利用RAPD与SSR标记技术对甜菜M14遗传特性的分析

论文摘要

甜菜M14品系是通过二倍体栽培甜菜(Beta vulgaris L. VV, 2n=18)与四倍体野生白花甜菜(B.corolliflora Zoss.CCCC,2n=4x=36)杂交获得异源三倍体再经过与栽培甜菜回交得到的特殊的甜菜单体附加系。其染色体组组成为栽培甜菜染色体组附加了一条白花甜菜第九号染色体。细胞学研究结果表明甜菜单体附加系的传递率平均为96.5%,表现为稳定高频传递。胚胎学研究表明高频传递甜菜单体附加系是以二倍体孢子无融合生殖为主要繁殖方式、有性生殖为次要繁殖方式的兼性无融合生殖体。但是,其高频传递无的融合生殖方式,以及在行二倍体孢子无融合生殖过程中是否接受了外来花粉而产生染色体重组和是否产生联会复合体及遗传物质重组等,所有这些尚需要DNA分子遗传证据。本论文利用纯合体栽培体甜菜作为父本,M14品系作为母本进行杂交,利用显微镜检测子代染色体数来确定子代是否为单体附加系。再利用RAPD分子标记筛选特异的父本条带,然后将筛选出的引物在亲子代中进行PCR扩增,以检验是否产生染色体重组;再辅以SSR标记技术共同分析其遗传关系,从而分析其遗传特性。最后将特殊的RAPD标记转化为更稳定的SCAR标记。通过研究得出以下主要结论:1、通过正向杂交所获得的后代均为单体附加系;反向杂交没有结果,可能的原因是M14品系的花粉高度败育。2、利用RAPD和SSR分子标记对甜菜单体附加系进行遗传分析。结果为甜菜M14品系所有供试的植株在杂交过程中都接受外来花粉完成受精作用而繁殖种子后代。3、将SCAR标记技术引入甜菜M14品系,建立了一套成熟的RAPD条带转化成SCAR的技术平台,并成功地将3个RAPD标记转化为SCAR标记。其中2个为共显性标记,1个为显性标记。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第1章 前言
• 1.1 甜菜M14品系
• 1.1.1 甜菜M14品系的获得
• 1.1.2 甜菜单体附加系的高频传递特性
• 1.2 植物无融合生殖概述
• 1.2.1 无融合生殖的分类
• 1.2.2 无融合生殖的研究及其进展
• 1.3 DNA 分子标记技术概述
• 1.3.1 RAPD技术综述
• 1.3.2 SCAR技术综述
• 1.3.3 微卫星分子标记概述
• 1.3.4 分子标记技术的在植物生殖方式中的研究
• 1.4 本研究的目的和意义
• 第2章 材料与方法
• 2.1 供试材料
• 2.1.1 甜菜
• 2.1.2 引物
• 2.1.3 菌种
• 2.2 试验方法
• 2.2.1 染色体镜检试验过程及田间套袋杂交
• 2.2.2 甜菜基因组DNA的提取和检测
• 2.2.3 RAPD反应体系及其优化
• 2.2.4 SCAR试验体系
• 2.2.5 SSR反应体系及其检测
• 2.2.6 实验数据整理及分析
• 2.3 主要药品
• 2.4 主要仪器
• 第3章 结果与分析
• 3.1 甜菜杂交
• 3.2 子代染色体镜检
• 3.3 亲子代基因组DNA的提取
• 3.4 RAPD试验结果及分析
• 3.4.1 RAPD退火温度的优化
• 3.4.2 RAPD引物的筛选
• 3.4.3 RAPD扩增结果的检测
• 3.4.4 RAPD反应数据统计
• 3.5 SCAR试验结果与分析
• 3.5.1 目的片段的回收与连接
• 3.5.2 感受态细胞的制备与验证
• 3.5.3 目的片段的转化与测序
• 3.5.4 测序结果与分析
• 3.5.5 SCAR引物的设计
• 3.5.6 SCAR试验的结果
• 3.6 SSR实验结果及分析
• 3.6.1 SSR反应体系
• 3.6.2 SSR引物的筛选
• 3.6.3 扩增结果的检测
• 3.6.4 SSR反应数据统计
• 第4章 讨论
• 4.1 DNA提取
• 4.2 RAPD反应体系
• 4.3 SSR反应体系
• 4.4 杂交结果
• 4.5 遗传分析的结果
• 4.6 甜菜 M14 品系分子标记分析的结果
• 结论
• 参考文献
• 附录
• 致谢