辣椒种质资源的形态学和同工酶分析

摘要

本实验调查统计了40份辣椒材料的15个形态学性状（果型、花色、叶色、茎色、第一开花节位、株高、茎粗、青熟期和红熟期的果长、果宽、果肉厚度、单果重）;同时，对辣椒材料进行过氧化物酶(POD)同工酶、多酚氧化酶(PPO)同工酶、酯酶(EST)同工酶的分析与研究，通过形态学标记、同工酶标记，运用聚类分析研究了参试辣椒进行了辣椒亲缘关系，并对其进行分类，为今后辣椒育种提供理论参考。主要研究结果如下:
　　对供试辣椒材料不同时期、不同部位进行3种同工酶分析发现，以完全花、花柄、花托、幼叶、茎、幼叶、芽、根七个部位为采样部位分析过氧化物同工酶、多酚氧化酶同工酶和酯酶同工酶，除茎和老叶外都取得较好的效果，以10片真叶期的效果最好，用花朵为采样部位进行酯酶同工酶分析的效果不及10片真叶期的幼叶。茎和老叶均不适合用于三种同工酶分析，不仅条带极少，且酶活性也比较低。10片真叶期的幼嫩功能叶可以作为研究辣椒POD同工酶、PPO同工酶、EST同工酶的采样部位。
　　利用形态学标记可以将参试辣椒材料在相似系数为为0.19时，可将40份辣椒材料分为4类和1个独立分支。
　　第一类包括:7份材料，它们分别是1号泡椒07-4-10-1-1-1-1、6号泡椒07-2-3-2-1-1-1-1、26号H8-1-4-1-1-1-1(1)、32号Hp-82-1-2-1-1、33号朝天椒-3-1-1-1-1-1、35号辣椒09-6-1-1-1-2(1)、37号辣椒09-6-1-3-1-2，这类材料花色、叶色、茎色三种颜色一样，花色为白带紫、叶色为绿色、茎色为绿带紫。
　　第二类包括27份材料，这一类还可以在相似系数为0.21时分为三个亚类和一个独立分支。第一亚类有4份材料，包括2号泡椒07-4-6-1-6-1-1(3)、3号泡椒07-4-6-1-3-3-1-2、25号L14-2-1-2-2-1-1、24号L14-2-1-2-1-1-1，这些材料花色、叶色、茎色三种颜色一样，花色为白色、叶色为绿色、茎色也为绿色。第二亚类有17份材料，包括4号泡椒07-4-6-1-3-3-1-3、5号泡椒07-2-3-3-1-2-1-1、17号L2-7-2-9-2-7-1-1(2)、23号L13单株-1-1-2、15号L2-7-2-9-2-1-1-2、28号H24-1-1-1-1-4-1-1、36号辣椒09-6-1-2-1-2、7号L1-5-7-1-3-1-2-1-1、12号L2-7-1-1-1-1-2-2-1(1)、20号L10-9-1-1-1-5-1-1、22号L13单株-1-1-1、38号辣椒09-6-1-4-1-1、14号L2-7-1-1-2-1-1-1、16号L2-7-2-9-2-5-1-2、19号L10-9-1-1-1-4-1-1、21号L10-9-1-1-1-6-1-1、40号川农泡椒1号-1，这些材料花色、叶色、茎色相同，分别为白色、绿色、绿色，在果型上一致，均为锥形果，在第一开花节位上也比较接近。第三个亚类有3份材料，包括8号L1-5-7-1-3-2-1-1-2、10号L2-7-1-1-1-1-2-1-2、11号L2-7-1-1-1-1-2-1-5(1)，这些材料在花色、叶色、茎色上一致，分别为白色、绿色、绿色，在果型上均为小短锥在第一开花节位和茎粗上比较接近。第四个亚类有2份材料，包括30号H26-1-1-3-1-1-1、39号落椒98#-1-3-2-1-1，这些材料在果型上保持一致，均为线形，在株高、茎粗、果肉厚度（青熟期和红熟期）四个指标上都比较接近。1份材料在第二类材料中形成了一个独立的分支，18号L10-3-1-1-2-3-1-1-1果型为极少数的柱形。
　　第三类包括:3份材料，他们分别是29号H26-1-1-2-1-1-1、34号崇州泡椒-2-1-1、31号H26-1-6-1-1-1，这些材料花色、叶色、茎色三种颜色一样，花色为白色、叶色为绿色、茎色为绿带紫，在第一开花节位和株高上比较接近。
　　第四类包括:2份材料，它们分别是27号H24-1-1-1-1-2-1-1、9号L2-7-1-1-1-1-1-1-3(1)，这类材料在花色上表现出独特的紫色，叶色和茎色均为绿带紫，在果宽和株高以及第一开花节位上数值比较相近。
　　另外，1份材料形成了单独的分支，13号L2-7-1-1-1-1-3-1-1除了叶色与大部分材料相同外，花色表现出独特的紫色，茎色更是所有材料中唯一是紫色的材料。这就使得13号材料被单独分为了一类，与其他材料亲缘关系相对较远。
　　利用同工酶标记当在相似系数为0.794时，供试辣椒材料可以被清晰的分为4类和3个独立分支。
　　第一类包括1、2、12、20、18、11、22、33、35、34、40、10、28、14号这14份材料，在相似系数为0.85时分为3个亚类，第一亚类有7份材料，包括1号泡椒07-4-10-1-1-1-1、2号泡椒07-4-6-1-6-1-1(3)、12号L2-7-1-1-1-1-2-2-1(1)、20号L10-9-1-1-1-5-1-1、18号L10-3-1-1-2-3-1-1-1、11号L2-7-1-1-1-1-2-1-5(1)、22号L13单株-1-1-1，这些材料花色、叶色、茎色相同，花色基本为白色，叶色、茎色均为绿色。第二亚类有4份材料，包括33号朝天椒-3-1-1-1-1-1、35号辣椒09-6-1-1-1-2(1)、34号崇州泡椒-2-1-1、40号川农泡椒1号-1，这类材料在第一开花节位、果肉厚度、果长、茎粗上比较接近。第三亚类有3份材料，包括10号L2-7-1-1-1-1-2-1-2、28号H24-1-1-1-1-4-1-1、14号L2-7-1-1-2-1-1-1，这些材料在花色、叶色茎色上一样，花色为白色、叶色为绿色、茎色也为绿色，第一开花节位相似。
　　第二类包括:4份材料，它们分别是9号L2-7-1-1-1-1-1-1-3(1）、13号 L2-7-1-1-1-1-3-1-1、19号L10-9-1-1-1-4-1-1、15号L2-7-2-9-2-1-1-2，这些材料果型比较相似，为锥形果。
　　第三类包括3、4、36、8、38、6、17、32、39、5、16、27、31、37、29、30号这16份材料，在相似系数为0.885时分为2个亚类，第一亚类有14份材料，包括3号泡椒07-4-6-1-3-3-1-2、4号泡椒07-4-6-1-3-3-1-3、36号辣椒09-6-1-2-1-2、8号L1-5-7-1-3-2-1-1-2、38号辣椒09-6-1-4-1-1、6号泡椒07-2-3-2-1-1-1-1、17号L2-7-2-9-2-7-1-1(2)、32号Hp-82-1-2-1-1、39号落椒98#-1-3-2-1-1、5号泡椒07-2-3-3-1-2-1-1、16号L2-7-2-9-2-5-1-2、27号H24-1-1-1-1-2-1-1、31号H26-1-6-1-1-1、37号辣椒09-6-1-3-1-2，这些材料叶色基本相似，为绿色，在茎粗、果型上比较接近。第二翌类有2份材料，包括29号磁H26-1-1-2-1-1-1、30号H26-1-1-3-1-1-1，这类材料花色和叶色相同，分别为白色和绿色，在第一开花节位、株高、果肉厚度上比较接近。
　　第四类包括3份材料，为23号L13单株-1-1-2、24号L14-2-1-2-1-1-1、25号L14-2-1-2-2-1-1，此类材料花色、时色、茎色一致，花色为白色、叶色为绿色、茎色也均为绿色，果型、第一开花节位接近。
　　另外，3份材料形成了3个独立的分支，分别为21号L10-9-1-1-1-6-1-1、7号L1-5-7-1-3-1-2-1-1、26号H8-1-4-1-1-1-1(1)。21号L10-9-1-1-1-6-1-1材料果肉厚度较薄、第一开花节位较小、果宽较大。7号L1-5-7-1-3-1-2-1-1材料第一开花节位较大、茎粗较小。26号H8-1-4-1-1-1-1(1)材料第一开花节位较小、株高在所有材料中最小、果肉较厚。
　　形态学分析与同工酶分析的聚类结果之所以存在一定的差异。是因为同工酶分析是从蛋白质分子水平上来研究生物群体的遗传变异，它是植物基因表达的产物，因此，不同发育时期和取样部位会对它造成影响。形态学标记是从植物表型分析的结果，受环境影响较大，质量性状和数量性状也多种多样，选取的角度不同和研究的性状不同也会使结果产生相对较大的差异。所以形态学结合分子标记可以更深入地对辣椒种质资源进行研究。

