西瓜强雌性状的遗传分析和分子标记研究

论文摘要

西瓜是一种世界性的园艺作物,我国年西瓜种植面积约147万hm2,为世界第一生产和消费大国。西瓜具有显著的杂种优势,提高杂交制种效率和杂种种子纯度,降低杂交制种成本,是杂种优势利用的重要课题,强雌性系的发现、研究和利用可以有效解决上述问题。另外,可以将该性状用于染色体易位及无籽西瓜的育种中,以解决其坐果率低的问题。目前对西瓜强雌性性状的遗传规律及相关基础研究的报道很少。西瓜强雌性系BG1是天津科润蔬菜研究所西瓜课题组在田间育种材料BG2中发现的一株突变体,系国内外首次报道,后经自交纯化,其雌花节率稳定在80%以上。为了更好地对其加以利用,本研究选用不同类型的西瓜材料与强雌性系杂交,通过建立F2,BC1代等西瓜性型分离群体,在分析强雌性状遗传规律的基础上,利用近等基因系方法与RAPD和AFLP分子标记技术获得了可能与西瓜强雌性位点连锁的标记。主要研究结果如下:（1）用强雌性系BG1为母本,分别与不同的西瓜品系杂交、自交及回交,共获得5个F1群体、1个F2群体（170株）、1个回交群体BC1R34,以及1个回交转育系BC4S3。以25节内雌花节率大于50%定为强雌株。统计发现:5个F1群体植株全部表现为正常花性型,经χ2测验F2分离群体中强雌性型与普通花性型的分离符合1:3的分离比率,与普通花性型回交后的BC1R34表现为普通花性型。回交转育得到的BC4S3品系表现为强雌性型,雌花率高达77.9%。结果初步表明该强雌性状受单隐性核基因控制。（2）采用两对近等基因系BG1和BG2,BC4S3和R34进行RAPD、AFLP引物筛选,入选引物再用部分F2单株验证。F2群体系BG1×ZY10杂交所得。RADP标记中,选用333个随机引物,共筛选出14个具有多态性的引物,其中引物s1454在两对近等基因系间表现出一条约1100bp稳定的特异条带,进一步F2单株验证,s1454-1100具有强雌特异性,在大部分强雌单株中出现,在大多数普通花性型中则未出现;AFLP标记中,试验共筛选了215对AFLP选择性引物组合,获得在两对近等基因系间表现多态的引物组合共6对:E14/M47、E15/M56、E18/M62、E22/M59、E31/M59、E32/M59,经F2代单株验证,发现仅引物组合E22/M59在强雌单株中稳定扩增出一条分子量为270bp的特异带,而在大多数普通的雌雄异花同株的单株中则未出现。鉴于西瓜中该强雌性性状是由一对隐性基因控制,F2代表现普通性型的个体的基因型需要经过F3代的验证。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 文献综述
• 1.1 瓜类作物性别分化研究进展
• 1.1.1 瓜类作物性别分化的特点
• 1.1.2 瓜类作物性别类型划分方法
• 1.1.3 瓜类作物雌性系的利用
• 1.1.4 瓜类作物雌性系的遗传机制
• 1.1.5 性别分化研究中存在的问题
• 1.2 分子标记技术及其在植物育种中的作用
• 1.2.1 常见的分子标记类型
• 1.2.2 一些新出现的分子标记
• 1.2.3 分子标记技术在植物育种中的应用
• 1.2.4 分子标记技术在西瓜上的应用
• 1.3 本研究的目的及意义
• 第二章 西瓜强雌性状的遗传规律研究
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 供试材料和田间试验
• 2.1.2 试验方法
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 西瓜强雌性的植物学特性
• 2.2.2 西瓜强雌性状的遗传分析
• 2.3 讨论
• 2.3.1 西瓜强雌性状的遗传规律
• 2.3.2 本研究需要进一步探讨的问题
• 第三章 西瓜强雌性基因连锁的分子标记研究
• 3.1 材料和方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 DNA 质量检测
• 3.2.2 RAPD 分析
• 3.2.3 AFLP 分析
• 3.3 讨论
• 3.3.1 DNA 的提取
• 3.3.2 分子标记技术的选择
• 3.3.3 筛选与西瓜强雌性连锁的分子标记
• 3.3.4 西瓜强雌性分子标记研究尚待进一步完善
• 第四章 结论
• 本试验创新及下一步工作设想
• 参考文献
• 发表论文和科研情况说明
• 致谢