小豆种质资源研究

论文题目: 小豆种质资源研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 作物遗传育种

作者: 佘跃辉

导师: 荣廷昭

关键词: 小豆,种质资源,核型分析,分子标记,遗传多样性

文献来源: 四川农业大学

发表年度: 2005

论文摘要: 小豆是豆科(Leguminosae),蝶形花亚科(Papilionaceae),菜豆族(Phaseoleae)豇豆属(Vigna)中的一个栽培种,起源于中国,是我国古老的栽培作物之一。小豆种子营养丰富,高蛋白、低脂肪,并具药用价值,是我国传统的药食兼用的食用豆类作物之一。研究和评价小豆种质资源的遗传多样性,对进一步探讨小豆的起源、传播和进化,开展种质资源的考察搜集,指导制定小豆资源遗传多样性保存措施、确定小豆资源遗传多样性保护范围和保护地点,合理开发利用小豆种质资源,以及指导小豆优异种质的创新和新品种选育均具有重要意义。因此,本研究以西部,特别是西南地区的小豆种质资源材料为主,对小豆栽培型种质资源从形态学、细胞学和分子标记等方面进行了系统评价,其主要结果如下: 1.对106份小豆种质资源的形态多样性进行了调查研究,结果表明,小豆栽培型种质资源具有丰富的形态多样性,平均多样性指数为1.553。采用标准差标准化方法,计算各材料间的欧氏平均遗传距离,其范围为0.175～2.945,平均值为1.369。基于形态性状,将106份小豆种质资源聚类并划分为五大类群。第一类群生育期较长,半蔓生型,植株较高,荚细长,单株结荚数和荚粒数最多,但百粒重低;第二类群生育期最长,荚短而较细,单株结荚数最少,单株产量最低;第三类群生育期较短,植株最矮,荚长而粗,单株结荚数和单荚粒数较多,百粒重最高,单株产量也较高,生长习性为直立型;第四类群生育期较长,生长习性以半蔓生型为主,植株仍较高,单株结荚数和百粒重较高,单株产量最高,粒色以红色为主;第五类群生育期最短,株高、单株结荚数和荚长介于第三类群与第四类群之间,单荚粒数较高,直立生长习性为主。多变量的主成分分析结果表明,小豆种质资源的形态多样性主成分明显,第一主成分和第二主成分共代表了小豆形态多样性的67.5%。可以根据主成分来评价小豆种质的优劣。 2.应用改良ASG法对12个小豆种质染色体的核型进行了比较分析,并对3个小豆种质染色体进行了G-带带型的初步观察,结果表明,12份小豆种质间在染色体形态特征上存在差异,其核型组成上有6种类型,分别为:2n=22=20m+2sm,2n=22=18m+4sm,2n=22=16m+6sm,2n=22=16m+6sm(2Sat),2n=22=14m+8sm,2n=22=14m+8sm(2Sat),核型类型上分为1A和2A两种类型。G-带带型分析表明,同源染色体的带纹数目、分布位置、染色深浅基本一致,可以较准确地进行染色体配对;非同源染色体的带型有明显差异,可以准确区分。不同种质间在G-带带型上存在多态性,反映了小豆各种质之间在遗传结构上的差异,揭示出小豆种在染色体结构上存在着多样性。改良ASG法G-带显带技术可以作为小豆种质细胞遗传多样性研究的一种有效工具。 3.利用RAPD标记对92份小豆种质资源材料的遗传多样性进行检测,结果表明,10个RAPD随机引物共得到109条清晰可辩的扩增谱带,其中101条具有多态性,多态性带比率为92.7%,每个引物可扩增出5～15条多态性谱带,平均10.1条;种质间平均基因多样性指数为0.675;RAPD标记揭示的种质间遗传距离变异幅度为0.073～0.803,平

论文目录:

