结球甘蓝“无蜡粉亮叶”突变体性状分析

摘要

结球甘蓝(Brassica oleracea L.var.capitata L.)，2n=2x=18，简称甘蓝。原产于地中海沿岸，是由不结球的一年生野生甘蓝经过长期栽培演化而来，其适应性广，抗逆性强，容易栽培，稳产，耐运输，是世界上许多国家的主要蔬菜作物。自16世纪传入我国以来，经过400多年的栽培发展，已成为我国的主要蔬菜作物，其种植面积达到了1000多万亩。普通的结球甘蓝叶片表面都披有不同程度的蜡粉霜，叶色呈现粉蓝色或蓝绿色，这层蜡粉霜有降低植物表面水分散失、防止紫外线辐射和抵抗病虫害侵入等功能，在植物适应外界环境作用方面起着重要作用。本课题组进行组培试验时在编号为“98-1030”的甘蓝自交系中发现了一种新的“油亮叶”突变体:叶片表面无蜡粉，颜色油亮，叶脉呈黄绿色或绿色，其整株光泽度和绿色度都要高于野生型。为区别原来的甘蓝，称作“亮叶98-1030”。
　　 本研究主要针对“亮叶98-1030”无蜡粉突变体亮叶性状进行研究，观察无蜡粉突变体的田间性状;调查其遗传规律;利用扫描电子显微镜观察无蜡粉突变体叶表皮蜡质超微结构;并对无蜡粉性状进行分子标记研究，获得了与甘蓝叶片表面无蜡粉亮叶性状紧密连锁的分子标记。具体的研究鉴定结果如下:
　　 1.结球甘蓝无蜡粉突变体田间形态学观察
　　 突变型结球甘蓝叶表无蜡粉覆盖，颜色油亮，叶脉黄绿色，圆球，中熟，外叶数为7，开展度较小。野生型结球甘蓝，叶片表皮有蜡粉覆盖，颜色粉绿，中熟，圆球，外叶数为8，开展度稍大。两者除了叶表蜡粉表现差异外，其它方面也表现出一定的差异。
　　 2.结球甘蓝无蜡粉亮叶性状的遗传规律
　　 试验以亮叶98-1030和98-1030（野生型）为亲本配制杂交组合，杂交产生F1，F2。其中F2代群体有蜡粉植株与无蜡粉植株的分离比为2.86∶1，经卡方检验分离比例均符合孟德尔单基因遗传模型，由此初步判断，结球甘蓝无蜡粉亮叶性状为隐性单基因控制的性状。
　　 3.结球甘蓝无蜡粉突变体叶片表皮蜡质超微结构观察
　　 运用扫描电子显微镜对结球甘蓝无蜡粉突变体及野生型材料不同生长时期的叶表皮蜡质发育情况进行比较观察。结果表明:结球甘蓝无蜡粉突变体也有蜡质晶体存在，但蜡质发育不完全，整个生长期以颗粒状蜡质晶体结构为主;野生型不同生长时期表现出不同的蜡质晶体结构，苗期以颗粒状和片状为主，结球期以圆柱状为主，成熟期以片状和线状为主。
　　 4.结球甘蓝无蜡粉亮叶性状的分子标记
　　 用256对引物对两个亲本及F2代分离群体进行AFLP分析，得到3个与结球甘蓝叶片表皮无蜡粉基因wl紧密连锁的分子标记，分别为E40M74-D、E55M33-B、E66M47-F，与叶片表皮无蜡粉基因wl的连锁遗传距离分别为10.6cM，18.3cM和5.8cM。

目录

声明

摘要

1 引言

1．1 研究的目的与意义、研究内容、试验技术路线

1．1．1 研究的目的与意义

1．1．2 研究内容

1．1．3 试验设计

1．2 文献综述

1．2．1 植物叶片表皮蜡质研究进展

1．2．2 分子标记技术在蔬菜作物上的应用研究概况

2 材料与方法

2．1 试验材料

2．1．1 植物材料

2．1．2 主要仪器及实验试剂

2．2 试验方法

2．2．1 结球甘蓝无蜡粉突变体田间性状调查

2．2．2 结球甘蓝无蜡粉突变体遗传规律研究

2．2．3 结球甘蓝无蜡粉突变体叶片表皮超微结构观察

2．2．4 基因组DNA的提取及混合池的建立

2．2．5 AFLP分子标记

3 结果与分析

3．1 结球甘蓝无蜡粉突变体田间性状表现

3．2 结球甘蓝无蜡粉突变体遗传规律分析

3．3．结球甘蓝无蜡粉突变体叶片表皮超微结构观察结果

3．3．1 一叶苗期叶表皮蜡质超微观察

3．3．2 三叶苗期叶表皮蜡质超微观察

3．3．3 结球前期叶表皮蜡质超微观察

3．3．4 结球后期叶表皮蜡质超微观察

3．3．5 成熟期叶表皮蜡质超微观察

3．4 结球甘蓝基因组DNA的提取

3．5 AFLP标记

3．5．1 基因组DNA酶切、连接结果检测

3．5．2 AFLP预扩增产物的检测

3．5．3 AFLP选择性扩增体系的优化及AFLP选择性扩增

3．5．4 AFLP引物筛选

3．5．5 亮叶98-1030×98-1030(野生)F2代单株PCR扩增

3．5．6 连锁分析及遗传距离的确定

3．5．7 连锁关系作图

4 讨论

4．1 关于结球甘蓝无蜡粉突变体抗虫性的问题

4．2 关于结球甘蓝无蜡粉突变体的超微结构问题

4．3 关于无蜡粉突变性状的遗传特点

4．4 关于结球甘蓝无蜡粉基因分子标记的遗传距离

5 结论

5．1 结球甘蓝无蜡粉突变体田间性状表现

5．2 结球甘蓝无蜡粉基因的遗传分析

5．3 结球甘蓝无蜡粉突变体叶片表皮蜡质超微结构观察

5．4 结球甘蓝无蜡粉基因的连锁距离

致谢

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文