核桃杂交群体花期物候变异与核桃总RNA提取方法研究

摘要

核桃属于雌雄同株异花树种,而且开花较早,并存在显著的雌雄异熟性。北方地区核桃花期易受春季晚霜危害,致使核桃花期发生局部冻花,给生产上造成较大损失,因此,研究核桃开花期的物候特征对生产和育种上都具有有重要意义。为选育优良早实核桃花期较晚品种及实现对早实核桃丰产的田间管理提供理论指导,本研究通过对山东农业大学林学实验站核桃园121株绿园杂交一代实生群体连续三年花期物候调查,并进行了群体的花期物候变异研究；为进一步研究核桃的成花基因调控原理,克隆早实核桃成花诱导途径成花相关基因,诱导核桃早花,缩短核桃童期,本研究尝试了不同方法提取核桃总RNA,最后改良CTAB法成功提取到质量较好的总RNA,为成花相关基因的克隆体系的成功构建,以及为成花相关基因的成功克隆奠定了基础,其主要结果如下： 1.通过对06～08连续三年的核桃成花各物候时期观测统计分析,核桃开花不同物候时期的出现就群体而言差异不大,但对于整个群体集中出现某一开花物候现象在时间上有较大差异。核桃雌花始期一般出现在4月上旬,单株不同年份间一般相差2～6天,但就整个群体而言,不同年份间群体雌花始期集中于4月中下旬；雌花盛期单株不同年份间一般相差1～5天,雌花集中开放时间为4月中下旬至5月初,比雌花始期晚3～7天,尤其是08年雌花除持续期外各时期都比较分散,估计受气候因子影响所致：雌花末期一般集中在5月上中旬,不同年份间,核桃单株雌花末期一般相差2～8天,比雌花盛期晚7-10天；雌花持续期一般为10～20天,其中以15天为最多；通过对核桃雄花始期两年的物候调查发现,雄花始期在群体中出现较集中,雄花物候期也较稳定。 2.通过对06～08年的雌花始期、盛期、末期单株间和年份间进行方差分析可知：除雌花持续期单株间差异不显著(P值>0.05)外,其他雌花各物候期单株间差异显著(P值<0.01),因此对核桃雌花除持续期以外各物候期进行选择是有效的。 雌花各物候时期表型方差较大,变幅在35.477～38.129之间,除雌花持续期外其他时期的表型变异系数差异较小,变幅为47.6％～56.1％,说明在子代群体中选择范围较广、潜力较大；雌花各物候期性状的遗传变异系数都较高,说明遗传变异基础丰富,选择潜力较大；雌花各物候期的广义遗传力都较大,变幅为82.7％～99.4％,即花期性状受遗传影响较大,受环境影响小,这些性状在早代进行选择就可以得到固定,提高早代选择效率和选择准确性；对121株核桃雌花各物候期作了选择率为5％相对遗传进度测定,雌花始期、盛期、末期、持续期的的遗传相对遗传进度分别为：114.8％、96.7％、97.5％、26.6％,因此,可在早代依雌花始期这一物候性状进行严格选择,能获得较好的预期效果。 通过对核桃子代群体雌花始期的聚类分析及类中心的显著性检验,将整个子代121株核桃划分为20个类别,对子代121株核桃雌花始期进行直接选择。选择到雌花始期较晚的单株共8株。 3.本研究证明改良CTAB法是适合核桃总RNA提取的快速、简便、经济的方法。此方法提取的核桃嫩叶总RNA的电泳结果可见清晰完整的条带,证明改良CTAB法能有效去除多糖和多酚以及色素等次生代谢物的污染,提取RNA纯度较高、完整性高,易于进行RT-PCR和cDNA文库的构建,为核桃成花相关基因克隆体系的构建搭建了平台。

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文摘

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1.概述

1.1早实核桃花期物候变异

1.1.1核桃雌雄异熟遗传特性研究

1.1.2核桃杂交群体的花期变异研究

1.2早实核桃的成花特性研究

1.2.1早实核桃的早实特性

1.2.2植物成花诱导研究

1.2.3植物基因克隆技术研究进展

1.3研究的目的及意义

2.研究方法

2.1核桃成花物候观测

2.1.1实验地情况

2.1.2实验材料

2.1.3研究方法

2.2核桃杂交群体花期物候变异

2.2.1实验材料

2.2.2调查方法

2.2.3分析方法

2.3核桃总RNA提取方法研究

2.3.1实验材料

2.3.2实验方法

3结果与分析

3.1核桃成花物候观测结果

3.2核桃杂交群体花期物候变异研究

3.2.1花期雌雄异熟研究

3.2.2花期方差分析

3.2.3遗传参数

3.2.4聚类分析(K均值聚类法对雌花始期单株聚类)

3.3不同方法提取核桃总RNA结果分析

3.3.1 Trizol法提取核桃嫩叶及花芽总RNA结果分析

3.3.2改良CTAB法提取核桃总RNA结果分析

3.4反转录cDNA模板检验分析

4讨论

4.1核桃成花物候期变异

4.2核桃总RNA的提取

4.3同源序列扩增早实核桃核桃成花相关基因

5结论

5.1核桃成花物候期变异

5.2核桃杂交群体花期物候变异

5.3改良CTAB法提取核桃总RNA

参考文献

致谢

攻读学位期间发表论文情况