苜蓿单倍体培育及其杂交结实性与主要性状杂种优势分析

发布时间：2022-07-22 18:04

　　利用同源四倍体苜蓿花药（花粉）组培获得的单倍体植株与苜蓿二倍体野生种质杂交可以把野生种质携带的许多优异性状基因导入四倍体栽培苜蓿品种中,对拓宽苜蓿的遗传基础、加快突破性新品种培育等具有重要的研究价值和实践意义。本研究对新疆大叶紫花苜蓿（Medicago Sativa L.‘Xinjiang Daye’）利用花药组培法,通过优化培养条件,经流式细胞术鉴定倍性以获得单倍体植株;进一步利用不同浓度秋水仙素对单倍体进行加倍获得双单倍体植株;并在二倍体水平下进行种间远缘杂交,通过SRAP标记法探究亲本间遗传距离及杂种的真实性;通过杂种生长当年的株高、单株生物量等性状表现,明确不同倍性的各杂交组合杂种优势效应的差异,为筛选新种质及杂交亲本选配提供依据。主要研究结果如下:（1）优化后的苜蓿花药组培的再生体系提高了愈伤组织分化率（87.5%）和苜蓿单倍体植株（二倍体）的获得率（23.7%）。单倍体植株（二倍体）组培扦插适宜的生根培养基为1/2MS+0.1mg/L NAA+2%蔗糖+0.7%琼脂,炼苗移栽时采用无菌营养土成活率最高。以苜蓿花药组培二倍体植株的叶片为外植体,于0.2%秋水仙素+1.5%DM... 

