黄瓜同源四倍体的创制及不同倍性材料的相关研究

黄瓜同源四倍体的创制及不同倍性材料的相关研究

论文摘要

通过秋水仙素水溶液处理普通黄瓜(Cucumis sativus L.),获得了8种基因型的同源四倍体黄瓜,四倍体‘P01’自交留种后可获得饱满种子。对二倍体衍生出来的单倍体、四倍体进行减数分裂染色体行为、育性方面的相关研究及不同倍性材料DNA基础上遗传差异比较。1.黄瓜同源四倍体的创制及其育性稳定性在室温条件下,通过用0.4%的秋水仙素水溶液处理黄瓜已萌动种子4h,获得8种基因型的黄瓜同源四倍体材料;其中,四倍体‘P01’自交后得到了饱满种子。新合成的同源四倍体的侧枝数减少、叶柄变短、叶面积增大、花器变大,存在一定比率的4孔花粉粒,与以前所得的四倍体类似;但其4孔花粉粒的比率较高(29-54.7%),花粉可染率、萌发率均显著提高。表明新合成的四倍体的育性较高。2.黄瓜单倍体减数分裂及育性研究以3种基因型单倍体黄瓜(2n=x=7)为材料,比较研究减数分裂染色体的行为特征和雌雄配子的育性。与二倍体相比,单倍体花粉母细胞中染色体主要以单价体存在,3种单倍体平均染色体构型公式为:2n=x=6.22Ⅰ+0.37Ⅱ+0.01Ⅲ,32.85%的花粉母细胞可以观察到二价体。终变期,核仁周围有2-4条NOR染色体。中期Ⅰ染色体以3种排列方式分布在细胞中。后期Ⅰ染色体主要以(4+3)形式分向两极,并且经常出现滞后、游离及断裂等异常分离行为。后期Ⅱ主要发生染色单体分离。黄瓜单套单倍体减数分裂染色体行为与二倍体明显不同。单倍体染色体组内部分染色体间有同源性。研究发现,H1单倍体花粉没有活力;H2花粉染色率为2.26%,子房可发育形成果实,但胚败育不能形成种子;H3雌配子有育性,胚能够发育完全,培养后可获得植株。单倍体7条染色体的姊妹染色单体在后期Ⅱ均可发生分离,并且减数分裂过程中有八字形等异常纺锤体的出现。减数分裂后可形成单分孢子到九分孢子,其中四分孢子的比例在各基因型单倍体中均最高。H3单倍体二分孢子、三分孢子的形态异常,比例分别达19.37%和19.72%,接近四分孢子比例。单倍体雌雄配子的育性因基因型而异。其育性的形成可能是7条染色体在后期Ⅱ发生全部染色单体分离的过程中,纺锤体由十字型变异成八字形的结果。3.黄瓜不同倍性材料遗传差异的AFLP分析采用AFLP(Amplified Fragment Length Polymorphism)技术对黄瓜(Cucumis sativus L.)品种‘津绿4号’的单倍体、二倍体和四倍体进行基因组DNA多态性比较。从35对引物扩增获得2188条60-500bp的条带,但多态性位点仅有20个,占0.92%,其中22对引物组合扩增的不同倍性材料的AFLP指纹没有明显差异。在多态性位点表现中,以二倍体的条带存在,单倍体和(或)四倍体的条带丢失为主,在四倍体中扩增出1条特异带。与相应的二倍体相比,单倍体和四倍体有特异片段的消失和增加。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 上篇 文献综述
  • 第一章 蔬菜作物多倍体获得及生殖特性
  • 1 蔬菜多倍体获得途径
  • 1.1 自然产生植物多倍体
  • 1.2 人工诱变产生多倍体
  • 1.3 体细胞无性系变异途径
  • 1.4 有性杂交获得多倍体
  • 2 同源四倍体的育性及其变化、解决途径
  • 2.1 同源四倍体的育性特征
  • 2.2 同源四倍体育性(或结实率)降低的原因及解决途径
  • 3 四倍体的利用
  • 3.1 减数分裂四倍体的利用
  • 3.2 创造种质材料
  • 3.3 利用多倍体作桥梁种
  • 3.4 用四倍体培育新品种
  • 4 蔬菜多倍体育种应用前景展望
  • 参考文献
  • 下篇 研究内容
  • 第二章 黄瓜同源四倍体的创制及其育性稳定性
  • 1 材料和方法
  • 1.1 黄瓜同源四倍体新材料的诱导
  • 1.2 同源四倍体材料的筛选和鉴定
  • 1.3 同源四倍体黄瓜的育性研究
  • 2 结果与分析
  • 2.1 黄瓜同源四倍体的诱导
  • 2.2 同源四倍体材料的筛选和鉴定
  • 2.3 种子繁殖的同源四倍体黄瓜育性特征及相关指标
  • 3 讨论
  • 参考文献
  • 第三章 黄瓜单倍体减数分裂及育性研究
  • 第一节 黄瓜单倍体减数分裂及异常染色体行为研究
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 单倍体黄瓜减数分裂染色体行为特点
  • 2.2 单倍体黄瓜减数分裂的异常行为
  • 3 讨论
  • 参考文献
  • 第二节 单倍体黄瓜的育性及形成机制初步研究
  • 1 材料与方法
  • 2 结果与分析
  • 2.1 单倍体雌雄配子的育性
  • 2.2 育性形成的细胞学机制
  • 3 讨论
  • 参考文献
  • 第四章 黄瓜不同倍性材料遗传差异的AFLP分析
  • 1 材料和方法
  • 1.1 材料
  • 1.2 AFLP分析
  • 1.2.1 黄瓜叶片DNA提取
  • 1.2.2 黄瓜总基因组AFLP研究
  • 1.3 数据统计与处理
  • 2 结果与分析
  • 3 讨论
  • 3.1 黄瓜二倍体与单倍体间遗传差异
  • 3.2 黄瓜二倍体与四倍体间的多态性
  • 参考文献
  • 全文结论
  • 致谢
  • 攻读硕士期间发表的论文
  • 相关论文文献

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