第一章文献综述

1 小豆的起源、演化及分布

1．1 小豆的起源和演化

1．2 小豆的分布

1．3 小豆的分类

1．4 小豆的近缘种

2 小豆种质资源的搜集、保存、创新与利用

2．1 小豆种质资源的搜集和保存

2．2 小豆种质资源的鉴定与评价

2．2．1 小豆种质资源的分类

2．2．2 小豆的生长发育规律

2．2．3 小豆种质资源主要农艺性状的遗传变异

2．2．4 小豆主要性状的遗传规律

2．2．5 小豆种质资源的抗性鉴定

2．2．6 野生型与半野生型小豆资源的特征特性

2．3 小豆种质资源的创新与利用

2．3．1 小豆种质资源的创新

2．3．2 小豆的育种

2．3．3 小豆核心种质的构建

3 种质资源遗传多样性的研究

3．1 遗传多样性的概念

3．1．1 遗传多样性的含义

3．1．2 遗传多样性的来源

3．2 遗传多样性的检测方法

3．2．1 形态学水平

3．2．2 染色体水平

3．2．3 蛋白质水平

3．2．4 DNA分子标记

3．3 遗传多样性研究的理论及实践意义

3．4 小豆种质资源遗传多样性的研究进展

3．4．1 基于形态学标记的小豆种质遗传多样性

3．4．2 基于细胞学水平的小豆种质遗传多样性

3．4．3 基于蛋白质水平的小豆种质遗传多样性

3．4．4 基于 DNA分子水平的小豆种质遗传多样性

4 本研究的目的意义

第二章小豆种质资源的形态多样性鉴定

1 前言

2 材料与方法

2．1 供试材料

2．2 试验方法

2．2．1 试验设计

2．2．2 观察记载的性状和标准

2．2．3 数据统计分析方法

3 结果与分析

3．1 小豆种质资源形态性状的基本统计分析

3．2 小豆种质资源形态多样性的分析与比较

3．2．1 小豆种质资源不同性状的形态多样性比较

3．2．2 不同地区小豆种质资源形态多样性比较

3．3 基于小豆种质资源形态性状的聚类分析

3．4 小豆种质资源形态性状的主成分分析

4 讨论

第三章小豆种质资源的细胞学研究

1 前言

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要试剂及其配制

2．1．3 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 小豆根尖染色体的制备

2．2．2 小豆染色体的核型分析

3 结果与分析

3．1 小豆种质资源的核型类型

3．2 小豆种质资源的 G-带带型

4 讨论

4．1 制备高质量小豆染色体标本的关键

4．2 G-显带技术在小豆种质资源细胞遗传学研究上的有效性

4．3 小豆种内染色体形态特征的差异

第四章小豆种质资源的RAPD鉴定与分类研究

1 前言

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要试剂及配制

2．1．3 随机引物及序列

2．1．4 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 取样

2．2．2 DNA提取、纯化和定量

2．2．3 RAPD分析

2．2．4 RAPD数据的处理和分析方法

3 结果与分析

3．1 RAPD扩增片段的多态性分析

3．2 依据 RAPD标记的小豆种质遗传多样性分析

3．3 基于 RAPD标记的小豆种质聚类分析

4 讨论

第五章小豆种质资源的 AFLP鉴定与分类研究

1 前言

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要试剂及其配制

2．1．3 接头、引物

2．1．4 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 取样及 DNA的制备

2．2．2 AFLP分析

2．2．3 数据处理

3 结果与分析

3．1 基因组 DNA双酶切、DNA片段预扩增及选择性扩增的效果

3．2 AFLP扩增产物的多态性

3．3 基于 AFLP标记的小豆种质的遗传多样性分析

3．4 基于 AFLP标记的小豆种质的聚类分析

4 讨论

第六章小豆种质资源 RAMP鉴定和分类

1 前言

2 材料与方法

2．1 材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要试剂及其配制

2．1．3 引物

2．1．4 主要仪器设备

2．2 试验方法

2．2．1 取样及 DNA的制备

2．2．2 RAMP分析

2．2．3 数据处理

3 结果与分析

3．1 引物的设计及筛选

3．1．1 RAMP扩增引物的设计

3．1．2 RAMP扩增引物的筛选

3．2 小豆种质的 RAMP扩增片段多态性

3．3 基于 RAMP标记的小豆种质资源的遗传多样性分析

3．4 基于 RAMP标记的小豆种质聚类分析

4 讨论

结语

1 结论

2 我国小豆育种策略的思考和建议

参考文献

致谢

攻读学位期间发表的学术论文及主持科研项目情况

发布时间: 2005-10-27

参考文献

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