利用形态学方法和SSR、EST-SSR技术对杂花苜蓿杂种优势的初步研究

论文摘要

苜蓿（Medicago sativa L.）属豆科多年生草本植物,是世界上栽培历史最悠久的优良牧草之一,也是我国最重要的栽培牧草之一。紫花苜蓿（Medicago sativa L.）多具有产量高,长势好等特点,而黄花苜蓿（Medicago falcate L.）抗旱、抗寒性能比较好,是苜蓿育种研究中重要的材料。紫花苜蓿和黄花苜蓿杂交得到的杂花苜蓿（Medicago varia L.）综合了亲本的特性,生物量高而且耐旱、耐寒等能力较为优良。本研究采用形态学和SSR、EST-SSR分子标记技术,对24株苜蓿亲本和32个杂交组合包括55个F1代苜蓿植株为实验材料,从形态学水平和DNA水平对亲本和子代苜蓿的遗传距离、相关性和杂种优势进行了分析。田间24株苜蓿亲本中紫花苜蓿的长势均优于黄花苜蓿（第一次刈割后的新疆黄花苜蓿除外）,在所测量的10个形态学性状中,植株的生物量与分支数、分枝长、节间数、叶面积等之间存在显著相关.研究分析表明,形态学性状和SSR、EST-SSR分子标记之间不存在相关性。F1代与亲本之间在叶长、叶宽、叶面积、叶长宽比、叶周长和叶型指数之间相关性不显著,在枝条长度和节间数之间相关性较为显著,70%以上的F1代植株与亲本之间存在显著或是极显著相关。对亲本和子代的生物量、形态学性状以及分子标记特征进行聚类和DCA研究分析,从55个F1代中筛选出7株品质优良、高产的具有杂种优势的杂交种,分别来自于7个杂交组合,为下一步的杂交育种研究提供基础。这七个杂交组合的亲本都具有较大的遗传距离,属于远缘杂交,对我们所筛选出的7株F1代苜蓿的EST-SSR分析中,在引物2扩增的条带中,7株F1代中两条共有带出现几率为100%,在其他杂交种中出现几率为58.3%,在引物7扩增的条带中7株F1代两条共有条带出现几率为100%,其他的杂交种中出现几率为70.8%。在苜蓿育种研究中需要结合形态学和分子标记进行综合研究,才能为杂交育种提供准确详实的数据资料,才能选出具有优良性状的杂交种,使高产、抗旱、抗寒的杂种优势得到充分体现。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1. 引言
• 2. 研究材料和研究方法
• 2.1 试验地概况
• 2.2 实验材料
• 2.3 试验所用主要仪器
• 2.4 研究内容和方法
• 2.4.1 杂交处理
• 2.4.2 生物量和形态学性状的测量
• 2.4.3 形态学性状的统计分析
• 2.5 SSR分子标记分析
• 2.5.1 苜蓿基因组 DNA的提取与检测
• 2.5.2 SSR引物筛选
• 2.5.3 PCR扩增体系及反应条件的优化
• 2.5.4 PCR产物检测
• 2.5.4.1 玻璃板前处理
• 2.5.4.2 灌胶
• 2.5.4.3 电泳前 PCR产物进行前处理
• 2.5.4.4 预电泳
• 2.5.4.5 电泳
• 2.5.4.6 银染显色
• 2.5.4.7 记录图像
• 2.5.5 SSR扩增条带统计
• 2.5.6 遗传多样性统计方法
• 2.5.7 遗传距离统计方法
• 2.5.8 相关性分析
• 3. 亲本苜蓿分析
• 3.1 亲本苜蓿形态学性状比较分析
• 3.1.1 24株苜蓿亲本形态学性状比较
• 3.1.2 24株苜蓿亲本形态学变异分析
• 3.1.3 形态学性状主成份分析
• 3.1.4 遗传距离及聚类分析
• 3.1.5 形态学性状和生物量之间相关性分析
• 3.2 亲本 SSR分子标记分析
• 3.2.1 提取苜蓿基因组DNA
• 3.2.2 SSR反应体系条件的优化和建立
• 3.2.3 苜蓿亲本遗传多样性的SSR分析
• 3.3 亲本苜蓿形态学和分子标记相关性分析
• 4. F1代杂交种分析
• 4.1 F1代苜蓿生物量和形态学性状比较分析
• 4.1.1 F1代苜蓿亲本来源
• 4.1.2 F1代苜蓿生物量和形态学性状分析
• 4.1.3 F1代苜蓿生物量和形态学性状相关性分析
• 4.1.4 F1代苜蓿与其亲本形态学性状相关性分析
• 4.1.5 F1代杂交种间的聚类和DCA分析
• 4.2 子代苜蓿的EST-SSR分析
• 4.2.1 F1代杂交种 DNA提取和 EST-SSR引物的筛选
• 4.2.2 F1代杂交种 EST-SSR引物的PCR扩增分析
• 5. 结论
• 5.1 苜蓿亲本形态学和分子标记分析
• 5.2 F1代杂交种形态学和分子标记分析
• 5.3 F1代杂交种杂种优势分析
• 6. 讨论
• 文献综述
• 参考文献
• 攻读硕士期间参加的科研项目
• 攻读硕士期间发表的论文目录
• 致谢