多叶苜蓿回交群体生长特性与转录组学研究

发布时间：2020-10-29 19:25

　　 紫花苜蓿(Medicago sativa L.)多叶性状具有提高苜蓿产量与品质的潜力。本文将多叶苜蓿和三叶苜蓿作为亲本构建了苜蓿回交群体,研究了多叶苜蓿的生长特性及多叶性状在植株生长发育过程中的变化,并对苜蓿回交群体农艺性状及产量进行了相关性分析。同时研究了苜蓿不同类型复叶的形态结构特征、光合特性的差异,并选择3小叶及多小叶复叶进行了转录组差异分析,筛选出一些差异表达基因。本文旨在为苜蓿多叶性状及其控制基因的研究作基础,进而有助于多叶苜蓿遗传图谱构建及利用分子辅助育种筛选优良多叶苜蓿品系。主要研究结果如下:(1)以多叶苜蓿作为轮回亲本的回交群体(BC1m)的株高、生长速率、分枝数、鲜干比、多叶率及干重等农艺性状要优于以三叶苜蓿作为轮回亲本的回交群体(BC1t),表明以多叶苜蓿为轮回亲本的回交群体植株的农艺性状及产量表现要优于以三叶苜蓿为轮回亲本的回交群体植株;BC1m群体中多叶植株占比是BC1t群体中多叶植株占比的2.6倍;以多叶苜蓿和三叶苜蓿作为轮回亲本获得的2个回交群体中多叶植株的株高、生长速率、分枝数、鲜干比及干重等农艺性状的表现都要优于三叶植株,表明苜蓿多叶植株的农艺性状表现要优于非多叶植株。(2)苜蓿株高与干重呈极显著正相关关系(P0.01),同时苜蓿分枝数也和干重极显著正相关(P0.01);苜蓿多叶率与茎叶比显著负相关而与干重显著正相关(P0.05)。表明苜蓿株高和分枝数的增加能有效提高苜蓿产量,苜蓿多叶率的提高可有效降低植株茎叶比,有助于多叶苜蓿产量的增加;相比于三叶型苜蓿,五叶型多叶苜蓿的粗蛋白含量较高,五叶型多叶苜蓿的营养价值水平也较高。(3)苜蓿多小叶复叶的发生极不稳定,有的苜蓿多叶植株大部分复叶表现出多小叶特征,而有的多叶植株仅有小部分复叶表现多小叶特征。多叶植株叶片组合类型越丰富,多小叶复叶数量越多时,主要组成的多小叶复叶的叶面积会增加,而3小叶复叶的叶面积会变小。苜蓿多小叶复叶的比叶面积比3小叶复叶的比叶面积小,其中7小叶复叶的比叶面积最小,表明苜蓿复叶多小叶特征一定程度上可以提高多叶苜蓿光合产物的积累。利用光合仪对苜蓿不同类型复叶进行了光合指标测定分析,其中苜蓿5小叶复叶净光合速率和胞间CO2浓度最大,表明5小叶复叶的光合效率最高。(4)转录组测序共获得98819条基因序列,平均长度为653.31 bp。差异表达基因分析表明多叶组材料相比于三叶对照组材料有1067个差异基因上调表达,1229个差异基因下调表达。GO富集分析表明在催化活性、细胞边缘、质体以及叶绿体途径中,差异表达基因的数目较多。在催化活性途径中,差异表达基因数目最多,但是其富集程度最小。在植株形态次生细胞壁生物发生途径中,差异表达基因富集程度最大,但其中的差异表达基因数目最少。KEGG富集分析表明在氨基酸生物合成、激素信号转导、淀粉和蔗糖代谢等途径中,差异表达基因的数目较多,差异表达基因的富集也较为显著。在氨基酸生物合成途径中,差异表达基因富集程度最大,而且其中的差异表达基因数目最多。分别选取4个上调与4个下调表达的差异基因进行RT-PCR验证,结果表明差异表达基因的相对表达模式与测序结果一致,其中CONSTANS-ZF1、P450-2基因在苜蓿三叶和多小叶复叶中表达差异明显。
【学位单位】：扬州大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：S541.9
【部分图文】：

Ｆｉｇ．?３－１－１?Ｎｏｒｍａｌ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｐｌａｎｔ?ｈｅｉｇｈｔ?ｏｆ?ｂａｃｋｃｒｏｓｓ?ｐｏｐｕｌａｔｉｏｎｓ?ｏｆ?ａｌｆａｌｆａ??３．１．３苜蓿回交群体植株生育期内生长速率及多叶表达的变化分析??分别利用淮阴苜蓿和多叶苜蓿作轮回亲本与Ｆｄｔ植株进行回交获得了?２个??回交群体，栽培于２０１６年９月，回交群体共２５０个单株，通过观测苜蓿回交群??体植株生育期内生长速率及多叶率，并根据不同时期的气温分析了苜蓿植株生长??速率和多叶率随生育期及气温变化的适应性特征（图３－１－２，图３－１－３）。苜蓿生??育期可以分为营养生长期和生殖生长期，苜蓿营养生长期包括返青期、分枝期以??

２０?扬州大学硕士毕业论文???体多叶植株不断生长，在初花期时，其多叶率最高，达到５０．７?％。之后气温逐步??升高，苜蓿回交群体多叶植株也从营养生长期进入了生殖生长期，植株逐渐成熟，??其多叶表达率也随之下降。由于多叶苜蓿的再生特性，刈割返青后，苜蓿回交群??体多叶植株的多叶性状会恢复表达。??１５＊??

