黄瓜品种资源的耐涝性鉴定及耐涝相关性状QTL的初步定位

论文摘要

黄瓜(Cucumis sativus L.)(2n=14)是葫芦科重要的作物之一,是世界上位列番茄、白菜和洋葱后的第四大广泛种植的蔬菜。黄瓜在中国栽培面积较大,经济效益较高。近几十年来,自然环境条件发生较大的变化,长江中下游及以南流域雨涝灾害频繁发生。由于雨涝灾害,造成了很大的经济损失,给人们生产和生活带来严重影响。因此,认识植物对涝渍胁迫响应和适应机制,发掘筛选优异抗性种质资源,从而合理地选择和定向培育耐涝品种,减轻淹水对农业的危害,对于我国的农业生产具有重要的理论和现实指导意义。本研究对40个黄瓜品种进行耐涝性鉴定;通过耐涝性差异筛选获得合适的鉴定黄瓜品种耐涝性的方法,为今后的研究提供参考与帮助;利用耐涝品种PW0832和感涝品种PW0801获得的F2进一步自交产生112个F2:3家系,对黄瓜苗期耐涝耐涝性相关性状进行QTL定位研究。主要研究结果如下:1.黄瓜种质资源的耐涝性鉴定在5叶1心期,对40份黄瓜品种资源进行植株没顶全淹处理6天,测定处理前后各供试品种的死亡率、叶绿素损失率及SOD增长率、POD损失率、CAT增长率;对以上性状进行相关分析,死亡率与叶绿素损失率显著正相关,相关系数为0.4051。因此,叶绿素损失率可以作为判断植株耐涝性强弱的一个重要指标。通过各品种间死亡率和叶绿素损失率比较,发现早二N、浙农、宁阳7号的耐涝性较强,而W119、Pepino品种耐涝性较弱。通过隶属函数综合分析表明:早二N、宁阳8号、宁阳2号三个品种总隶属值较高,即耐涝性较强;而W119、Burpee的总隶属值较低,即耐涝性较差。结合以上两种分析方法,可以得出基本一致的结论,即早二N属于耐涝性较强品种,而W119的耐涝性则较弱。2.黄瓜耐涝相关性状的QTL初步定位以PW0832和PW0801杂交后代产生得到112个F2:3家系为作图群体,利用30个ISSR和32个SRAP标记构建了黄瓜的遗传连锁图谱,覆盖992.2cM,平均间隔16.0 cM。应用随机完全区组设计,测定了不定根形成和叶绿素损失率这两个耐涝相关性状。利用复合区间作图(CIM)检测到2个与不定根形成相关的QTL,1个与叶绿素损失率相关的QTL。本研究的结果为进一步进行黄瓜的耐涝遗传研究奠定了良好基础,但检测出来的QTL仍有待精细定位。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 文献综述
• 前言
• 1 涝渍胁迫对高等植物外部生长形态的影响
• 1.1 涝渍胁迫对高等植物根系的影响
• 1.2 涝渍胁迫对高等植物茎的影响
• 1.3 涝渍胁迫对高等植物叶的影响
• 1.4 涝渍胁迫对高等植物花和果实的影响
• 2 涝渍胁迫对高等植物生长发育的影响
• 2.1 涝渍胁迫对高等植物生长发育的影响
• 2.1.1 根系气体交换受阻
• 2.1.2 无氧呼吸与根系生理异常
• 2.1.3 根系活力降低
• 2.1.4 质外体障碍的形成和根系向氧性生长
• 2.2 涝渍胁迫对高等植物叶片生理生化的影响
• 2.2.1 光合和蒸腾作用受阻
• 2.2.2 质膜透性的增大及MDA 含量的增加
• 2.2.3 叶绿素含量减少、蛋白质含量降低、可溶性糖含量变化
• 2.2.4 清除自由基保护酶活性的变化
• 3 高等植物的耐涝机制
• 3.1 形态适应性
• 3.1.1 外部形态适应性
• 3.1.2 形态解剖适应性
• 3.2 生理生化适应性
• 3.2.1 渗透调节
• 3.2.2 生化适应性
• 3.2.3 活性氧自由基清除
• 4 植物耐涝（湿）性的遗传育种研究
• 4.1 耐涝植物的基因工程
• 4.2 耐涝植物分子标记辅助育种的相关研究
• 4.3 耐涝植物的基因改良
• 4.4 耐涝性的评价
• 5 研究目的与意义
• 第一章 黄瓜品种资源的耐涝性鉴定
• 1 材料和方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 试验方法
• 1.2.1 材料处理
• 1.2.2 测定方法
• 2 结果与分析
• 2.1 性状的表型方差、遗传方差、环境方差、广义遗传力分析
• 2.2 性状相关性分析
• 2.3 隶属函数分析
• 3 讨论
• 第二章 黄瓜遗传连锁图谱的构建及耐涝相关性状QTL 的定位
• 1 材料与方法
• 1.1 群体的构建及DNA 的提取
• 1.2 植株耐涝相关性状的测定
• 1.3 PCR 反应及其电泳检测
• 1.3.1 ISSR、SRAP 的PCR 反应
• 1.3.2 电泳及其检测
• 1.4 引物筛选
• 1.5 数据的统计、收集、编码及连锁分析
• 1.6 QTL 定位
• 2 结果与分析
• 2.1 群体相关性状分析
• 2.2 亲本间多态性标记的筛选
• 2.3 黄瓜遗传连锁图谱的构建
• 2.4 群体叶绿素损失率和不定根形成的QTL 分析
• 3 讨论
• 结论
• 参考文献
• 致谢