54个广西区试甘蔗品种的抗旱性评价及甘蔗抗旱基因的分离

论文摘要

本研究主要有两部分内容：1.以进入区试的54个甘蔗品种作为试验材料,在苗期进行自然干旱胁迫,在甘蔗表现出重度干旱情况下,测定甘蔗正1叶的叶绿素相对含量、叶片相对含水量、超氧化物歧化酶（SOD）活性、叶片水势、丙二醛（MDA）含量、游离脯氨酸（Pro）含量、过氧化物酶（POD）活性等生理生化指标。以复水恢复情况为参考,采用隶属函数和主成分综合分析方法,对供试54个甘蔗品种的抗旱性进行综合评价。结果把54个甘蔗品种苗期抗旱性划分为三类（高度抗旱、中度抗旱、不抗旱）：（1） 13个高度抗旱品种：GT467、GT1247、GT02-235、ROC22、GT496、粤糖57-423、G28、NCO310、GT1156、GT649、ROC10、GT97-69、GT2357。（2）20个中度抗旱品种：GT3、GT21、GT99-107、GT02-761、GT2625、GT02-899、赣蔗18号、园林17号、GT208、GT97-40、GT963、GT342、GT1237、GT02-770、柳03-1137、B1、GT02-833、F172、G17、B8。（3）21个不抗旱品种：粤糖93-159、GT02-281、园林6号、B28、GT02-413、GT02-901、GT02-351、柳04-12、GT123、GT11、ROC16、GT133、柳03-182、GT99-181、柳03-255、GT619、GT02-237、GT390、GT02-469、GT1403、GT02-99。2.选取苗期高抗旱品种ROC22和低抗品种ROC16为材料,在伸长期进行干旱胁迫处理,提取叶片总RNA后,经反转录合成第一链cDNA,采用SRAP （Sequence-related amplified polymorphism相关序列扩增多态性）标记,用108对SRAP引物组合进行甘蔗抗旱差异基因筛选,结果表明：（1）在甘蔗上建立了cDNA-SRAP标记的最佳的PCR扩增反应体系、退火温度及反应程序,为甘蔗SRAP标记分离更多的抗旱基因奠定了基础。（2）用108对SRAP引物组合对苗期ROC22和ROC16两品种进行抗旱性筛选,得到11个差异片段；经再扩增、纯化和测序,得到1条吡咯啉-5-羧酸合成酶抗旱基因的差异片段。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一部分 前言
• 1.1 作物抗旱性研究进展
• 1.1.1 作物抗旱形态特征的研究进展
• 1.1.2 作物抗旱生理生化机制的研究进展
• 1.1.2.1 自由基
• 1.1.2.2 保护性酶类和保护性物质
• 1.1.2.3 细胞膜结构与功能
• 1.1.2.4 渗透调节
• 1.1.3 作物抗旱分子机理的研究进展
• 1.1.3.1 干旱诱导蛋白与抗旱基因
• 1.1.3.2 分子标记在植物抗逆性研究中的应用现状及研究进展
• 1.1.4 作物抗旱性鉴定的研究进展
• 1.1.4.1 作物抗旱性鉴定方法的研究
• 1.1.4.2 作物抗旱性鉴定指标
• 1.1.4.3 作物抗旱性的数量分析
• 1.2 甘蔗抗旱性研究进展
• 1.2.1 甘蔗生产应用现状及存在问题
• 1.2.2 甘蔗抗旱机理研究
• 1.2.3 甘蔗抗旱性鉴定方法
• 1.3 本研究的意义和目的
• 1.3.1 本研究的意义
• 1.3.2 本研究的目的
• 第二部分 广西54个区试甘蔗品种的抗旱性评价
• 2.1 实验材料与实验设计
• 2.1.1 实验材料
• 2.1.2 实验设计
• 2.1.2.1 材料种植
• 2.1.2.2 材料处理
• 2.1.2.3 取样方法
• 2.1.2.4 主要仪器设备
• 2.1.2.5 主要试剂及缓冲液的配制
• 2.2 生理生化指标的测定方法
• 2.2.1 叶绿素相对含量的测定
• 2.2.2 叶片相对含水量的测定方法
• 2.2.3 超氧化物歧化酶的测定方法
• 2.2.4 丙二醛的测定方法
• 2.2.5 叶片水势的测定方法
• 2.2.6 游离脯氨酸的测定方法
• 2.2.7 过氧化物酶的测定方法
• 2.2.8 数据分析及制图
• 2.2.9 干旱胁迫及复水后甘蔗形态指标的调查
• 2.3 结果与分析
• 2.3.1 各单项生理生化指标的抗旱系数及相关性分析
• 2.3.2 主成分分析
• 2.3.3 综合评价
• 2.3.3.1 隶属函数分析
• 2.3.3.2 权重的确定
• 2.3.3.3 综合评价
• 2.3.4 干旱胁迫及复水后甘蔗形态指标调查
• 2.4 讨论
• 2.5 结论
• 第三部分 甘蔗抗旱基因的分离
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 实验材料
• 3.1.2 材料种植与干旱胁迫处理
• 3.1.2.1 材料种植
• 3.1.2.2 干旱胁迫处理
• 3.1.2.3 主要仪器设备
• 3.1.3 甘蔗叶片总RNA的提取
• 3.1.4 消化RNA中的DNA污染
• 3.1.5 cDNA第一链的合成
• 3.1.6 甘蔗cDNA-SRAP扩增体系及PCR程序的优化
• 3.1.7 cDNA-SRAP扩增产物检测
• 3.1.7.1 配制聚丙烯凝胶电泳的相关试剂
• 3.1.7.2 制板
• 3.1.7.3 电泳
• 3.1.8 差异片段的回收,再扩增和纯化
• 3.1.8.1 差异片段回收
• 3.1.8.2 差异片段的再扩增
• 3.1.8.3 差异片段再扩增产物纯化
• 3.1.9 序列分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 甘蔗正1叶总RNA的提取
• 3.2.2 纯化后总RNA的琼脂糖凝胶电泳检测
• 3.2.3 纯化后的总RNA紫外吸收值和浓度
• 3.2.4 cDNA-SRAP分析
• 3.2.5 差异片段再扩增产物的纯化
• 3.2.6 差异片段的序列分析
• 3.3 讨论
• 3.4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 缩略词表