三角枫无性系倍性检测及SRAP种质鉴别

发布时间：2020-11-17 21:01

　　 三角枫为槭树科槭属落叶乔木,是我国自然分布的优良乡土槭树。三角枫适应性强,耐干旱瘠薄,也耐一定的水湿。三角枫木质优良,有一定的药用价值,还可以充当混合缓蚀剂,同时三角枫也是重要的色叶树种和森林风景林资源。当前国内关于三角枫的研究较少,主要多集中在园林应用方面,尤其是在育种方面国内研究较少。多倍体作为培育新品种的重要亲本材料,对于三角枫多倍体的发现在种质资源方面具有重要意义,天然四倍体的发现不仅为三角枫育种提供优良的种质资源,更是研究四倍体形成机制的重要材料。随着不断选育出新的无性系和品种,三角枫无性系形态特征容易受到环境条件和发育程度的影响,部分用于鉴定的形态在某些时期或环境下较难区分,依靠形态特征难以对无性系种质进行准确判别,为了更好做好品种选择便宜生产繁育,有必要在分子水平上对三角枫进行鉴定。本试验以新选育出的4个三角枫无性系和2个金沙槭无性系为研究对象,利用流式细胞仪鉴定倍性,并从形态学方面进行验证,并构建了DNA指纹图谱,为以后亲本的选择、品种鉴定、育种等方面奠定了基础。本试验得到的成果如下:1.利用流式细胞仪对植物进行倍性鉴定试验,不同植物所适合的裂解液不同。本试验通过比较3种裂解液制备三角枫实生苗细胞核悬液的效果,得出1号裂解液效果最好,杂质较少、分辨率高。细胞核悬液制备过程也进行了优化,最终上机检测效果较好。以二倍体三角枫为对照,利用流式细胞仪鉴定6个无性系倍性,三角枫1号无性系峰值为二倍体的2倍,其余5个无性系峰值位置均与二倍体相同。流式测定结果表明,1号无性系叶片单细胞DNA含量是二倍体的2倍,其他5个无性系与二倍体实生苗叶片单细胞DNA含量相近。2.形态学特征比较方面,电子显微观察显示三角枫1号无性系的气孔长度比2号无性系大38.51%,气孔密度比2号无性系小33.57%;石蜡切片显示三角枫1号无性系栅栏组织、下表皮细胞、保卫细胞大于2号无性系;形态学方面,三角枫1号无性系与2号无性系相比,在叶片宽度、叶片长度、叶片厚度、叶柄长度、叶柄宽度方面差异显著。三角枫1号、2号无性系在气孔、叶形、叶片解剖特征和DNA含量上都具有明显差别,可以确定三角枫1号无性系为四倍体,这是首次发现三角枫的天然多倍体变异,对三角枫种质演化及良种选育方面的研究具有重要意义。本试验利用电导法对6个无性系的抗寒性进行了测定,其强弱顺序为:J1J2S1S4≈S2S3。其中J1、J2抗寒性明显高于其它无性系,这也与实际观测到的6种无性系的性状特征相吻合,为以后培育北方耐寒性常绿园林树提供了材料,对抗寒引种也具有积极意义。3.三角枫各个无性系之间存在广泛的遗传多态性,利用SRAP标记构建的指纹图谱可以把培育的6个无性系的基因型区分开来,其操作简便、稳定性强,能够快速的进行品种、品系的鉴定。本次实验所选取的3对引物组合(Me1/Em4、Me7/Em8、Me8/Em9)能够准确的鉴别无性系S1、S2、S3、S4、J1、J2,置信率高于99.99%。本次试验为三角枫优良无性系单株建立了DNA-SRAP指纹图谱,为三角枫和金沙槭优良单株的分子鉴定、种质鉴别、遗传资源管理、品种保护方面提供了一定的参考。
【学位单位】：山东农业大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：S792.35
【文章目录】：
中文摘要
Abstract
1 引言
    1.1 三角枫研究概况
    1.2 倍性研究进展
        1.2.1 植物多倍体形成
        1.2.2 植物多倍体的诱导
        1.2.3 植物多倍体特征
        1.2.4 植物多倍体鉴定
        1.2.5 多倍体在植物进化中的意义
    1.3 植物抗寒性研究
        1.3.1 抗寒性与植物形态
        1.3.2 抗寒性与生理变化
        1.3.3 槭树科抗寒研究
    1.4 分子标记技术
        1.4.1 分子标记概述
        1.4.2 SRAP标记
    1.5 本研究的目的和意义
2 材料与方法
    2.1 试验材料
    2.2 试验方法
        2.2.1 流式细胞仪鉴定
        2.2.2 形态学测量
        2.2.3 叶片扫描电镜样品制备
        2.2.4 石蜡切片制作
        2.2.5 电导法测抗寒性
        2.2.6 基因组总DNA的提取
        2.2.7 SRAP分子标记
        2.2.8 数据处理
3 结果与分析
    3.1 多倍体鉴定
        3.1.1 裂解液的选择
        3.1.2 流式细胞仪鉴定
        3.1.3 气孔扫描电镜观察
        3.1.4 形态学对比
        3.1.5 叶片解剖结构比较
    3.2 自然降温条件下的抗寒性
    3.3 三角枫无性系SRAP分析
        3.3.1 DNA提取
        3.3.2 SRAP-PCR扩增
        3.3.3 DNA指纹图谱构建
4 讨论
    4.1 三角枫多倍体价值
    4.2 裂解液的选择
    4.3 流式细胞仪鉴定可行性分析
    4.4 形态学鉴定多倍体
    4.5 三角枫DNA提取
    4.6 SRAP标记有效性
    4.7 DNA指纹图谱构建
5 结论
参考文献
致谢

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本文编号：2887910