)在頻率最低。S9-RNase基因在甜仁仁用杏資源中出現(xiàn)在頻率最高,而苦仁仁用杏資源中S基因頻率最高的是S9-RNase和S11-RNase。不管是國(guó)內(nèi)仁用杏資源還是國(guó)外新西蘭杏資源,均具有共同的S基因S2-RNase、S8-RNase、S11-RNase等。進(jìn)一步證明了S基因的分化應(yīng)該在杏屬各個(gè)種形成之前。針對(duì)仁用杏S-RNase和SFB基因的系統(tǒng)進(jìn)化研究基礎(chǔ)還比較薄弱,本研究構(gòu)建了杏屬的S-RNase和SFB基因系統(tǒng)進(jìn)化樹(shù),可以全面的了解杏屬S-RNase和SFB基因的進(jìn)化關(guān)系。(6)以完整鑒定的86份仁用杏品種或優(yōu)株的S基因型為基礎(chǔ),構(gòu)建了仁用杏雜交組合數(shù)據(jù)庫(kù)。以此為依據(jù),我們可以有效地在栽培中正確的配置授粉樹(shù),創(chuàng)造良好的授粉環(huán)境,來(lái)保證授粉受精正常進(jìn)行,從而獲得高產(chǎn)穩(wěn)產(chǎn)。
【關(guān)鍵詞】：仁用杏 自交不親和性 授粉特性 S-RNase基因 SFB基因 S基因型
【學(xué)位授予單位】：中國(guó)林業(yè)科學(xué)研究院
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S662.2
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-16
• 第一章 緒論16-27
• 1.1 引言16-21
• 1.1.1 研究背景16
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀16-20
• 1.1.3 發(fā)展趨勢(shì)20-21
• 1.2 研究目標(biāo)和主要研究?jī)?nèi)容21-26
• 1.2.1 關(guān)鍵的科學(xué)問(wèn)題和研究目標(biāo)21
• 1.2.2 主要研究?jī)?nèi)容21-26
• 1.3 研究技術(shù)路線26-27
• 第二章 仁用杏授粉特性的研究27-43
• 2.1 材料和方法28-31
• 2.1.1 材料28
• 2.1.2 方法28-30
• 2.1.3 數(shù)據(jù)處理30-31
• 2.2 結(jié)果與分析31-39
• 2.2.1 早晚花資源花芽膨大情況31-32
• 2.2.2 雌蕊敗育率、花粉量和花粉活力測(cè)定32-34
• 2.2.3 柱頭可受性的熒光顯微鏡觀察結(jié)果分析34-36
• 2.2.4 自交不親和程度觀察36-38
• 2.2.5 不同花色、長(zhǎng)勢(shì)西伯利亞杏的花粉量和花粉活力差異分析38
• 2.2.6 花大小、完全花比率與花粉量、花粉活力的相關(guān)性分析38-39
• 2.3 討論39-43
• 2.3.1 雌蕊敗育率、花粉量、花粉活力及柱頭可授性分析39-40
• 2.3.2 自交不親和性分析40-41
• 2.3.3 花期指標(biāo)相關(guān)性分析41-42
• 2.3.4 花粉量和花粉活力在優(yōu)株選育中的作用42-43
• 第三章 S基因型鑒定引物的篩選與設(shè)計(jì)43-55
• 3.1 材料與方法43-47
• 3.1.1 材料43
• 3.1.2 DNA提取43-44
• 3.1.3 S-RNase和SFB引物的篩選44-46
• 3.1.4 S-RNase和SFB引物的設(shè)計(jì)與合成46-47
• 3.1.5 數(shù)據(jù)處理47
• 3.2 結(jié)果與分析47-53
• 3.2.1 薔薇科73對(duì)S基因型鑒定引物的篩選47-50
• 3.2.2 自行設(shè)計(jì)的S-RNase和SFB引物的篩選50-53
• 3.3 小結(jié)與討論53-55
• 第四章 仁用杏S基因型的確定55-71
• 4.1 材料與方法55-59
• 4.1.1 植物材料55-56
• 4.1.2 實(shí)驗(yàn)方法56-59
• 4.2 結(jié)果與分析59-69
• 4.2.1 仁用杏S-RNase基因的確定59-67
• 4.2.2 仁用杏SFB基因的確定67-69
• 4.3 小結(jié)與討論69-71
• 第五章 新S基因的鑒定及應(yīng)用71-103
• 5.1 材料與方法71-72
• 5.1.1 仁用杏新的S基因的鑒定71
• 5.1.2 仁用杏S基因的驗(yàn)證71-72
• 5.1.3 仁用杏S基因頻率分析72
• 5.1.4 S基因系統(tǒng)發(fā)育樹(shù)的構(gòu)建72
• 5.1.5 仁用杏雜交組合數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建72
• 5.2 結(jié)果與分析72-94
• 5.2.1 仁用性杏新S基因的鑒定72-79
• 5.2.2 仁用杏S基因的驗(yàn)證79-86
• 5.2.3 仁用杏S基因頻率分析86-87
• 5.2.4 90份仁用杏S基因遺傳距離分析87-89
• 5.2.5 NCBI中杏屬已登錄的S基因遺傳距離分析89-91
• 5.2.6 仁用杏雜交組合數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建91-94
• 5.3 小結(jié)與討論94-103
• 第六章 結(jié)論與展望103-108
• 6.1 結(jié)論103-106
• 6.1.1 仁用杏自交不親和授粉特性研究103-104
• 6.1.2 仁用杏S基因確定、鑒定及驗(yàn)證104-105
• 6.1.3 仁用杏S基因的分布及應(yīng)用105-106
• 6.2 展望106-107
• 6.3 創(chuàng)新點(diǎn)107-108
• 參考文獻(xiàn)108-117
• 在讀期間的學(xué)術(shù)研究117-118
• 致謝118

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前2條

1 梁文杰;譚曉風(fēng);張琳;曾艷玲;姜傲芳;曹玉芬;李秀根;;8個(gè)中國(guó)梨品種S基因型的分子鑒定[J];果樹(shù)學(xué)報(bào);2007年06期

2 姜新;曹曉艷;王大江;馮建榮;劉月霞;樊新民;;南疆杏品種自交不親和S-RNase基因型的鑒定[J];果樹(shù)學(xué)報(bào);2012年04期

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本文編號(hào)：777943