论文题目: 白菜类作物重要农艺性状的遗传分析
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 赵建军
导师: 许泽永
关键词: 白菜类作物,遗传多样性,分子遗传图谱,数量性状位点,农艺性状,植酸,有效磷
文献来源: 中国农业科学院
发表年度: 2005
论文摘要: 白菜类作物(Brassica rapa, syn. campestris)是重要的芸薹属蔬菜和油用作物,由于它具有复杂的遗传基础,使得一些重要农艺性状的改良非常困难。众多研究表明,有限的材料类型和标记数量使得白菜类作物的遗传多样性研究不够全面,许多重要形态生理性状和植酸含量等营养品质性状遗传规律缺乏系统分析。有必要从分子水平上探讨相关性状的遗传变异,为发掘并利用关键性基因源奠定基础。 本研究利用荧光AFLP技术,对国内外白菜类作物材料进行了基因组DNA水平上的多态性检测,探讨了表型变异和地理来源与分子水平多态性的关系;采用HPLC方法,对该作物叶片和种子中植酸和有效磷含量进行了评价,为进一步开展有效磷和植酸在白菜类作物中积累代谢和遗传研究提供信息;在筛选出合理亲本的基础上,创建了遗传信息丰富的遗传研究分离群体,构建了白菜类作物遗传连锁图谱框架图;并进一步开展了重要农艺性状的QTL定位与遗传效应分析。获得的主要结论如下: 1、白菜类作物AFLP多态性水平很高,多态性位点比率高于80%。UPGMA聚类分析结果表明,白菜类作物分为由不同亚类群聚类组成的两大类群—类群Ⅰ、类群Ⅱ。低的bootstrap值说明各个亚类群内与亚类群间的遗传变异幅度相当。材料来源与聚合分类结果基本一致,白菜类作物不同的形态类型通常与同一地理起源(东亚与欧洲)的其它形态类型密切相关,这种相关程度甚至大于与不同来源的相同形态类型之间的关系,暗示白菜类作物在两个地区分别具有独立的起源或经历了长期的驯化选择。 2、白菜类作物叶片和种子中植酸和有效磷含量存在一定的自然变异。种子中的变异幅度为2-3倍,叶片中含量水平变化较大,最高相差达10倍以上:种子和叶片中的两种成分均表现出比较明显的正相关关系;种子中植酸含量明显高于叶片中的值酸含量,而叶片中的有效磷含量较高;不同白菜类作物亚种或变种类型间的植酸和有效磷含量有一定差异,不同类群内的两种成分表现出不同的变异水平。 3、利用白菜类作物存在丰富植物学性状变异的特点,采用不同地理来源、不同表型变异和不同AFLP图谱的多个栽培亚种类型为亲本材料,进行广泛杂交。在获得多个F1基因型基础上,制备了59个遗传信息丰富的F2暂时分离群体。同时利用小孢子培养技术,构建了3个遗传稳定的DH分离群体。 4、利用大白菜品种CC-156和极早熟油用白菜类型RC-144业种间杂交的F2群体和大白菜
论文目录:
摘要
ABSTRACT
目录
第一章 文献综述
1 白菜类作物的起源、演化和分类研究进展
1．1 白菜类作物的起源与演化
1．1．1 大白菜(Chinese cabbage, ssp. pekinensis)的起源与演化
1．1．2 普通白菜(Pak Choi, ssp. chinensis)的起源与进化
1．1．3 菜薹(Caitai, ssp. parachinensis)的起源与演化
1．1．4 薹菜(Taicai's或Tai tsai's, ssp. chinensis)的起源与演化
1．1．5 塌菜类(Wuta-tsai, ssp. narinosa)的起源与演化
1．1．6 日本水菜(Mizuna和Mibuna, ssp. nipposinica)的起源与演化
1．1．7 意大利菜心(Broccoletto, ssp. broccoletto)的起源与进化
1．1．8 芜菁(Turnip, ssp. rapa)的起源与演化
1．1．9 油用白菜类作物(ssp. oleifera)的起源与进化
1．2 白菜类作物的分类研究
1．2．1 白菜类蔬菜的分类学研究
1．2．1 油用白菜类作物的分类学研究
