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基于RAPD标记的甘蓝遗传差异与优势性状相关分析及其在F纯度鉴定中的应用

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第1章文献综述

1.1杂种优势产生的机理

1.2作物杂种优势预测的研究进展

1.3 RAPD分子标记技术

1.4纯度鉴定方法

第2章引言

2.1研究目的

2.2研究的内容

2.3论文新意

第3章实验材料与方法

3.1实验材料

3.2实验方法

第4章结果与分析

4.1甘蓝材料田间相关性状调查分析

4.2 60个甘蓝材料的遗传多样性分析

4.3 12个甘蓝杂交组合相关优势性状的分析

4.4西园六号纯度鉴定

第5章讨论

5.1超亲优势和中亲优势

5.2 DAN提取质量

5.3 RAPD技术的稳定性

5.4遗传多样性及亲缘关系分析

5.5杂种优势预测

5.6纯度鉴定

5.7本研究存在的问题

第6章结论

参考文献

缩写词

附录

致谢

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摘要

杂种优势是生物界普遍存在的一种现象，利用杂种优势已经成为提高作物产量和改良品质的重要途径。长期以来，寻找一种方便、快捷的方法预测杂种优势是育种工作者一直关心的问题。通过形态标记和亲本配合力来预测杂种优势需对大量组合进行田间评价，费时费力，并且易受环境影响。同工酶法则由于标记数目少，预测效果较差。分子标记可以直接反映DNA序列水平上的差异，能够覆盖整个基因组，数量几乎无限，而且不受环境的影响和取样时间的限制，为深入研究作物的杂种优势现象提供了新的途径。甘蓝是杂种优势应用最为普遍的蔬菜作物之一，研究甘蓝亲缘关系和遗传多样性，进而对其杂种优势进行预测，对于育种工作者尤为重要。目前我国已育成大量的甘蓝F<,1>代新品种。品种间形态差异越来越小，传统纯度鉴定方法区分这些品种已变得困难，利用分子标记发展各品种的指纹图谱是必要的。这些指纹图谱对于育成的杂交种进行知识产权保护很重要，可以防止仿冒品种损害农民和育种者的权益。 本研究利用RAPD标记对60个甘蓝材料进行遗传多样性分析，同时对遗传距离和优势性状进行相关分析，在此基础上探讨了分子标记预测杂种优势的可行性。另外，利用特征引物建立了西园六号甘蓝的纯度鉴定体系。 1 12个杂交组合优势性状分析取60个甘蓝材料中部分材料配制12个杂交组合，杂交组合田间调查结果显示：(1)在叶球紧实度上，超亲优势和中亲优势平均值分别为13.65％和23.49％，除2个杂交组合为负值外，其余10个杂交组合都优于双亲。表明大部分杂交组合叶球紧实度高于亲本。(2)在叶球重上，超亲优势和中亲优势平均值分别为35.81％和66.7％，除杂交组合1超亲优势为负值外，其余杂交组合超亲优势和中亲优势均大于双亲。表明大部份杂交组合都比亲本高产。(3)内缩短径超亲优势和中亲优势都为正值，平均值分别为45.15％和21.19％，表明杂交组合都比亲本内缩短径长。(5)叶球指数中亲优势平均值为-16.5％。除2个杂交组合外，其余为负值。表明大部份杂交组合叶球指数小于亲本平均值，杂交后代球型偏扁。(6)叶球纵径中亲优势平均值为-1.57％，除2个杂交组合外，其余为负值。表明大部份杂交组合叶球纵径小于亲本平均值。(7)叶球横径中亲优势都为正值，平均值为20.17％。表明大部份杂交组合叶球横径大于亲本平均值。综合分析杂交组合叶球指数、叶球纵径和叶球横径发现，所配组合大部分是球型相对偏扁的甘蓝。 2 60个甘蓝材料遗传多样性分析60个甘蓝材料通过150条随机引物进行RAPD扩增，发现其中95条引物具有多态性，占63％。共得到534个多态性位点。利用这些多态性位点计算了60个甘蓝材料的分子标记遗传距离，进行相应的聚类分析。 综合60个甘蓝材料的聚类结果及田间相应性状的调查统计结果进行分析，发现60个甘蓝材料遗传距离变异幅度为0.12869～0.45809，遗传距离变异幅度较小。在遗传距离0.12处，60个甘蓝材料全部聚为不同的类，在遗传距离0.38处，甘蓝材料被全部聚为一类。在遗传距离0.239处60个甘蓝材料被分成15类，其中17个来自国外的甘蓝材料被分在10个类群中。43个来自中国甘蓝材料被分在10个类群中。表明来自国内甘蓝材料遗传多样性相对低，来自国外甘蓝材料遗传多样性高。 3 12个杂交组合亲本遗传距离与优势性状的相关分析当亲本遗传距离在0.1989～0.25689之间时，研究发现：(1)叶球紧实度超亲优势与遗传距离显著负相关，相关系数为-0.709。表明在此区间，随着遗传距离增大，叶球紧实度降低。(2)内缩短径超亲优势和中亲优势与遗传距离显著正相关，相关系数分别为0.7719、0.7291。表明在此区间，随着遗传距离增大，内缩短径增长。(3)叶球纵径中亲优势与遗传距离显著正相关，相关系数为0.8140，表明在此区间，随着遗传距离增大，叶球纵径增大。故遗传距离0.1989～0.25689区间对叶球紧实度、内缩短径和叶球纵径等性状的选育可能有一定指导意义。 进一步对杂交品种西园四号、六号、八号亲本遗传距离和相关性状进行相关分析，发现并不是所有的性状都优于双亲，说明育种目标不同则对相关性状选育侧重点不同。4西园六号纯度鉴定体系的建立4.1纯度鉴定指纹图谱的获得利用230个10mer的随机引物对西园六号的亲本B1和C1进行了RAPD分析后发现，大部分扩增条带在双亲之间是相同的。其中引物S86(GTOCCTAACC)在双亲B1和C1中出现稳定的差异条带，在亲本B1上出现约2000bp大小特征带，亲本C1上出现约1000bp大小特征带，而在F<,1>代中这两条特征代互补，多次重复，结果稳定。利用该引物建立了西园六号纯度鉴定体系。 4.2纯度鉴定体系的稳定性分析(1)田间不作标记随机选取20株西园六号甘蓝，提取DNA，对照指纹图谱，进行RAPD分析，电泳结果显示有4株为非西园六号甘蓝，该组材料纯度为80％。 (2)西园六号中混有亲本以及其他甘蓝材料的鉴定在确定的西园六号中混入其亲本或其他甘蓝材料，不作标记，随机排列，对照指纹图谱，进行RAPD分析，均能较好的鉴定出西园六号和其他材料。 试验结果表明利用该引物S86进行西园六号的种子纯度鉴定是稳定可行的。

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