柑橘三倍体种质资源的创造及遗传分析

论文摘要

无籽是柑橘的一项优良品质，柑橘三倍体由于染色体减数分裂不正常，配子败育，因此是天然的无籽类型。用异源四倍体体细胞杂种与二倍体杂交是培育无籽三倍体柑橘品种的一条有效途径。本实验旨在用果实性状表现优良的接穗品种融合而来的已开花的几个体细胞杂种与我国的一些优良的地方品种杂交，通过胚挽救技术培育三倍体，希望从中选育出既保持其果实的优良性状，又具有无籽特性的柑橘新品种。主要研究结果如下： 1．2001-2003连续三年，以沙田柚（Citrus grandis（L．）Osbeck‘Shatian’）、华农本地早橘（C．succosa Hort‘Huanong’）、中秋橘（C．unshiu Marc．‘Zhongqiu’）、HB柚（C．grandis Osbeck‘Hirado Buntan’）、国庆4号温州蜜柑（C．unshiu Marc．‘Guoqing No．4’）为母本，用NS（诺瓦橘柚+苏凯瑞甜橙，[C．reticulata Blanco×C．paradisi Macf．]‘Nova’+C．sinensis（L．）Osbeck‘Succari’）、NH（诺瓦橘柚+HB柚，[C．reticulata Blanco×C．paradisi Macf．]‘Nova’+C．grandis（L．）Osbeck‘Hirado Buntan’）、SH（苏凯瑞甜橙+HB柚，C．sinensis（L．）Osbeck‘Succari’+C．grandis（L．）Osbeck‘Hirado Buntan’）、VM（伏令夏橙+默科特橘橙，C．sinensis（L．）Osbeck‘Valencia’+[C．sinensis（L．）Osbeck×C．unshiu Marc．]‘Murcott’tangor）、HD（哈姆林甜橙+丹西橘，C．sinensis‘Hamlin’+C．reticulata‘Dancy’）体细胞杂种的花粉授粉，在授粉后3个月对柑橘幼胚进行胚挽救，一共得到了10个组合的288株三倍体和10株四倍体，最后有172株三倍体和4株四倍体单系移栽成活。这些杂交组合中，以2002年沙田柚×NS组合的胚挽救最为成功，从225株植株中获得了184株三倍体，127株移栽成活。这些植株是我国首次批量具有接穗品种潜力的三倍体植株，为三倍体无籽品种的选育奠定了基础。 2．2002年在对沙田柚×（Nova橘柚+Succari无酸甜橙）组合进行胚挽救的过程中，从胚状体周围和植株的下胚轴处长出了愈伤组织。通过细胞流式仪和染色体观察，发现所获得的愈伤组织都是三倍体；用TAA1和TAA27两对SSR引物进行鉴定，表明它们都是双亲杂种；这些愈伤组织在不加任何激素的MT基本培养基上继代保存两年后，在MT+乳糖(50g·L-1)培养基上仍具有较强的胚状体发生能力。由于愈伤组织中包含了沙田柚的遗传背景，这对沙田柚种质资源的利用和保存都具有重要价值。 3．用SSR引物TAA1、TAA27和TAA33分别对本地早橘×NS、HB柚×NS和中秋橘×NH 3个组合的三倍体和四倍体后代进行了杂种鉴定。除了本地早橘×

