中国葡萄属野生种抗旱性鉴定与抗旱基因的RAPD标记
【摘要】：
本研究以中国葡萄属野生种8个种11个株系，欧洲葡萄2个品种，河岸葡萄及燕山—1×河岸葡萄107株F_1代杂种共122份材料为试材，调查了盆栽干旱胁迫条件下叶片的形态变化指标，测定了相对含水量和细胞膜相对透性两项指标；以隶属函数法为手段处理这三项指标，对供试的葡萄属植物的抗旱性进行了综合评价。并对以上材料以及冬葡萄和沙地葡萄的抗旱性进行了RAPD标记研究。主要结果如下：
1．供试材料中燕山葡萄燕山-1抗旱性最强，属极抗旱类型；蘡薁葡萄泰山-1抗旱性与欧洲葡萄相似，属于抗旱类型；蘡薁葡萄安林-2、复叶葡萄甘肃-91和南郑-2、山葡萄泰山-11、毛葡萄渭南-3、华东葡萄广西-1、秋葡萄江西-2和平利-7等抗旱性弱于欧洲葡萄，属较抗旱类型；刺葡萄塘尾的抗旱性与河岸葡萄相似，属不抗旱类型。
燕山-1×河岸葡萄杂交后代的抗旱性表现基本介于双亲之间，个别植株出现超亲遗传现象。
2．通过对葡萄属植物抗旱性调查研究认为，燕山葡萄的抗旱方式主要表现为耗水型避旱。葡萄属植物的抗旱性与其原产地的生态环境关系密切，起源于干旱地区的葡萄属植物抗旱性较强，起源于湿润地区的葡萄属植物抗旱性较弱。
3．以燕山-1×河岸葡萄F_1代分离群体为试材，采用BSA法与RAPD技术，获得了7个与中国葡萄属野生种抗旱基因相连锁的RAPD标记。根据这些标记在燕山-1×河岸葡萄F_1代群体的表现，用MAPMAKER vetsion 3.0软件设置最大遗传距离为30cM和最小LOD值3.0进行遗传分析，结果表明S226-1100、S271-550和S1165-1500与控制葡萄抗旱性的主效基因相连锁，以S226-1100与主效基因距离最近，为26.5cM；S264-1300、S195-1000、S513-1700和S1345-1400与控制葡萄属植物抗旱性的另一基因相连锁。在中国葡萄届野生种、欧洲葡萄、河岸葡萄、冬葡萄、沙地葡萄及欧美杂种葡萄中进一步验证表明，S226-1100，S271-550为抗旱性较强的葡萄属植物共有的抗旱基因标记，这说明不同起源地的葡萄属植物的抗旱性可能受相同的基因控制。
4．将葡萄抗旱基因标记S226-1100、S271-550和S1165-1500回收克隆，并测序，获得了这3个标记的核苷酸序列，它们分别由1083bp，550bp，1479bp的特定碱基序列组成。这为进一步将RAPD标记转化为SCAR标记和利用特定碱基序列及基因连锁图谱克隆抗旱基因奠定基础。
【关键词】：葡萄 葡萄属野生种 抗旱性 抗旱基因 RAPD 【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2003
【分类号】：S663.1
【目录】：
- 中文摘要6-7
- 英文摘要7-9
- 第一章 文献综述9-17
- 1.1 植物抗旱的生理学基础9-13
- 1.1.1 植物的抗旱性9-10
- 1.1.2 植物形态解剖结构对干旱的适应性10
- 1.1.3 植物气孔行为对干旱的适应性10-11
- 1.1.4 植物渗透调节作用对干旱的适应性11-12
- 1.1.5 植物抗氧化系统对干旱的适应性12-13
- 1.2 植物抗旱分子生物学研究13-15
- 1.2.1 植物抗旱基因分子标记研究13-14
- 1.2.2 植物抗旱基因工程研究14-15
- 1.2.2.1 渗透调节物合成酶基因的研究14
- 1.2.2.2 抗氧化防御系统酶类基因的研究14-15
- 1.2.2.3 Lea蛋白的研究15
- 1.3 本研究的目的和意义15-17
- 第二章 材料与方法17-21
- 2.1 材料17-18
- 2.2 方法18-21
- 2.2.1 葡萄抗旱性鉴定18-19
- 2.2.1.1 抗旱指标测定18
- 2.2.1.2 抗旱性综合评价18-19
- 2.2.2 葡萄基因组DNA提取19
- 2.2.3 RAPD反应体系19-20
- 2.2.4 抗旱基因RAPD标记的筛选20
- 2.2.5 抗旱基因RAPD标记的克隆及序列分析20-21
- 第三章 结果与分析21-35
- 3.1 葡萄抗旱性鉴定与分析21-28
- 3.1.1 田间形态指标鉴定21
- 3.1.2 生理指标鉴定21-26
- 3.1.2.1 葡萄属植物抗旱性表现21-22
- 3.1.2.2 燕山-1×河岸葡萄杂交F_1代抗旱性的表现与分离22-26
- 3.1.3 抗旱指标间相关性分析26-27
- 3.1.4 葡萄属植物抗旱性评价与分析27
- 3.1.5 土壤含水量与植株生长状况的关系27-28
- 3.2 中国葡萄属野生种抗旱基因RAPD标记28-35
- 3.2.1 抗旱基因RAPD标记的获得28-29
- 3.2.2 抗旱基因RAPD标记在燕山-1×河岸葡萄杂交F_1代中的分离表现29-31
- 3.2.3 抗旱基因RAPD标记在葡萄属植物中的表现31-32
- 3.2.4 抗旱基因RAPD标记的克隆与序列分析32-35
- 第四章 讨论35-39
- 4.1 葡萄属植物的抗旱性与生态适应性35-36
- 4.2 葡萄属植物抗旱性鉴定的方法与指标36-37
- 4.3 中国葡萄属野生种抗旱基因RAPD标记及其遗传分析37-38
- 4.4 中国葡萄属野生种抗旱基因RAPD标记的克隆测序38-39
- 第五章 结论39-40
- 参考文献40-46
- 附图46-60
- 致谢60-61
- 作者简介61
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