３．２苜蓿复叶形态结构与光合特性的差异分析??３．２．１苜蓿不同类型复叶的形态结构差异??紫花苜蓿叶片常见的类型是三出羽状复叶（图３－２－１，?Ａ），由于环境或遗??传因素的影响，紫花苜蓿的叶片也会分化出含４？１１片小叶的复叶，具有这种叶??片特征的紫花苜蓿则为多叶苜蓿（图３－２－１，Ｂ？Ｍ）。紫花苜蓿三出羽状复叶由??中间顶叶和２个侧边叶构成，而多叶苜蓿的多小叶复叶特征可以用顶叶着生和侧??叶着生加以区分。同时，多叶苜蓿复叶变化还具有对称着生和非对称着生的特性，??对称着生即顶叶或侧叶处２个着生小叶，非对称着生即顶叶或侧叶处１个着生小??叶。例如，具有４小叶复叶的叶片是在其三出羽状复叶的常规形态下进行的非对??称顶叶着生，即１片小叶着生于顶生小叶旁，相较于其它小叶较小并与顶生小叶??伴生同一叶柄（图３－２－１
【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 朱建玲;;八个苜蓿品种在内蒙古正镶白旗地区引种评比研究[J];锡林郭勒职业学院学报;2016年02期

2 王顺霞;马泽;赵萍;赵爱桃;;宁夏灌区苜蓿品种比较试验研究[J];宁夏林业;2019年02期

3 孙启忠;柳茜;李峰;陶雅;徐丽君;;苜蓿的起源与传播考述[J];草业学报;2019年06期

4 艾热提·吾普尔;;苜蓿品种比较试验[J];农村科技;2018年01期

5 王运涛;李景柱;于林清;远婷;杨志敏;;不同苜蓿品种在冀西北地区的形态学表现[J];黑龙江畜牧兽医;2017年16期

6 孟元发;王育青;闫志坚;余奕东;高秀芳;;库布齐沙地4个苜蓿品种的叶绿素荧光比较[J];中国草地学报;2016年01期

7 王健胜;王婕;梁亚红;宋淑利;刘丽君;赵干卿;刘沛松;杨风岭;;不同苜蓿品种农艺性状的分析与评价[J];江苏农业科学;2015年07期

8 方珊珊;孙启忠;闫亚飞;刘志英;陶雅;李峰;;45个苜蓿品种秋眠级初步评定[J];草业学报;2015年11期

9 马永平;;7个苜蓿品种在西峰区生长特性的比较研究[J];中国畜牧兽医文摘;2014年07期

10 宋德荣;杨思维;;20个苜蓿品种在贵州毕节地区引种试验研究[J];甘肃农业大学学报;2013年02期

相关博士学位论文 前10条

1 肖燕子;不同苜蓿品种产量、品质评价及优选品种密度与肥料效应的研究[D];内蒙古农业大学;2016年

2 刘振虎;中国苜蓿品种资源遗传多样性研究[D];北京林业大学;2004年

3 高翠萍;苜蓿雄性不育系Ms-4杂交改良[D];内蒙古农业大学;2007年

4 胡明;苜蓿皂甙对绵羊瘤胃发酵及其它生理功能影响的研究[D];内蒙古农业大学;2006年

5 王涌鑫;根癌农杆菌介导的DREB1C基因转化苜蓿的研究[D];中国农业科学院;2008年

6 高婷;宁夏3个区域苜蓿品种生产力与品质对刈割制度的响应[D];中国农业科学院;2016年

7 刘志英;不同苜蓿品种秋眠级评定及其对越冬率的影响机理[D];中国农业科学院;2016年

8 郭玉霞;不同生态区苜蓿根部入侵真菌研究[D];河南农业大学;2010年

9 于林清;苜蓿种质资源系统评价与遗传多样性分析[D];内蒙古农业大学;2009年

10 徐丽君;呼伦贝尔苜蓿产业化发展生理生态学基础研究[D];中国农业科学院;2012年

相关硕士学位论文 前10条

1 周克友;多叶苜蓿回交群体生长特性与转录组学研究[D];扬州大学;2019年

2 李清清;不同苜蓿品种对褐斑病抗性评价及其假盘菌侵染叶片对碳氮代谢的影响[D];宁夏大学;2019年

3 夏关雪莹;盐碱胁迫下苜蓿对亚精胺浸种的生理应答特征[D];沈阳农业大学;2019年

4 李诗琴;16个苜蓿品种抗旱、耐盐碱性研究及综合评价[D];吉林农业大学;2019年

5 刘志帅;国外4个苜蓿品种在土默川地区的引种适应性评价[D];内蒙古农业大学;2019年

6 倪苗;鄂尔多斯地区苜蓿品种评价与筛选[D];内蒙古农业大学;2019年

7 包健;苜蓿种植及收获方案对其生育期的响应[D];内蒙古农业大学;2019年

8 程波;耐旱苜蓿品种金皇后及其根际固氮菌群对草甘膦使用的响应[D];内蒙古农业大学;2019年

9 张仲鹃;6份苜蓿材料生物学特性及生理特性研究[D];中国农业科学院;2019年

10 沈忱;不同苜蓿品种种子萌发及幼苗生长对温度和干旱的响应[D];吉林农业大学;2018年

本文编号：2861342