2 白菜类作物分子标记研究进展
2．1 白菜类作物遗传图谱研究
2．1．1 作图群体的建立
2．1．2 遗传标记
2．1．2．1 RFLP(Restriction Fragment Length Polymorphisms)标记
2．1．2．2 RAPD(Random Amplified Polymorphic DNA)标记
2．1．2．3 AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)标记
2．1．2．4 SSR(Microsatellite or Single Sequence Repeat)标记
2．1．2．5 其它以PCR为基础的标记
2．1．3 遗传连锁图
2．2 白菜类作物基因定位研究
2．2．1 质量性状基因定位
2．2．1．1 种皮颜色
2．2．1．2 抗病性基因
2．2．1．3 脂肪酸成分基因
2．2．1．4 其它质量性状基因
2．2．2 数量性状基因定位
2．2．1．1 形态性状
2．2．1．2 春化要求和抽薹开花时间
2．2．1．3 耐热性
2．3 基因组比较研究
3 低植酸作物遗传育种研究进展
3．1 植酸的生物学研究
3．2 低植酸突变系及其遗传研究
3．2．1 低植酸突变系筛选
3．2．2 低植酸性状的遗传研究
3．3 植酸性状的分子生物学研究
3．3．1 植酸性状的分了标记
3．3．2 低植酸性状产生的分子机制
4 本研究的目的和意义
第二章 白菜类作物遗传多样性的AFLP分析
1 引言
2 材料与方法
2．1 实验材料
2．2 实验方法
2．2．1 形态性状的记载
2．2．2 基因组DNA提取
2．2．3 AFLP分析
2．2．4 数据分析
3 结果与分析
3．1 遗传变异分析
3．2 AFLP遗传多样性分析
3．3 表型变异分析
4 讨论
5 小结
第三章 白菜类作物植酸和有效磷含量自然变异的初步分析
1 引言
2 材料与方法
2．1 实验材料
2．2 实验方法
2．2．1 HPLC方法快速测定植酸(phyate)和有效磷(HPO4~(2-))
2．2．2 植酸标准溶液配置
3 结果与分析
3．1 HPLC方法快速检测植酸和有效磷含量的稳定性
3．2 植酸和有效磷含量自然变异分析
3．2．1 植酸(phytate)和有效磷(phosphate，HPO4~(2-))含量的自然变异
3．2．2 不同变种或亚种等栽培类群的植酸和有效磷含量变异
4 讨论
5 小结
第四章 白菜类作物分离群体的构建
1 引言
2 材料与方法
2．1 材料
2．2 方法
2．2．1 F2分离群体构建方法
2．2．2 DH分离群体构建方法
3 结果与分析
3．1 供试亲本多态性分析
3．2 F2暂时分离群体的构建
3．3 DH分离群体的构建
4 讨论
5 小结
第五章 白菜类作物分子遗传图谱的构建与分析
1 引言
2 材料与方法
2．1 材料
2．2 方法
3 结果与分析
3．1 AFLP标记多态性
3．2 AFLP标记的偏分离分析
3．3 分子遗传图谱的构建与分析
3．3．1 利用F2群体构建的分子遗传图谱
3．3．2 利用DH群体构建的分子遗传图谱
4 讨论
4．1 标记类型的选用
4．2 作图群体的选用
4．3 分子标记的偏分离
4．4 图谱的比较和完善
5 小结
第六章 白菜类作物重要农艺性状的QTL定位
1 引言
2 材料与方法
2．1 材料
2．2 数据整理和QTL分析
3 结果与分析
3．1 性状表型值极其变异
3．2 重要农艺性状的QTL定位
3．2．1 部分叶片性状的QTL定位
3．2．2 开花和籽粒性状的QTL定位与分析
3．2．3 植酸和有效磷含量的QTL定位
3．3 部分性状的分子标记在分离群体中的分布
4 讨论
5 小结
参考文献
致谢
作者简历
发布时间: 2005-09-05
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