杜仲有性杂交与遗传作图群体的建立

论文摘要

杜仲是一种以药用为主并具有多种用途的植物,具有极高的开发利用价值。遗传连锁图谱的构建使杜仲早期选择成为可能,可大大缩短选育时间、提高选择精度并降低选育成本,从而促进良种选育进程。建立合适的作图群体是构建遗传连锁图谱的前提并决定图谱的质量。因此,本文在开展杜仲人工杂交及苗木培育的基础上,进行了杂交子代的组织培养及无性系化研究,并进一步通过对F1家系田间表型性状和标志性功效成分总黄酮含量分化程度分析,初步确定了作图群体,从而为杜仲遗传连锁图谱构建和重要性状的分子标记研究奠定基础。主要研究结果如下:1、初步探讨了杜仲杂交的花粉技术、授粉技术和育苗技术,结果表明:树上收集和室内水培收集两种不同方式所收集花粉的萌发特性没有明显的差异,说明在杜仲杂交育种中,可以通过水培花枝收集花粉。不同父本的散粉期和花粉生活力差异较大,秦仲2号和洛超3号是较好的杂交父本;不同母本的可授期相差较大。不同父本间杂交种子的发芽率差异不显著、而母本间差异显著;以杜仲优良无性系小叶做母本时种子发芽率最高,达99.6%。利用播种育苗方法对所获得的杂交种子进行繁殖,得到了7个F1家系。2、将杜仲杂交种子剥去种皮,用清水反复冲洗干净,500ppm的赤霉素浸泡24h后,70%酒精消毒30s,1g/L HgCl2表面消毒12min,无菌水冲洗34次,切去少许胚芽和胚根端胚乳后胚根向下接入无激素的MS培养基中,30d后萌发成苗。组织培养培育无菌苗的方法可以显著地提高杜仲种子的成苗率。3、子叶节不定芽诱导的最适宜培养基为MS+6-BA 2mg/L,诱导率85%;单节茎段快速增值的最适宜培养基为MS+6-BA 2mg/L,增值系数3.80;最适宜单节茎段生长的培养基为MS+ 6-BA 1 mg/L + NAA 0.1 mg/L,生长系数为3.71。1/2MS+IBA1.5 mg/L是最佳的生根培养基,生根率90%。以沙子、珍珠岩、腐殖质按1∶2∶1为基质移栽,成活率达80%。4、通过对家系田间表型性状和标志性功效成分总黄酮含量分化程度分析,选出综合变异程度较高的家系6和家系3作为构建杜仲遗传连锁图谱的作图群体。它们的田间表型性状平均变异系数分别为24.02%和22.87%;标志性功效成分总黄酮含量的变异系数分别为31.89%和19.63%。5、通过家系间性状差异性比较,结果表明各性状在家系间存在很大的差异。选出的优良家系5,其苗高生长量、地径生长量、叶片数、叶长、叶宽、叶面积和总黄酮含量都较群体均值有不同程度的提高,增幅在4.71%15.85%之间。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 林木遗传图谱研究进展
• 1.1.1 遗传连锁图谱构建的理论基础
• 1.1.2 林木遗传图谱构建的现状
• 1.1.3 林木遗传图谱构建的作图群体
• 1.1.4 基于图谱的基因定位和分子标记辅助育种
• 1.2 杜仲资源的开发利用现状
• 1.2.1 我国的杜仲资源
• 1.2.2 杜仲的开发利用价值
• 1.3 杜仲育种概述
• 1.3.1 引种
• 1.3.2 选择育种
• 1.3.3 杂交育种
• 1.3.4 多倍体育种
• 1.3.5 杜仲的分子生物学研究
• 1.4 林木组培繁殖及杜仲的组织培养研究
• 1.4.1 林木组培快繁概况
• 1.4.2 杜仲的组织培养研究
• 1.5 本研究的目的意义
• 第二章 杜仲杂交技术研究与F1获得
• 2.1 试验地概况
• 2.2 亲本选择与交配设计
• 2.3 研究方法
• 2.3.1 花粉收集与生活力比较
• 2.3.2 人工授粉
• 2.3.3 种子的采集及发芽率测定
• 2.3.4 杂种苗培育
• 2.4 结果与分析
• 2.4.1 收集方式对花粉品质的影响
• 2.4.2 不同父本散粉期及花粉生活力比较
• 2.4.3 不同母本的可授期
• 2.4.4 不同杂交组合种子发芽率比较
• 2.5 小结
• 第三章 杜仲杂交子代的组织培养及无性系化
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 材料
• 3.1.2 方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 无菌苗繁育体系的建立
• 3.2.2 子叶节不定芽的诱导
• 3.2.3 单节茎段离体扦插
• 3.2.4 生根培养
• 3.2.5 炼苗和移栽
• 3.3 小结
• 第四章 杜仲F1家系变异与作图群体选择
• 4.1 材料与方法
• 4.1.1 材料
• 4.1.2 方法
• 4.2 结果与分析
• 4.2.1 田间表型性状变异分析
• 4.2.2 标志性功效成分总黄酮含量变异分析
• 4.2.3 作图群体的初步确定
• 4.2.4 家系间性状差异性比较与优良家系选择
• 4.3 小结
• 第五章 结论与讨论
• 5.1 结论
• 5.2 讨论
• 5.2.1 关于杜仲的杂交技术
• 5.2.2 关于组织培养的方法培育杂种苗
• 5.2.3 关于杜仲叶中总黄酮的测定
• 5.2.4 关于作图群体
• 参考文献
• 致谢
• 作者简介