旱地春小麦不同基因型苗期抗旱性及RAPD分析研究

旱地春小麦不同基因型苗期抗旱性及RAPD分析研究

论文摘要

旱地小麦(Triticum aestivum L.)是我国西部干旱与半干旱地区的重要粮食作物。干旱与缺水是小麦稳定增产的主要障碍,并且在水资源日益匮乏,传统灌溉农业面临巨大挑战的今天,只有充分发掘省内现有的种质资源,在品种中集聚不同的抗旱性基因获得持久抗性,提高小麦自身的抗旱性才有可能取得突破。而RAPD标记不需专门设计引物,操作简便,而广泛应用于作物品种间遗传差异及遗传多样性研究。本研究选取西北地区主栽品种、区域推广新品种、两个外调品种和小黑麦等47个不同抗旱基因型春小麦为实验材料,进行RAPD分析以及苗期抗旱性的研究,旨在分析省内各地主要栽培品种种质资源的遗传多样性,及其苗期抗旱性之间存在的差异,为寻找特异标记,目的基因克隆以及培育适于西北地区生长的品种提供理论依据。主要研究结果如下:(1)对47个不同抗旱基因型小麦品种在PEG胁迫下苗期叶片细胞质膜相对透性的大小、游离脯氨酸含量,丙二醛含量,SOD酶活性等4个抗旱性指标进行聚类分析。结果归纳为4大类型:第Ⅰ类为对照组,包括:6-90、7015、21351、离鉴8号等4个水地品种;第Ⅱ类8个品种,包括定丰889、15- 2-106、1513、小红麦、小鉴5号、高原671、陇辐3号、9053,抗旱性较弱;第Ⅲ类4个品种,包括定西38号、1533、定西37号、西旱1号,抗旱性较强;第Ⅳ类有91050、1509等31个品种聚为一类,抗旱性中等。(2)以47个旱地春小麦幼苗叶片为试材,构建RAPD反应体系,在样本间取得了较好的扩增效果。即反应条件:为94℃预变性3 min ,37℃退火1 min ,72℃延伸2 min,循环4次,94℃变性1 min,37℃退火1 min,72℃延伸2 min,再从94℃变性1 min开始循环40次,最后72℃延伸10min;25μL反应体系:为2.5 mmol/L Mg2+,0.2 mmol/L dNTP,10pmol引物,25ng模板,0.75 UTaq酶。(3)RAPD分析结果显示,47个品种多态性条带数在3~13之间,分子量集中在250bp~2500bp之间,共扩增出134条带,其中多态性带122条,占91.04%,说明不同小麦品种内存在相当高的遗传多样性。(4)经聚类分析,将47个供试材料共分为6类: 02-7570由于其分子水平特异性较高,故单独为一类;与其亲缘关系较近的是小鉴8号、SW1026、92067、15-3-106、小品33-1528、小鉴5号、1513、21351、1509、离鉴8号、陇春20号、9306-7、9256-10、9349-1、9244等21个品种归为一类;与其亲缘关系较远的Z18、9053、Z32、9054-15为一类;区域推广新品种西旱1号与29、Z5、91050、小品20-1528归为一类;Z36、93054-3、Z45、94474、54、定丰889归为一类;其余12个品种聚为一类。

论文目录

  • 摘要
  • Summary
  • 第一章 文献综述
  • 1 引言
  • 2 国内外研究进展
  • 2.1 作物抗旱生理生化机制
  • 2.2 小麦相关的分子标记
  • 2.3 小麦抗旱性的分子生物学研究
  • 3 总结
  • 第二章 PEG 处理下旱地春小麦苗期的抗旱性指标的测定
  • 1 试验材料
  • 2 试验材料处理方法
  • 3 试验内容与方法
  • 3.1 SOD 活性测定方法
  • 3.2 游离脯氨酸的测定
  • 3.3 丙二醛含量的测定
  • 3.4 质膜相对透性(电导率法)的测定
  • 3.5 数据统计与分析
  • 4 结果与分析
  • 4.1 PEG 处理下的不同旱地春小麦品种苗期SOD 酶活性的变化
  • 4.2 PEG 处理下的不同旱地春小麦品种苗期游离脯氨酸含量的变化
  • 4.3 PEG 处理下的不同旱地春小麦品种苗期丙二醛含量的变化
  • 4.4 PEG 处理下的不同旱地春小麦品种苗期质膜相对透性的变化
  • 5 不同旱地春小麦品种的聚类分析
  • 5.1 数据处理与分析
  • 5.2 不同旱地春小麦的聚类分析
  • 6 讨论
  • 6.1 PEG 作为渗透胁迫的效果
  • 6.2 不同旱地春小麦苗期抗旱性的分析
  • 第三章 旱地春小麦遗传多态性的RAPD 分析
  • 1 实验材料
  • 1.1 材料来源
  • 1.2 样品采集
  • 2 实验方法
  • 2.1 技术路线
  • 2.2 药品试剂及实验设备
  • 2.3 基因组DNA 的提取
  • 2.4 随机引物筛选
  • 2.5 RAPD 反应体系的优化
  • 2.6 RAPD 扩增程序的筛选
  • 2.7 扩增产物检测
  • 3 数据分析
  • 4 结果分析
  • 4.1 RAPD 实验体系的建立
  • 4.2 PCR 反应体系
  • 4.3 PCR 扩增条件
  • 4.4 不同旱地春小麦DNA 多态性分析
  • 4.5 种间遗传关系的数据分析
  • 5 讨论
  • 5.1 CTAB 法提取小麦基因组DNA
  • 5.2 引物的筛选
  • 5.3 RAPD 结果的稳定性
  • 5.4 不同旱地春小麦品种的RAPD 分析
  • 第四章 结论
  • 致谢
  • 参考文献
  • 个人简介
  • 导师简介
  • 相关论文文献

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