油用向日葵芽苗期抗旱性鉴定及SSR分子标记的研究

摘要

油葵芽苗期抗旱性强弱，直接关系到出苗率和幼苗的长势，所以油葵芽苗期抗旱性鉴定及遗传改良研究对油葵的农业生产具有非常重要的现实意义。近年来，分子标记技术的发展为加快作物育种进程提供了强有力的武器，但应用于油葵的分子标记研究起步较晚。本研究利用11个油葵育种材料和K55×K58构建的分离群体，对油葵抗旱性鉴定方法、抗旱性遗传和SSR分子标记等进行了研究。主要研究结果如下： 1、利用室内发芽试验和室外盆栽试验对11个抗旱性不同的油葵育种材料的相对发芽指数、萌发抗旱指数和株高等14项抗旱性相关性状进行了测定，并运用灰色关联度理论，以种子萌发抗旱指数与幼苗干旱成活率的乘积作为参考数列X0，分析各指标与芽苗期抗旱性的关系，从中筛选出关联度较大的相对发芽率、相对发芽指数、芽相对生长量、根相对生长量、相对电导率、相对含水量等8个指标。然后通过隶属函数法对抗旱性进行综合分析，定量地评价11个油葵育种材料芽苗期的抗旱性。选出抗旱性差异明显的两个品种K55、K58作为构建作图群体的杂交亲本。 2、F2：3群体及F1各抗旱相关性状的表型分析表明：F2：3群体根生长量和根冠比性状的变异系数较高，表现出较大的变幅；丙二醛、芽生长量和发芽率性状的变异系数较低，表现出较小的变幅。除丙二醛性状外， F2：3群体各性状的平均表现均低于双亲及杂种F1。K55×K58杂交组合的亲本、F1、F2丙二醛生理指标鉴定及遗传分析结果表明：K58为强抗旱性品种，K55为弱抗旱性品种，F1为高抗，F2抗、感分离比例符合3：1，结合亲本在各抗旱性状的表现、遗传力大小及χ2测验结果初步认为模拟干旱胁迫下丙二醛含量是由1～2对主效基因控制的性状，属于简单遗传的质量性状或主效基因控制的数量性状，受环境影响小。 3、在DNA含量、退火温度和循环次数上分别设置几个水平，采用单一因素的方法，建立了一套适合油葵抗旱的SSR体系。其中2×Taq Master Mix12.5μl终浓度1×，DNA模板1μl终浓度<500ng，上下游引物均为0.5μl，终浓度0.1-1.0μM，剩余用Nuclease—Free Waters补足25μl。利用该体系进行扩增，所得谱带清晰、稳定、非特异性带少。 4、60对油葵SSR特异引物对杂交组合K55×K58的亲本、抗感基因池进行扩增，结果表明：两亲本之间，有7对引物表现明显而稳定的多态性，多态性频率为13.5％；其中引物ORS510、ORS317在抗感基因池间表现稳定的多态性。 5、采用MAPMAKER数据分析软件对（K55×K58） F2单株SSR扩增结果和F2：3群体干旱胁迫下丙二醛含量进行统计分析，表明ORS510、ORS317是与干旱胁迫下丙二醛基因相关的连锁位点，它们与干旱胁迫下丙二醛基因的遗传距离分别为6.8cM、9.7cM。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、缩略语表

声明

1引言

1.1 国内外向日葵研究概况

1.1.1 国外向日葵品种选育的研究进展

1.1.2 国内向日葵品种选育的研究进展

1.2作物抗旱性研究进展

1.2.1 作物根系与抗旱性

1.2.2作物抗旱性鉴定指标的研究

1.2.3灰色关联度与抗旱性鉴定

1.3分子标记的研究进展

1.3.1 遗传标记概况

1.3.2 PCR标记

1.3.3 RFLP

1.3.4 RAPD

1.3.5 AFLP

1.3.6 SSR

1.3.7 ISSR

1.4微卫星标记的原理及特点

1.4.1基本原理

1.4.2 SSR分子标记的特点

1.5作物遗传图谱研究进展

1.5.1 质量性状基因定位

1.5.2数量性状OTL定位方法

16 DNA分子标记辅助选择育种研究进展

1.7研究目的和意义

1.7.1 目的意义

1.7.2研究内容

1.7.3 技术路线

2材料与方法

Ⅰ 油葵育种材料芽苗期抗旱性鉴定的研究

2.1实验材料

2.3实验方法

2.4结果计算

Ⅱ 油葵抗旱基因的SSR分子标记研究

2.1实验材料

2.2实验方法

3结果与分析

3.1 抗旱指标的方差分析

3.2油葵芽苗期抗旱性鉴定指标的筛选

3.3抗旱性鉴定

3.3.1 初级指标的抗(耐)旱性鉴定

3.3.2 次级指标的抗(耐)旱性综合鉴定

3.4 F2:3群体抗旱性鉴定结果分析

3.4.1 F2：3群体、F1及亲本各抗旱相关性状的表现

3.4.2 F2：3群体单株抗旱性鉴定结果及x2分析

3.5油葵SSR反应体系及扩增程序的优化

3.6引物筛选

3.6.1 亲本筛选结果

3.6.2抗、感池间的引物筛选结果

3.6.3 F2代群体验证

3.7 ORS510、ORS 317在连锁图上所在的连锁群及在该连锁群上的位置

4结论与讨论

4.1讨论

4.1.1 油葵抗旱鉴定指标的选取

4.1.2油葵芽苗期的抗旱性鉴定

4.1.3油葵SSR反应体系及循环体系的优化

4.1.4关于油葵抗旱性基因的分子标记

4.1.5关于主效基因与分子标记相连锁的讨论

4.2结论

4.2.1 油葵芽苗期抗旱性鉴定指标体系的建立

4.2.2育种材料抗旱性鉴定结果

4.2.3 F2：3家系抗旱性分离及鉴定结果

4.2.4 油葵抗旱性基因的SSR分子标记

致 谢

参考文献

作者简介