菜豆种质资源的形态学和同工酶分析

发布时间：2017-09-22 07:47

  本文关键词：菜豆种质资源的形态学和同工酶分析

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【摘要】：试验调查统计了46份菜豆材料的16个形态学性状(生长习性、鲜茎色、初花节位、花色、荚色、成熟荚和商品嫩荚的荚长、荚宽、荚厚、单荚重、单荚粒数、粒色和百粒重)：同时,对菜豆材料进行了酯酶(EST)同工酶、过氧化物酶(POD)同工酶、多酚氧化酶(PPO)同工酶、过氧化氢酶(CAT)同工酶的分析与研究,通过形态学标记、同工酶标记,运用聚类分析研究了参试菜豆进行了菜豆亲缘关系,并对其进行分类,为今后菜豆育种提供理论参考。主要研究结果如下：1、菜豆材料的2片真叶时期幼叶、花朵、开花期成熟功能叶片的4种同工酶具有组织特异性和阶段特异性。综合来看,分析菜豆EST同工酶时,以2片真叶时期幼叶和花朵为采样部位,能取得较好的效果；花朵和成熟叶可作为菜豆POD同工酶采样部位；PPO同工酶遗传多样性较低,若分析时,可以成熟功能叶作为采样部位；成熟叶可作为研究菜豆CAT同工酶的取样部位。2、利用形态学标记可以将参试菜豆材料在欧氏距离为4.706时分为3类和4个独立的分支。第一类包括36份材料,还可以在欧氏距离为3.954时分为三个亚类,第一亚类包括材料3号YJ009764-1、8号YJ009766-2、45号川红架豆、29号四季豆-2、35号威远四季豆、24号崇州菜豆3、7号YJ009766-1、15号YJ005310、10号YJ009763(浅紫)、16号YJ005311、18号YJ005312-1黑色、19号YJ005312-1(红褐带斑、9号YJ009763(浅黄)、11号YJ009763、12号YJ005307、13号YJ005308、20号YJ005312-2、25号崇州菜豆4、32号雪豆-2、34号汉源花豆、36号加工菜豆1号、37号加工菜豆2号共19份材料,这类材料鲜茎色绿色,花色基本为浅紫,粒色偏深；第二亚类是材料4号YJ009764-2、17号YJ005312-1、14号YJ005309、28号四季豆-1(褐)、22号崇州菜豆1、26号四季豆-1、30号四季豆-3、38号赤裕八号架豆、42号河南肉豆、39号农大拿特选97-5架豆、43号王中王架豆,它们初花节位相似,花色白色,荚大部分为绿色；第三亚类包括21号泰国豆、41号精品泰国无筋豆、46号竹节豆,此类材料在花色、荚色、粒色都比较相近。第二类包括：5号YJ009764(花斑)、23号崇州菜豆2、27号四季豆-1(黑)、40号正兴紫艳无筋架豆4份材料,这类材料的鲜茎、花色及荚色均为紫色,花色是供试材料中颜色最深的,粒色基本为黑色。第三类包括：2份材料(33号雪豆-3和44号红花白荚),这类材料的初花节位、荚宽和荚厚、百粒重都很相似。另外,4份材料(1、2、6、31号)形成了4个单独的分支。1号YJ004614,2号YJ004616都是矮生类型；6号YJ009765也是矮生型菜豆,它的初花节位是供试材料中最大的,百粒重最小；而31雪豆-1,初花节位是供试材料中最小的,而荚长、荚宽、荚厚和单荚重、百粒重最大。3、将三种取材部位的同工酶聚类分析结果与形态学分析结果对比后,发现成熟叶同工酶分类与形态学最相似,建议将开花期成熟叶作为菜豆材料同工酶分类的优选取材部位,可以结合幼叶和花作为辅助研究。4、菜豆材料成熟叶时期同工酶标记可以在遗传距离为在遗传距离为0.204时,供试材料可被划分为4类和1个独立分支。第一类包括31份材料,当遗传距离为0.162时以分为三个亚类,第一亚类有2号、7号YJ009766-1、41号精品泰国无筋豆、38号赤裕八号架豆、39号农大拿特选97-5架豆、13号YJ005308、40号正兴紫艳无筋架豆、4号YJ009764-2、22号崇州菜豆1,这类材料荚宽相近,粒色偏深色；第二亚类含有5号YJ009764(花斑)、11号YJ009763、14号YJ005309、17号YJ005312-1、6号YJ009765、15号YJ005310、16号YJ005311、19号J005312-1(红褐带斑)、20号YJ005312-2、25号崇州菜豆4、32号雪豆-2、28号四季豆-1(褐)、42号河南肉豆、24号崇州菜豆3,它们茎色和初花节位较相似；第三亚类有10号YJ009763(浅紫)、43号王中王架豆、44号红花白荚、30号四季豆-3、31号雪豆-1、34号汉源花豆、45号川红架豆,它们荚色为绿色,荚长相近。第二类包括27号四季豆-1(黑)和35号威远四季豆,两者花色、荚长、单荚粒数、粒色较相似。第三类包括3号YJ009764-1、46号竹节豆、21号泰国豆、12号YJ005307、18号YJ005312-1黑色、8号YJ009766-2、9号YJ009763(浅黄)、26号四季豆-1,这类材料生长习性、鲜茎色和单荚粒数都有较高的相似性。第四类包括23号崇州菜豆2和29号四季豆-2,这类材料生长习性、初花节位、花色、荚色、单荚重和粒色相似。33号雪豆-3荚长较短,独立成类。5、形态标记和同工酶标记的聚类结果存在一定的差异。同工酶分析是从蛋白质分子水平上来研究生物群体的遗传变异,它是基因的表达产物,因此,环境、发育状态会对它造成影响。结合分子标记可以更深入地进行菜豆种质资源的研究。
【关键词】：菜豆 种质资源 形态学分析 同工酶分析
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S643.1
【目录】：

