利用形态学方法和SSR、EST-SSR技术对杂花苜蓿杂种优势的初步研究

摘要

苜蓿(Medicago sativa L.)属豆科多年生草本植物,是世界上栽培历史最悠久的优良牧草之一,也是我国最重要的栽培牧草之一。紫花苜蓿(Medicago sativa L.)多具有产量高,长势好等特点,而黄花苜蓿(Medicago falcate L.)抗旱、抗寒性能比较好,是苜蓿育种研究中重要的材料。紫花苜蓿和黄花苜蓿杂交得到的杂花苜蓿(Medicago varia L.)综合了亲本的特性,生物量高而且耐旱、耐寒等能力较为优良。 本研究采用形态学和SSR、EST-SSR分子标记技术,对24株苜蓿亲本和32个杂交组合包括55个F1代苜蓿植株为实验材料,从形态学水平和DNA水平对亲本和子代苜蓿的遗传距离、相关性和杂种优势进行了分析。 田间24株苜蓿亲本中紫花苜蓿的长势均优于黄花苜蓿(第一次刈割后的新疆黄花苜蓿除外),在所测量的10个形态学性状中,植株的生物量与分支数、分枝长、节间数、叶面积等之间存在显著相关.研究分析表明,形态学性状和SSR、EST-SSR分子标记之间不存在相关性。 F1代与亲本之间在叶长、叶宽、叶面积、叶长宽比、叶周长和叶型指数之间相关性不显著,在枝条长度和节间数之间相关性较为显著,70％以上的F1代植株与亲本之间存在显著或是极显著相关。 对亲本和子代的生物量、形态学性状以及分子标记特征进行聚类和DCA研究分析,从55个F1代中筛选出7株品质优良、高产的具有杂种优势的杂交种,分别来自于7个杂交组合,为下一步的杂交育种研究提供基础。这七个杂交组合的亲本都具有较大的遗传距离,属于远缘杂交,对我们所筛选出的7株F1代苜蓿的EST-SSR分析中,在引物2扩增的条带中,7株F1代中两条共有带出现几率为100％,在其他杂交种中出现几率为58.3％,在引物7扩增的条带中7株F1代两条共有条带出现几率为100％,其他的杂交种中出现几率为70.8％。在苜蓿育种研究中需要结合形态学和分子标记进行综合研究,才能为杂交育种提供准确详实的数据资料,才能选出具有优良性状的杂交种,使高产、抗旱、抗寒的杂种优势得到充分体现。

目录

文摘

英文文摘

声明

1.引言

2.研究材料和研究方法

2.1试验地概况

2.2实验材料

2.3试验所用主要仪器

2.4.研究内容和方法

2.4.1杂交处理

2.4.2生物量和形态学性状的测量

2.4.3形态学性状的统计分析

2.5 SSR分子标记分析

2.5.1苜蓿基因组DNA的提取与检测

2.5.2 SSR和EST-SSR引物筛选

2.5.3 PCR扩增体系及反应条件的优化

2.5.4 PCR产物检测

2.5.5 SSR扩增条带统计

2.5.6遗传多样性统计方法

2.5.7遗传距离统计方法

2.5.8相关性分析

3.亲本苜蓿分析

3.1亲本苜蓿形态学性状比较分析

3.1.1 24株苜蓿亲本形态学性状比较

3.1.2 24株苜蓿亲本形态学变异分析

3.1.3形态学性状主成份分析

3.1.4遗传距离及聚类分析

3.1.5形态学性状和生物量之间相关性分析

3.2亲本SSR分子标记分析

3.2.1提取苜蓿基因组DNA

3.2.2 SSR反应体系条件的优化和建立

3.2.3苜蓿亲本遗传多样性的SSR分析

3.3亲本苜蓿形态学和分子标记相关性分析

4.F1代杂交种分析

4.1 F1代苜蓿生物量和形态学性状比较分析

4.1.1 F1代苜蓿亲本来源

4.1.2 F1代苜蓿生物量和形态学性状分析

4.1.3 F1代苜蓿生物量和形态学性状相关性分析

4.1.4 F1代苜蓿与其亲本形态学性状相关性分析

4.1.5 F1代杂交种间的聚类和DCA分析

4.2子代苜蓿的EST-SSR分析

4.2.1 F1代杂交种DNA提取和EST-SSR引物的筛选

4.2.2 F1代杂交种EST-SSR引物的PCR扩增分析

5.结论

5.1苜蓿亲本形态学和分子标记分析

5.2 F1代杂交种形态学和分子标记分析

5.3 F1代杂交种杂种优势分析

6.讨论

文献综述

参考文献

攻读硕士期间参加的科研项目及发表的论文目录

致谢