砀山酥梨授粉品种亲缘关系的SCoT分析及对石细胞含量的影响

摘要

梨具有花粉直感现象，父本授粉会影响梨果实的相关性状。本研究优化并建立了梨的适宜 SCoT分子标记体系。通过 SCoT标记技术，分析安徽省砀山县的43份梨(Pyrus spp.)的遗传多样性和亲缘关系。从43份梨材料中选取8个亲缘关系不同的梨品种对砀山酥梨授粉，利用实时荧光定量 PCR分析不同授粉品种对梨木质素合成途径中相关酶基因表达量的影响，探讨异花授粉和亲缘关系对砀山酥梨石细胞发育和木质素代谢的影响，为筛选适宜的砀山酥梨授粉品种提供科学理论依据。
　　主要研究结果如下：
　　1.采用单因素水平设计方法，优化并建立了梨的适宜 SCoT分子标记体系。优化后梨 SCoT-PCR反应体系为：模板 DNA30 mg/L，引物1.0μmol/L， dNTPs0.2mmol/L， Taq DNA聚合酶1.0U，10×Easy Taq Buffer（2 mmol/L,含 Mg2+）2.5μL，总体积为25μL。随机选取2个 DNA模板进行引物筛选，最终从67条引物中筛选出16条扩增产物条带清晰且有差异性的引物，共扩增出145条带，其中多态性条带有126条，多态性比率为86.1％，每条引物平均扩增出9.1条带。
　　2. SCoT标记的43个梨材料具有丰富的遗传多样性，遗传相似性系数范围在0.517~0.931之间，平均值为0.685。UPGMA法聚类分析表明，在遗传相似系数为0.690的水平上，43份梨材料分为 A和 B两组；在遗传相似系数为0.746的水平上，A组又分为6个亚组。
　　3.花后39天，8个品种授粉的砀山酥梨，石细胞团个数在12.17~15.8个之间，砀山酥梨×鸭梨石细胞团个数最多；石细胞团面积范围为22069.43μm2~46505.07μm2，砀山酥梨×红金秋石细胞团面积最大；石细胞含量范围为4.438%~9.454%，砀山酥梨×鸭梨石细胞含量最高；木质素含量范围为0.017%~0.176%，砀山酥梨×若光的木质素含量最高。
　　花后63天，8个品种对砀山酥梨授粉，石细胞团个数在8.3~10.5个之间，砀山酥梨×明月的石细胞团个数最多；石细胞团面积范围为37596.86μm2~81260.19μm2，砀山酥梨×红金秋的石细胞团面积最大；石细胞含量范围为9.298%~17.197%，砀山酥梨×红金秋的石细胞含量最大；木质素含量范围为0.360%~0.640%，砀山酥梨×红金秋的木质素含量最大。
　　花后145天，8个品种授粉的砀山酥梨，石细胞团个数在1~2.4个之间，砀山酥梨×黄花梨的石细胞团个数最多；石细胞团面积范围为52085.73μm2~93752.80μm2，砀山酥梨×红金秋的石细胞团面积最大；石细胞含量范围为0.327%~1.340%，砀山酥梨×鸭梨的石细胞含量最大；木质素含量范围为0.058%~0.448%，砀山酥梨×鸭梨的木质素含量最大。
　　4.在花后39天、花后63天，8个与砀山酥梨亲缘关系远近不同的品种，对砀山酥梨授粉，果实中7个木质素合成相关酶基因的表达量都较高。在花后145天，8个品种授粉的砀山酥梨中 C4H、CAD的表达量较高，CCoAOMT、CCR、F5H、POD的表达量较低，而 PAL在砀山酥梨×明月和砀山酥梨×华山中的表达量比其他品种高。
　　花后39天是砀山酥梨石细胞发育和木质素合成的前期， PAL、C4H、CCoAOMT、F5H是木质素合成途径的关键酶基因，它们的表达量普遍高于花后63天，即石细胞发育的中期。但是POD在花后63天的表达量显著高于花后39天和花后145天。

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1文献综述

1.1 SCoT分子标记技术的应用

1.2梨DNA分子标记的研究进展

1.3授粉对果实影响的研究进展

1.4梨石细胞的发育与授粉的关系

2引言

3材料与方法

3.1实验材料

3.2实验设计

3.3主要试剂和仪器

3.4测定项目及方法

4结果与分析

4.1梨材料亲缘关系的SCoT分析

4.2授粉品种亲缘关系对梨果实石细胞的影响

4.3亲缘关系对梨果实发育过程中木质素合成相关酶基因表达量的影响

5讨论

5.1梨资源的遗传多样性及亲缘关系

5.2授粉品种对梨果实石细胞发育的影响

5.3授粉品种亲缘关系对梨果实石细胞发育的影响

5.4授粉品种对梨木质素合成相关酶基因表达的影响

6结论

参考文献

缩略词

附录

致谢

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研究生在读期间发表的文章