• 摘要4-7
• ABSTRACT7-11
• 缩略词表11-15
• 1 前言15
• 2 文献综述15-20
• 2.1 种质资源的概念15
• 2.2 菜豆的起源、传播及分类15-16
• 2.2.1 菜豆的起源与传播15-16
• 2.2.2 菜豆的分类16
• 2.3 植物种质资源的研究与评价16-20
• 2.3.1 菜豆种质资源的形态标记研究概况16-17
• 2.3.2 类植物同工酶研究概况17-19
• 2.3.3 类植物细胞水平的研究概况19-20
• 2.3.4 豆类植物分子标记的研究概20
• 3 目的和意义20-21
• 4 材料与方法21-29
• 4.1 试验材料21-22
• 4.1.1 植物材料21-22
• 4.2 形态学性状调查22-23
• 4.3 同工酶电泳23-28
• 4.3.1 主要仪器23-24
• 4.3.2 主要试剂24-25
• 4.3.3 酶液的提取25
• 4.3.4 制胶25-26
• 4.3.5 制样和上样26-27
• 4.3.6 电泳27
• 4.3.7 剥胶27
• 4.3.8 染色27-28
• 4.3.9 记录结果及数据处理与分析28
• 4.4 数据分析28-29
• 4.4.1 形态学分析28
• 4.4.2 同工酶分析28-29
• 5 结果与分析29-48
• 5.1 菜豆形态学分析29-36
• 5.1.1 菜豆材料植物学性状分析29
• 5.1.2 菜豆材料开花结果特性分析29-34
• 5.1.3 菜豆材料形态学聚类分析34-36
• 5.2 菜豆材料同工酶分析36-43
• 5.2.1 菜豆材料酯酶(EST)同工酶分析36-38
• 5.2.2 菜豆材料过氧化物酶(POD)同工酶分析38-40
• 5.2.3 菜豆材料PPO同工酶分析40-42
• 5.2.4 菜豆材料CAT同工酶分析42-43
• 5.3 同工酶聚类分析43-48
• 5.3.1 菜豆材料幼叶同工酶聚类分析43-45
• 5.3.2 菜豆材料花朵同工酶聚类分析45-46
• 5.3.3 菜豆材料成熟叶同工酶聚类分析46-48
• 6 讨论48-51
• 6.1 关于试验操作技巧48
• 6.2 聚丙烯酰胺凝胶浓度的选择48
• 6.3 同工酶提取剂的选取48-49
• 6.4 形态学分析49
• 6.5 不同取材部位同工酶分析49-50
• 6.5.1 酯酶同工酶49-50
• 6.5.2 过氧化物酶同工酶50
• 6.5.3 多酚氧化酶同工酶50
• 6.5.4 过氧化氢酶同工酶50
• 6.6 同工酶聚类分析与形态学分析的比较50-51
• 7 结论51-53
• 参考文献53-58
• 附图(PLATE)58-64
• 致谢64

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本文编号：899626