【文章页数】：137 页

【学位级别】：博士

【文章目录】：
摘要
Abstract
缩略语表
1 前言
    1.1 单倍体诱导及应用
    1.2 单倍体的鉴定
        1.2.1 染色体计数法与流式细胞术鉴定法
        1.2.2 形态学鉴定法与气孔数鉴定法
        1.2.3 分子标记法与遗传标记法
        1.2.4 放射线辐射法与其他方法
    1.3 单倍体的加倍方法
        1.3.1 秋水仙素的加倍原理
        1.3.2 秋水仙素加倍技术在双单倍体植株诱导中的应用
    1.4 苜蓿单倍体研究利用现状
        1.4.1 国外苜蓿单倍体研究利用现状
        1.4.2 国内苜蓿单倍体研究利用现状
    1.5 真假杂交种的鉴定方法
        1.5.1 形态学鉴定法
        1.5.2 细胞学鉴定法
        1.5.3 物理化学鉴定法
        1.5.4 生化标记鉴定法
        1.5.5 分子标记鉴定法
        1.5.6 SRAP技术原理与方法
        1.5.7 SRAP技术在杂交种鉴定中的应用
    1.6 杂交育种与杂种优势分析
        1.6.1 杂种优势利用现状
        1.6.2 配合力与杂种优势
        1.6.3 育性与杂种优势
        1.6.4 不同倍性材料的杂交利用
    1.7 杂交亲本的选择与杂种优势预测
        1.7.1 遗传距离与杂种优势预测
        1.7.2 杂种优势群与杂种优势模式
    1.8 研究目的与意义
    1.9 主要研究内容
    1.10 研究技术路线
2 苜蓿单倍体培养及育性鉴定
    2.1 试验材料与药品
        2.1.1 材料来源
        2.1.2 试验药品来源
    2.2 试验方法
        2.2.1 组培再生体系的优化
        2.2.2 再生植株倍性鉴定
        2.2.3 单倍体植株扩繁
        2.2.4 炼苗移栽
        2.2.5 花粉育性鉴定
        2.2.6 自交结实率
    2.3 数据分析方法
    2.4 结果与分析
        2.4.1 愈伤组织分化培养基的优化
        2.4.2 流式细胞术鉴定法的优化
        2.4.3 根尖染色体鉴定法的优化
        2.4.4 不同倍性苜蓿组培茎段扦插生根率
        2.4.5 不同倍性苜蓿材料炼苗移栽成活率
        2.4.6 不同倍性新疆大叶苜蓿部分器官形态差异
        2.4.7 不同倍性苜蓿自交结荚情况与种子活力
    2.5 讨论
        2.5.1 外源激素对苜蓿花药分化培养的影响
        2.5.2 流式细胞术对植物倍性鉴定的影响因素
        2.5.3 根尖染色体鉴定的影响因素
        2.5.4 不同倍性苜蓿的自交不亲和性
    2.6 小结
3 苜蓿双单倍体植株的诱导
    3.1 试验材料与药品
        3.1.1 材料来源
        3.1.2 试验药品来源
    3.2 试验方法
        3.2.1 固体和液体秋水仙素培养基
        3.2.2 愈伤组织的继代培养
        3.2.3 分化与生根培养
        3.2.4 再生植株的倍性鉴定
    3.3 数据分析方法
    3.4 结果与分析
        3.4.1 秋水仙素处理对出愈率的影响
        3.4.2 愈伤组织继代改良培养
        3.4.3 秋水仙素处理对茎段生根率的影响
        3.4.4 秋水仙素加倍处理后再生植株倍性鉴定
        3.4.5 双单倍体植株的再分化
    3.5 讨论
        3.5.1 不同培养方式对加倍效果的影响
        3.5.2 不同外植体对加倍效果的影响
        3.5.3 不同处理因素对加倍效果的影响
        3.5.4 愈伤组织的继代改良
    3.6 小结
4 不同倍性和育性材料间杂交结实率的比较
    4.1 试验材料与杂交组合
    4.2 研究内容与方法
        4.2.1 物候期观测
        4.2.2 人工杂交
    4.3 数据分析方法
    4.4 结果与分析
        4.4.1 物候期
        4.4.2 不同育性苜蓿杂交组合结实率分析
        4.4.3 不同倍性苜蓿杂交组合结实率分析
        4.4.4 二倍体苜蓿种间杂交结实率分析
        4.4.5 二倍体苜蓿与扁蓿豆种间杂交结实率分析
        4.4.6 杂交时期对杂交结荚率的影响
        4.4.7 各因素对杂交结实率的影响
    4.5 讨论
        4.5.1 育性对杂交结实率的影响
        4.5.2 倍性对杂交结实率的影响
        4.5.3 种间杂交对杂交结实率的影响
        4.5.4 杂交时期与杂交结实率
    4.6 小结
5 杂交亲本遗传距离分析及杂交种真实性鉴定
    5.1 试验材料与药品
        5.1.1 试验材料
        5.1.2 试验药品
    5.2 试验方法
        5.2.1 DNA的提取与检测
        5.2.2 SRAP引物
        5.2.3 SRAP-PCR扩增反应体系及程序
        5.2.4 PCR产物检测
    5.3 数据分析方法
    5.4 结果与分析
        5.4.1 12个杂交亲本SRAP标记图谱分析
        5.4.2 12个苜蓿亲本间的遗传距离与聚类分析
        5.4.3 杂交种真实性的鉴定
        5.4.4 各杂交组合杂交种纯度
        5.4.5 影响杂交种纯度的主要因素
    5.5 讨论
        5.5.1 苜蓿亲本材料种质遗传多样性与遗传距离分析
        5.5.2 苜蓿杂交种分子标记特异带与纯度鉴定
        5.5.3 影响杂交种纯度的因素
    5.6 小结
6 不同倍性的杂种产量性状优势分析
    6.1 试验材料
    6.2 试验方法
    6.3 数据分析方法
    6.4 结果与分析
        6.4.1 苜蓿亲本材料的单株地上生物量比较
        6.4.2 苜蓿亲本材料产量性状表现
        6.4.3 育性和倍性对苜蓿亲本材料产量性状的影响
        6.4.4 杂交组合牧草产量优势表现
        6.4.5 苜蓿强优势杂交组合的筛选
        6.4.6 杂交组合牧草产量性状的相关性
        6.4.7 不同倍性杂交组合牧草产量性状表现
        6.4.8 不同倍性杂交组合牧草产量优势表现
        6.4.9 杂交组合牧草产量性状优势与遗传距离相关性
        6.4.10 亲本倍性与遗传距离对杂交组合牧草产量杂种优势的影响
    6.5 讨论
        6.5.1 产量性状对杂种优势形成的影响
        6.5.2 苜蓿强优势杂交组合的筛选
        6.5.3 倍性与杂交组合产量相关性状优势形成的关系
        6.5.4 遗传距离对杂交组合产量相关性状优势形成的影响
        6.5.5 遗传距离和倍性与杂交组合产量相关性状优势形成的关系
    6.6 小结
7 全文讨论
    7.1 苜蓿单倍体与双单倍体获得的影响因素
    7.2 苜蓿SRAP分子标记特异带与杂种优势相关性
    7.3 苜蓿种内与种间杂交结实性的差异
8 结论
9 本研究创新
10 下一步研究设想
致谢
参考文献
作者简介


【参考文献】：
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本文编号：3665082