兰花种间杂种的非共生萌发研究和ISSR分析

论文摘要

本研究以8个兰科植物为亲本,进行兰科远缘杂交实验和杂种的非共生萌发研究。运用ISSR分子标记法对送春×多花兰的F1代和两亲本进行分析。本实验的目的是通过远缘杂交的方法创造新的种质并在分子水平和形态特征上评价后代特性,为兰花育种做一些基础性的探索工作。研究结果如下:1.以8个兰科植物为亲本,进行远缘杂交实验。16个杂交组合中有12个得到朔果,5个杂交组合的种子成功萌发。表明送春×多花兰、多花兰×送春、春剑×送春、送春×春剑、春兰×送春、多花兰×春兰等属内组合较易获得杂种,叉唇钗子股×珍珠矮、多花指甲兰×珍珠矮、硬叶兜兰×送春、送春×硬叶兜兰等属间组合较难获得杂交后代。2.以送春×多花兰的F1代种子为试材,对促进非共生萌发的技术措施进行了探索,研究表明胚龄7个月、0.1 mol/L KOH处理10 min的种子萌发率最高。种子萌发后原球茎的增殖以Z4（KC+BA 0.4 mg/L+NAA 0.6 mg/L+KT 0.2 mg/L）培养基为最好,增殖系数可达到12.8。在原球茎增殖和分化成苗过程中加入活性碳能够有效地防止切口褐化。3.送春×多花兰杂交种子的非共生萌发过程的系统观察表明,F1代种子在萌发过程中一些形态特征介于双亲之间,萌发后约90天时形成的原球茎类似原球茎与根状茎的复合体,当分化后在原球茎生根部位下方仍然有类似根状茎的结构存在。由于母本为地生兰,父本为附生兰,其杂交后代对生态的适应性有待进一步观察。4.采用正交试验设计法进行了ISSR-PCR反应最佳体系的优化,从80个ISSR引物中筛选出14个多态性较高的引物,并通过梯度PCR试验,确定每一个引物的最佳退火温度。再用这14个引物对送春×多花兰的F1代59个单株个体和两亲本共61份材料进行ISSR-PCR扩增。5.用14个ISSR引物共扩增出107条重复性好,清晰的条带,平均每个引物扩增条带数为7.64条带,扩增片段大小在90 bp-2100 bp之间,一共得到11种类型的带。ISSR标记在送春×多花兰的F1代中表现出一定的多态性,分离频率为43.92%,发生分离的位点有87.23%符合1:1或3:1的孟德尔分离规律,而有12.77%属于偏孟德尔分离,其原因还不清楚。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 1 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 研究背景
• 1.2.1 兰花的栽培及育种研究
• 1.2.1.1 兰花的鉴赏、栽培与商业价值
• 1.2.1.2 兰花的育种手段
• 1.2.1.3 国内外兰科植物的育种概况
• 1.2.1.4 兰花种子萌发研究概况
• 1.2.2 分子标记技术在兰科植物中的应用
• 1.2.2.1 分子标记在兰科植物遗传多样性研究中的应用
• 1.2.2.2 分子标记在兰科植物分类、品种鉴定和亲缘关系分析中的应用
• 1.2.2.3 兰科植物遗传图谱的构建
• 1.2.2.4 兰花分子标记辅助选择育种
• 1.3 本课题的研究内容
• 2 材料与方法
• 2.1 远缘杂交试验
• 2.1.1 材料
• 2.1.2 方法
• 2.2 兰花种间杂种非共生萌发初探
• 2.2.1 材料
• 2.2.2 方法
• 2.3 送春×多花兰杂种非共生萌发技术体系研究
• 2.3.1 送春×多花兰杂种萌发过程的形态观察
• 2.3.1.1 材料
• 2.3.1.2 方法
• 2.3.2 不同胚龄种子的萌发研究
• 2.3.2.1 材料
• 2.3.2.2 方法
• 2.3.3 不同种皮处理方法对萌发的影响
• 2.3.3.1 材料
• 2.3.3.2 方法
• 2.3.4 萌发后原球茎增殖的研究
• 2.3.4.1 材料
• 2.3.4.2 方法
• 2.3.5 原球茎分化与壮苗
• 2.3.5.1 材料
• 2.3.5.2 方法
• 2.4 送春×多花兰种间杂种及其亲本的ISSR分析
• 2.4.1 材料
• 2.4.1.1 试剂及其来源
• 2.4.1.2 主要仪器
• 2.4.1.3 供试材料
• 2.4.2 方法
• 2.4.2.1 基因组DNA的提取与检测
• 2.4.2.2 适于本试验的ISSR-PCR扩增体系的优化
• 2.4.2.3 引物的筛选和退火温度的确定
• 2.4.2.4 ISSR-PCR扩增程序
• 2.4.2.5 电泳及检测
• 2.4.2.6 谱带记录及数据分析
• 3 结果与分析
• 3.1 远缘杂交试验
• 3.2 兰花种间杂种非共生萌发初探
• 3.3 送春×多花兰杂种非共生萌发技术体系研究结果
• 3.3.1 送春×多花兰杂种萌发过程的形态观察
• 3.3.2 不同胚龄种子对萌发的影响
• 3.3.3 不同种皮处理方法对萌发的影响
• 3.3.4 萌发后原球茎增殖的研究
• 3.3.5 原球茎分化、壮苗与移栽
• 3.4 送春、多花兰及其杂交后代形态特征比较
• 3.5 送春×多花兰种间杂种及其亲本的ISSR分析
• 3.5.1 基因组DNA的提取
• 3.5.2 适于本试验的ISSR-PCR扩增体系的优化
• 3.5.3 引物的筛选和退火温度的确定
• 3.5.4 ISSR-PCR扩增及电泳及检测
• 3.5.5 ISSR标记结果分析
• 4 问题与讨论
• 4.1 兰科植物的远缘杂交和杂交种子的非共生萌发
• 4.2 杂交育种在兰科植物育种中的应用分析
• 4.3 兰花远缘杂交的遗传分离规律
• 5 本文小结
• 参考文献
• 图版与图版说明
• 致谢
• 附录Ⅰ