原生质体融合创造抗青枯病的马铃薯新种质及其遗传分析

摘要

马铃薯四倍体栽培种(Solanum tuberosum L.)的遗传基础狭窄,常规的育种手段难以突破其种质范围,扩大马铃薯的基因库是加速马铃薯育种进程的关键.马铃薯野生资源具有对病虫害、霜冻、干旱和病毒等广泛的抗性,但由于倍性水平或胚胎乳平衡数(EBN)的差异,大多数野生种与栽培种杂交困难,限制了这些优良基因的利用.体细胞杂交技术为利用这些野生资源开辟了一条新途径,不仅可以克服远缘有性杂交不亲和的障碍,而且可以实现胞质基因的重组和转移.青枯病(Ralstonia solanacearum)是一种重大的细菌性病害,在热带、亚热带、部分温带、甚至一些冷凉地区普遍发生,寄主范围涉及50多个科的200多种植物,尤其易侵染马铃薯和番茄.目前,生产上对马铃薯青枯病还没有药物进行防治,综合防治措施虽可以起到一定的效果,但难以大面积推广,因此,选育抗青枯病品种无疑是最经济、有效的途径.但马铃薯栽培种没有抗源,少数具有抗性或耐性的野生种和原始栽培种又与栽培种存在杂交障碍,抗病种质资源缺乏成为马铃薯抗青枯病育种的最大障碍.该实验旨在利用体细胞杂交技术转移青枯病抗性性状,创造抗青枯病的马铃薯新种质,为马铃薯的抗病育种和倍性育种奠定基础.

目录

摘要

ABSTRACT

缩略词

第一章前言

1.1课题的提出

1.2前人研究进展

1.2.1植物体细胞杂交研究概况

1.2.2马铃薯体细胞杂交研究概况

1.2.3体细胞杂交与植物抗病种质的创造

1.2.4体细胞杂交与马铃薯的抗病育种

1.2.5马铃薯青枯病与抗青枯病种质

1.3本研究的目的和内容

第二章材料与方法

2.1植物材料

2.2试验方法

2.2.1实生籽的消毒和培养

2.2.2材料的繁殖

2.2.3.原生质体的分离纯化和培养

2.2.4原生质体培养各阶段的培养基组成

2.2.4 DNA提取

2.2.5原生质体融合

2.2.6体细胞杂种鉴定

2.2.7体细胞杂种的青枯病抗性鉴定

2.2.8体细胞杂种的无性系变异检测

第三章马铃薯叶肉原生质体融合及其植株再生

3.1前言

3.2材料与方法

3.2.1试验材料

3.2.2试管苗培养过程中AgNO3浓度设置

3.2.3原生质体的分离、纯化及融合

3.2.4融合细胞的培养

3.2.5原生质体再生植株编号

3.3结果与分析

3.3.1原生质体的分离

3.3.2马铃薯原生质体融合

3.3.3融合细胞的培养及其植株再生

3.3.4不同亲本组合原生质体融合培养进程

3.4小结

第四章体细胞杂种分析

4.1前言

4.2材料与方法

4.2.1试验材料

4.2.2 PCR反应体系与程序

4.2.3试管苗的大棚盆栽

4.2.4杂种植株的形态学及农艺性状观察

4.2.5再生植株的倍性分析

4.2.6杂种植株的叶绿体SSR引物分析

4.3结果与分析

4.3.1再生植株的RAPD鉴定

4.3.2体细胞杂种植株的倍性分析

4.3.3体细胞杂种的叶绿体SSR分析

4.3.4分化植株起源的愈伤组织杂合性

4.3.5体细胞杂种植株的形态学和农艺性状观察

4.4小结

第五章叶绿体差异片段克隆及双亲叶绿体类型杂种的叶绿体传递稳定性

5.1前言

5.2材料与方法

5.2.1试验材料

5.2.2亲本差异片段的回收

5.2.3大肠杆菌感受态细胞的制备

5.2.4差异片段的A-T克隆转化测序

5.2.5 双亲叶绿体类型杂种其叶绿体在继代培养中的传递稳定性

5.3结果与分析

5.3.1两亲本叶绿体差异片段的克隆

5.3.2亲本叶绿体差异片段的测序与比较

5.3.3 双亲叶绿体类型杂种植株的叶绿体在继代繁殖中的传递

5.4小结

第六章体细胞杂种的青枯病抗性评价

6.1前言

6.2材料与方法

6.2.1试验材料

6.2.2青枯菌的分离

6.2.3青枯菌小种鉴定

6.2.4青枯菌的室内接种鉴定

6.3结果与分析

6.3.1青枯菌的小种鉴定结果

6.3.2杂种植株及其亲本的青枯菌接种鉴定结果

6.4小结

第七章体细胞杂种植株的遗传变异分析

7.1前言

7.2材料与方法

7.2.1试验材料

7.2.2随机引物的PCR扩增

7.2.3数据分析

7.3结果与分析

7.3.1引物筛选

7.3.2不同群体的RAPD分析

7.3.3马铃薯实生籽原生质体融合杂种的遗传变异分析

7.3.4实生籽亲本材料间的遗传变异分析

7.3.5马铃薯叶肉细胞融合杂种植株的遗传变异分析

7.4小结

第八章讨论

8.1马铃薯体细胞杂交技术

8.1.1分离原生质体的外植体材料

8.1.2诱导原生质体融合的方法

8.1.3马铃薯叶肉原生质体融合体系

8.2体细胞杂种的RAPD鉴定

8.3体细胞杂种的生长优势及其应用

8.4体细胞杂种植株的倍性水平

8.5体细胞杂种的叶绿体类型

8.6体细胞杂种植株的青枯病抗性

8.7体细胞杂交技术的展望

参考文献

图版和说明

致谢