葡萄种质资源抗寒性评价及抗寒候选基因挖掘

发布时间：2020-05-20 03:06

【摘要】：葡萄是我国重要的经济作物,而欧亚种葡萄在我国冬季低温干旱的气候条件下必须埋土防寒制约了产业发展。本研究通过建立抗寒性评价方法并对葡萄种质进行抗寒性鉴定,研究不同抗寒性葡萄在低温驯化期间代谢产物特点,研究葡萄抗寒性遗传规律,利用遗传图谱进行抗寒性QTL位点扫描并结合不同抗寒性葡萄的转录分析,挖掘控制葡萄抗寒性的候选基因。获得的主要结果如下:1.确定了低温放热(LTE)技术评价葡萄抗寒性各参数指标,利用处于完全自然休眠的葡萄芽,建立了准确高效评价葡萄抗寒性的LTE评价体系。对不同葡萄种质的抗寒性评价结果表明,欧亚种、欧美种、种间杂种和野生种的葡萄耐寒性为:野生种种间杂种欧美种欧亚种,且同一类型内不同种质间的抗寒性也存在差异,为葡萄抗寒性育种提供依据。2.利用GC-TOF/MS测定了低温驯化期间抗寒性强的山葡萄和抗寒性弱的品种‘玫瑰香’代谢组变化。结果表明,部分糖、氨基酸和有机酸可能是葡萄响应低温驯化的基础物质。其中,甜菜苷、棉子糖、果糖、甘露糖、甘氨酸和抗坏血酸的含量变化模式在两种葡萄中存在差别,在山葡萄中持续积累,而‘玫瑰香’在低温处理24 h后含量基本稳定,且异亮氨酸、α-酮戊二酸、脯氨酸和腐胺等12种物质仅在低温驯化的山葡萄中显著积累,这些物质的积累可能是山葡萄具有较强抗寒性的原因之一。3.杂交群体后代的抗寒性呈正态分布,抗寒性属于多基因控制的数量性状;亲本正交和反交群体后代抗寒性没有显著差异,表明抗寒性不存在细胞质遗传;抗寒性强的种间杂种杂交或自交,存在超亲遗传现象,后代抗寒性高于亲中值。群体单株自然露地越冬后的萌芽力与其冬芽抗寒力无直接相关关系,不同亲本组合在田间越冬后的萌芽力表现存在显著差别,可能与亲本的抗寒旱(低温条件下干旱)能力相关。4.对‘北红’בES’杂交群体连续三年冬芽的抗寒力测定评价,利用图谱进行QTL位点扫描,共获得10个QTL位点,包含646个基因。结合转录测序群体内强抗寒性单株05-1-308与弱抗寒性植株05-1-689之间的差异基因进行分析,获得了包括WRKY、ERF、GATA等基因家族成员在内的79个控制葡萄抗寒性的候选基因。
【图文】：

不同湿度条件下电热板输出电压波动幅度Figure2.1TypicalDTAprofilesoftemperature-voltagecurveunderdifferentmoisture

不同湿度条件下‘北红’冬芽的典型LTE图
【学位授予单位】：中国科学院大学(中国科学院武汉植物园)
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S663.1

【参考文献】

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本文编号：2671934