目录

声明

摘要

缩略词表

1 前言

2 文献综述

2．1 辣椒属的起源与分布

2．2 辣椒属种质资源的收集和保存

2．3 辣椒属种质资源形态性状描述研究

2．4 辣椒同工酶聚类分析研究进展

2．5 目的和意义

3 材料与方法

3．1 试验材料

3．1．1 植物材料

3．2 形态学性状调查

3．3 同工酶电泳

3．3．1 主要仪器

3．3．2 主要试剂

3．3．3 酶液的提取

3．3．4 胶版制作

3．3．5 制样和上样

3．3．6 电泳

3．3．7 剥胶

3．3．8 染色

3．4 数据分析

3．4．1 形态学分析

3．4．2 同工酶分析

4 结果与分析

4．1 辣椒形态学分析

4．1．1 辣椒材料植物学性状分析

4．1．2 辣椒材料开花结果特性分析

4．1．3 辣椒材料形态学聚类分析

4．2 两个辣椒材料10个不同部位同工酶分析

4．2．1 过氧化物(POD)同工酶分析

4．2．2 多酚氧化酶(PPO)同工酶分析

4．2．3 酯酶(EST)同工酶分析

4．3 14个辣椒材料进行辣椒花酯酶(EST)同工酶分析

4．4 辣椒材料10片真叶期同工酶分析

4．4．1 过氧化物酶(POD)同工酶分析

4．4．2 多酚氧化酶(PPO)同工酶分析

4．4．3 酯酶(EST)同工酶分析

4．5 同工酶聚类分析

5 讨论

5．1 实验操作技巧

5．2 聚丙烯酰氨凝胶浓度的选择

5．3 辣椒材料部位的选取

5．4 同工酶提取剂的选取

5．5 形态学分析

5．6 取材不同部位同工酶分析

6 结论

参考文献

致谢