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 缩略词表
• 1 前言
• 1.1 问题的提出
• 1.2 前人研究进展
• 1.2.1 柑橘无核机理的研究
• 1.2.1.1 柑橘的雄性不育
• 1.2.1.2 柑橘胚囊异常发育
• 1.2.1.3 自交不亲合和单性结实
• 1.2.1.4 胚中途败育
• 1.2.1.5 外界因素的影响
• 1.2.2 获得无籽果实的方法
• 1.2.2.1 实生选种和芽变选种
• 1.2.2.2 诱变育种
• 1.2.2.3 转基因方法获得无籽果实
• 1.2.2.4 细胞融合获得无籽果实
• 1.2.2.5 杂交育种和倍性育种
• 1.2.2.6 其他方法
• 1.2.3 柑橘三倍体育种研究
• 1.2.3.1 二倍体与二倍体杂交
• 1.2.3.2 二倍体与四倍体杂交
• 1.2.3.3 胚乳培养
• 1.2.3.4 体配融合
• 1.2.3.5 其他途径
• 1.2.4 柑橘胚挽救研究进展
• 1.2.4.1 柑橘幼胚的离体培养
• 1.2.4.2 柑橘三倍体的胚挽救
• 1.2.5 体细胞杂种在三倍体育种上的应用
• 1.2.5.1 体细胞杂种在生产上的表现
• 1.2.5.2 四倍体体细胞杂种与二倍体杂交获得三倍体的情况
• 1.2.6 三倍体的应用情况
• 1.2.7 柑橘有性杂种后代的遗传鉴定
• 1.2.7.1 柑橘有性杂种的鉴定
• 1.2.7.2 柑橘有性杂种的遗传规律
• 1.2.7.3 柑橘体细胞杂种后代的遗传规律研究
• 1.3 本研究的目的和内容
• 2 材料和方法
• 2.1 材料
• 2.1.1 杂交授粉的亲本以及授粉组合
• 2.1.2 用于遗传分析的后代群体基本情况
• 2.2 方法
• 2.2.1 杂交授粉
• 2.2.1.1 授粉方法
• 2.2.1.2 授粉时间与地点
• 2.2.2 杂交后代的胚挽救
• 2.2.3 杂交后代的倍性鉴定
• 2.2.4 试管嫁接及移栽
• 2.2.5 杂种后代的遗传分析
• 2.2.5.1 DNA提取
• 2.2.5.2 SSR分析
• 2.2.5.3 遗传分离比例的适合性测验
• 2.2.6 杂交后代群体的形态学观察
• 2.2.6.1 叶形指数的调查
• 2.2.6.2 气孔观察与比较
• 2.2.7 沙田柚杂种愈伤组织的获得
• 2.2.7.1 愈伤组织的倍性鉴定与染色体观察
• 2.2.7.2 愈伤组织的胚性发生能力测定
• 2.2.8 三倍体实生后代的倍性分析
• 3 结果与分析
• 3.1 柑橘三倍体种质资源的创造
• 3.1.1 2001年的授粉组合及结果
• 3.1.2 2002年的授粉组合及结果
• 3.1.2.1 2002年的授粉情况
• 3.1.2.2 2002年的胚挽救结果
• 3.1.2.3 两种胚挽救培养基的比较
• 3.1.3 2003年的授粉组合及结果
• 3.1.4 小结
• 3.2 柑橘的胚挽救及再生过程
• 3.2.1 柑橘的胚挽救过程
• 3.2.2 试管嫁接及移栽
• 3.3 沙田柚杂种愈伤组织的诱导与遗传分析
• 3.3.1 愈伤组织的获得
• 3.3.2 愈伤组织的倍性鉴定
• 3.3.3 愈伤组织的遗传鉴定
• 3.3.4 愈伤组织的胚性发生能力测定
• 3.3.5 小结
• 3.4 杂种后代的分子鉴定
• 3.4.1 用SSR标记鉴定杂种亲本
• 3.4.2 有性后代的胞质遗传行为
• 3.5 杂种后代的形态学观察
• 3.5.1 叶片观察
• 3.5.2 气孔观察
• 3.5.2.1 沙田柚×NS组合的气孔观察
• 3.5.2.2 本地早橘×NS组合的气孔观察
• 3.6 沙田柚×NS后代群体的遗传分析
• 3.7 三倍体果实后代倍性分析
• 4 讨论
• 4.1 柑橘三倍体的获得以及应用价值
• 4.2 杂交后代三倍体群体的遗传规律
• 4.3 BHR三倍体后代的倍性变化原因探讨
• 4.4 沙田柚杂种愈伤的获得
• 参考文献
• 图版和说明
• 致谢
• 博士期间发表的论文