中国杏品种S基因型的鉴定

论文摘要

我国是杏的原生起源中心之一,种质资源极为丰富,但有关杏S基因型的研究报道甚少。本研究选用已报道的5对蔷薇科李属通用引物组合对起源于我国的30个杏品种进行了S等位基因的PCR扩增,依据扩增系数和扩增成功率两个指标对引物的扩增效果进行了评价,利用扩增效果最好的引物组合EM-PC2consFD+EM-PC3consRD并结合田间授粉试验对其中的16个品种进行了S基因型鉴定,旨在为生产果园授粉树的合理配置提供科学依据,并为进一步探讨杏自交不亲和的分子机理提供基本资料。主要研究结果如下:1.不同的引物组合对参试杏品种的扩增系数和扩增成功率差异很大,其中EM-PC2consFD+EM-PC3consRD引物组合扩增系数和扩增成功率均为最高（66.7%和53.3%）,故扩增效果最好,而PruC2+PruC5引物组合的扩增系数及扩增成功率均为最低（36.7%和13.3%）,扩增效果最差;2.引物组合EM-PC2consFD + EM-PC3consRD的扩增效果虽然最好,但仍对‘华县大接杏’和‘猪皮水杏’没有扩增出任何条带,而PruC2 + PruC4R和PaConsⅡ-F + PaConsⅡ-R两对引物组合却能对其扩增出两条带;此外,5对组合均没有对‘兰州大接杏’和‘白木杏’这两个品种扩增出任何条带,表明要对中国杏品种资源的S基因型进行全面、准确鉴定,除了采用不同的引物组合外,还需要根据中国杏的S基因序列进一步开发、设计新的专用引物;3.EM-PC2consFD+EM-PC3consRD和PruC2+PruC4R两对引物组合对‘红丰’、‘新世纪’、‘红荷包’和‘二花槽’等4个品种的扩增结果表明,依据本试验所提出的扩增系数和扩增成功率两个指标评价不同引物组合的扩增效果是有效的;4.利用引物组合EM-PC2consFD + EM-PC3consRD对短枝杏、二转子等16个杏品种的基因组DNA进行克隆测序,扩增图谱、测序结果及在GenBank的同源性比较结果表明16个品种中包含了12种不同的S基因,分别为S9（657bp）,S10（266bp）,S11（464bp）,S12（360bp）,S13（401 bp）,S14（492 bp）,S15（469 bp）,S16（481 bp）,S17（487 bp）,S18（1337 bp）,S19（546 bp）,S20（1934 bp）,其中S11-S20为新鉴定的S基因,在Genbank的注册号分别为DQ868316, DQ87062-DQ870634, EF133689和EF160078;5.根据S基因的鉴定结果及参试杏品种的杂交授粉试验结果,确定了16个杏品种的S基因型,分别为西农25 (S11S18);二转子(S11S18);短枝杏(S16S18);圆旦杏(S12S14);白沙杏(S13S19);白杏（S13S14）;串枝红(S12S14);红荷包(S9S11);银香白杏(S9S17);硬条京(S9S15);巴旦水杏(S9S11);晚杏(S9S10);红丰(S9S10);新世纪(S9S10);二花槽(S10S11);水杏(S14S20);6.田间授粉试验的结果表明,相同S基因型的品种杂交坐果率为02.1%,表现为杂交不亲和;不同S基因型的品种坐果率为6.7～38.4%,表现为杂交亲和,进一步验证了利用S等位基因PCR扩增法鉴定杏品种S基因型具有可靠性。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 引言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 植物自交不亲和性的研究进展
• 1.2.1 植物自交不亲和性及其分类
• 1.2.2 配子体自交不亲和性的研究进展
• 1.2.3 孢子体自交不亲和性的研究进展
• 1.2.4 杏自交不亲和性的研究进展
• 1.3 果树品种确定S 基因型的方法
• 1.3.1 等电聚焦凝胶电泳确定S 基因型（isoelectric focusing: IEF）
• 1.3.2 PCR 扩增确定S 基因型（S-allele speicific PCR）
• 1.4 本研究的内容及目标
• 2 材料与方法
• 2.1 试验材料
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 田间授粉试验
• 2.2.1.1 花粉的采集
• 2.2.1.2 杂交亲和性的田间鉴定
• 2.2.2 基因组DNA 提取
• 2.2.3 S-等位基因PCR 扩增
• 2.2.4 PCR 扩增产物的回收
• 2.2.5 特异片段的克隆、鉴定与序列测定
• 2.2.5.1 连接反应
• 2.2.5.2 大肠杆菌感受态细胞的制备
• 2.2.5.3 大肠杆菌感受态细胞的转化及阳性克隆的筛选测序
• 2.2.6 序列分析及 S 基因的的鉴定和命名
• 2.2.7 向GenBank 提交序列
• 3 结果与分析
• 3.1 不同的引物组合对参试杏品种的扩增效果
• 3.1.1 不同引物组合PCR 扩增效果的评价标准
• 3.1.2 引物组合EM-PC2consFD+EM-PC3consRD 对参试杏品种的扩增
• 3.1.3 引物组合 PruC2+PruC4R 对参试杏品种的扩增效果
• 3.1.4 其它三对引物组合对参试杏品种的扩增效果
• 3.1.5 引物扩增效果的综合评价
• 3.1.6 扩增效果评价结果的有效性
• 3.2 杏品种自交不亲和S 基因的鉴定
• 3.2.1 杏品种 S 基因的克隆测序
• 3.2.2 杏品种 S 基因型的鉴定
• 3.3 杂交授粉检验
• 4 讨论
• 4.1 关于蔷薇科李属自交不亲和基因PCR 扩增引物的筛选
• 4.2 关于不同引物组合对中国杏S 基因扩增效果差异的原因
• 4.3 关于S 基因的内含子序列
• 4.4 关于中国杏品种资源S 基因的多态性
• 4.5 关于S 等位基因PCR 扩增法鉴定品种基因型
• 5 结论
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间发表论文情况