彩叶芋EMS诱变材料的SCoT分子标记鉴定及抗寒性分析

发布时间：2020-06-20 22:59

【摘要】：彩叶芋(Caladium bicolor)是天南星科花叶芋属多年生观叶植物,又称花叶芋、五彩芋。叶形特别,形态呈心形,似象耳;叶色丰富多彩,随着品种的不同,叶色也会随之有着丰富的变化,具有非常重要的观赏价值以及广泛的市场前景。彩叶芋原产于南美洲热带地区,最适生长温度在25-30℃,耐寒性较差。在某种程度上限制了彩叶芋在类似重庆这样的北缘地区的应用和推广。选育抗寒性提高的彩叶芋品种无疑是解决这个问题的有效途径。本实验以形态学观察、生理指标结合DNA分子标记技术对实验室早期经EMS诱导得到的彩叶芋变异株进行鉴定和筛选,以期建立彩叶芋抗寒变异株的筛选与鉴定技术体系,获得丰富的彩叶芋抗寒种质材料。本研究的主要研究结果如下:1、将获得的诱变材料在田间进行两个生长周期的观察,发现一些植株在叶色、叶形、以及红色的比例等外观形态上有比较明显的变化,根据田间形态变化的特征,将这些表型变异材料归为7个类别。在第一生长周期后期,自然低温条件下,发现2个表型变异类别的材料倒苗日期延后比较明显,推测这两类表型变异植株抗寒性较强。2、通过单因素和正交设计结合,建立了彩叶芋SCoT-PCR(20μl)最佳反应体系,各组分的浓度为:10×buffer 2μl,DNA模板80ng,Mg~(2+)浓度为1.5mmol/L,引物浓度为0.7μmol/L,Taq DNA聚合酶用量为1.25U,dNTPs浓度为0.5mmol/L,最佳循环次数为35次。在此基础上探讨了筛出引物的最佳退火温度。电泳结果显示优化体系稳定性较高。3、运用该体系对观察到的稳定的表型变异株进行检测,共检测到4株表型变异株在分子水平上发生改变,命名为S_1、S_2、S_3、S_4,与对照株相比,变异株在SCoT-PCR扩增中的条带差异表现为缺失、新增、既缺失又新增三种类型。4、对彩叶芋红桃“K”野生型、红桃“K”变异株S_1、S_2、S_3、S_4及5份由实验室保存栽培的彩叶芋品种共10个样品进行SCoT多态性扩增。从50个SCoT引物中筛选出7个多态性高且较稳定的引物,共扩增出93个位点,其中多态性位点72个,多态带百分率77.4%。UPGMA聚类分析显示10个样品的遗传距离在0.60至0.84之间,在遗传相似系数阈值0.60处材料分为两大类。S_1、S_2、S_3、S_4变异株与野生型WT之间遗传相似系数分别为:0.785、0.710、0.720、0.645,结果表明:4个变异株在分子水平上与野生型相比均发生了一定变化。5、在低温胁迫下,S_1、S_2变异株的SOD活性、POD活性、脯氨酸含量均较野生型显著增加,丙二醛含量显著下降,相对电导率增幅小于野生型,说明变异株较野生型耐寒性更强,生理指标检测结果和第一周期低温调查结果相符,表明最终获得两株抗寒性相对提高的彩叶芋。
【学位授予单位】：西南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S682.36
【图文】：

表型变异,类型,野生型

16图 3-1 表型变异株类型汇总Fig.3-1 Types of variation in Caladium bicolor EMS Mutant Materials3.3.2 M0代第一生长周期表型变异株的抗寒调查为了了解表型变异株的抗寒能力，进入 11 月后，使其处于自然低温条件下，观察其对寒冷的抵抗能力，对其色泽变化、倒苗时间等进行调查，结果如表 3-3所示，可以看出低温胁迫下 V1和 V3变异株较野生型色泽加深、叶片萎蔫以及倒苗时间都相应的滞后，而 V2和 V4变异株相对于野生型形态变化的各个时期的时间都有所提前；V5则和野生型在低温胁迫下的表现保持一致。说明在 M0代第一生长周期表型变异株的抗寒调查中，V1、V3的抗寒能力较强，V2、V4抗寒能力较差，而V5的耐寒性和野生型差别不大。

基因组DNA,材料,表型变异,絮状沉淀

第 4 章表型变异株 SCoT 分子标记鉴定结果与分析 CTAB 法对彩叶芋 DNA 提取效果分析究采用改良CTAB法提取的DNA呈无色絮状沉淀，对提取的总行电泳检测。从图 4-1 可看出，DNA条带清晰。它们的之间，平均为 1.78。这表明该方法提取的DNA均有较好的稳定，能够满足SCoT扩增的要求。

【参考文献】