论文题目: 咖啡多胚现象与无融合生殖特性的分析鉴定及其育种利用的初步研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 莫饶
导师: 郑成木,王文泉
关键词: 咖啡,多胚性,无融合生殖,同工酶,种质
文献来源: 华南热带农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 咖啡(Coffea)是世界三大饮料作物之一,是典型的热带经济作物。培育结合中粒种和小粒种优良性状于一体的种间杂种是咖啡育种的一个主要方向。常规杂交育种存在周期长,优良个体的选择困难与繁殖系数低等问题,因而培育一个优良新品种需要二十年甚至更长的时间。然而利用无融合生殖特性进行育种将可能大大缩短育种年限,固定杂种优势。咖啡属植物遗传类型丰富,具有多个倍性水平,偶见种子的多胚豆和双生苗现象,但是对于咖啡属植物中是否存在无融合生殖遗传特性,有关报道甚少,目前尚无无融合生殖材料选育的报道。本研究对咖啡的多胚现象及多胚苗生长发育进行较为系统的观察,对咖啡材料进行去雄处理、细胞学观察以及POD同工酶与SSR分子标记分析,并进行高频率多胚种质以及无融合生殖种质的筛选。初步确定咖啡中存在无融合生殖特性,并筛选出较高频率的多胚种质以及无融合生殖种质。所获得的主要结果如下: 1) 揭示了咖啡中存在多胚现象及其发生频率与类型。咖啡普遍存在多胚现象,胚数为1～4个,多为双胚。多胚率较低,一般在2.80%0～40.30‰之间。四倍体的双胚率和多胚率一般比二倍体高。依胚的大小和发育的完整性可将双胚豆划分为4种类型:双同胚、大小胚、大残胚、双残胚。依多胚在种子内的着生位置可将双胚豆划分为2种类型:双胚紧靠着生型;双胚分离着生型。双胚再生植株的形态可归纳为5种类型:双同株、大小株、大残株、双残株、连体株。 2) 通过去雄处理、细胞遗传学观察和SSR分子标记检测,证实咖啡中存在兼性无融合生殖遗传特性。细胞遗传学观察发现咖啡四倍体类型材料(2n=4x=44)的多胚和多胚苗中含有天然的单倍体胚和单倍体小苗(2n=2X=22);去雄处理后,可见子房膨大,其中5份材料获得了果实和种子,初步说明无融合生殖现象的存在;对小粒种品种间杂交F1代个体的SSR分析,发现多胚苗中存在与母本图谱相同且不携带父本特异带的后代以及携带双亲特异带的有性后代,表明子代有仅来自母本的无融合生殖个体分离出来。 3) 建立了咖啡无融合生殖的分子鉴别方法。通过对多胚材料的SSR标记和POD
论文目录:
Ⅰ 前言
1 植物多胚(苗)概况及无融合生殖研究的现状
1.1 植物多胚(苗)概况
1.2 植物无融合生殖研究的现状
2 染色体制片技术和同工酶技术及其在育种上的应用概况
2.1 植物制片技术
2.2 同工酶和同工酶分析在无融合生殖鉴定上的应用
3 SSR分子标记技术及其在无融合生殖上的应用
3.1 SSR分子标记技术
3.2 SSR技术在咖啡遗传育种及植物无融合生殖研究中的应用
4 本研究的目的和意义
5 技术路线
Ⅱ 实验材料与方法
1 实验材料与试剂
1.1 植物材料
1.2 试剂
1.2.1 染色体制片试剂
1.2.2 POD同工酶分析试剂
1.2.3 DNA提取试剂
1.2.4 PCR试剂
2 实验方法
2.1 咖啡多胚现象和多胚苗形态发育观察
2.2 咖啡多胚的遗传分析
2.2.1 去雄处理
2.2.2 细胞学染色体制片技术
2.2.3 POD同工酶分析技术
2.2.4 SSR分子标记技术
2.2.4.1 SSR分析群体的构建
2.2.4.1.1 咖啡品种材料的选定
2.2.4.1.2 咖啡自然结实多胚豆的筛选与多胚苗的培育
2.2.4.1.3 咖啡品种间杂交及杂交果多胚豆的筛选和多胚苗培育
2.2.4.1.4 杂种3x材料种子胚乳的获取及种胚离体再生苗培养
2.2.4.2 咖啡DNA提取
2.2.4.2.1 CTAB法提取
2.2.4.2.2 DNA纯化
2.2.4.2.3 DNA质量检测
2.2.4.3 咖啡SSR扩增反应
2.2.4.3.1 引物序列与合成
2.2.4.3.2 PCR反应体系与反应条件
2.2.4.3.3 琼脂糖凝胶电泳及成像
2.3 咖啡多胚及无融合生殖种质的筛选
2.3.1 咖啡果实及种子性状的观察
2.3.2 去雄处理
2.3.3 人工授粉
2.3.4 杂种3x材料生殖特性的初步研究
Ⅲ 结果与分析
1 咖啡多胚现象和多胚苗生长发育观察
1.1 多胚现象观察结果
1.2 多胚豆中胚的形态与着生位置
1.3 多胚植株生长发育状况
2 咖啡多胚(苗)的遗传分析
2.1 咖啡去雄处理果实发育观察
2.2 咖啡双胚及双胚苗体细胞染色体数目细胞学观察
2.3 咖啡多胚苗POD同工酶分析
2.3.1 叶片样品采集部位的确定
2.3.2 咖啡中粒种同品种不同单株POD同工酶分析
2.3.3 咖啡中粒种不同品种(品系)POD同工酶分析
2.3.4 咖啡中粒种双胚苗POD同工酶初步分析
2.4 咖啡多胚材料SSR分析
2.4.1 SSR分析群体的构建
2.4.2 咖啡植物总DNA提取
2.4.3 咖啡多胚材料的SSR分析
2.4.3.1 供试咖啡品种SSR指纹构建以及11对引物的实用性分析
2.4.3.2 咖啡品种间杂交F1单、多胚苗SSR分析
2.4.3.2.1 小粒种品种间杂交F1单、多胚苗SSR分析
2.4.3.2.2 中粒种品种间杂交F1单、多胚苗SSR分析
2.4.3.3 咖啡自然结实多胚苗的SSR分析
3 咖啡多胚及无融合生殖种质的筛选
3.1 咖啡果实及种子性状观察与多胚种质筛选
3.2 去雄处理筛选无融合生殖种质
3.3 人工授粉对咖啡多胚率影响的初步探讨
3.4 杂种3x材料生殖特性的初步研究
Ⅳ 讨论
Ⅴ 结论
参考文献
附表
附录
版图
致谢
发布时间: 2005-07-27
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