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单胚山金柑野生资源遗传多样性分析及纯系构建

张成磊  
【摘要】:童期长、遗传背景高度杂合、多胚等特性,给柑橘常规杂交育种增加了难度,利用转基因技术进行候选基因功能验证也相对困难。金柑属起源于中国,在我国栽培历史悠久,是柑橘类中重要的种质资源之一。金柑属中的山金柑(Fotunella hindsii Swingle)由于其具有树体矮小,童期短,实生苗一年左右便可开花等特性,可以作为理想的遗传转化材料。本实验室前期研究首次发现山金柑中有单胚和多胚两种类型,若将单胚品种用组织培养等技术加以培养,获得纯合株系,一方面可为常规育种提供材料,缩短育种周期,另一方面可用于功能基因组等方面的研究。本研究以野生单胚山金柑和部分三年生多胚山金柑为主要研究材料,对野生单胚资源的遗传多样性进行了研究,尝试花药培养获得山金柑的纯系,并比较了不同品种山金柑的转化效率,主要研究结果如下:1.2011年和2012年两次赴单胚山金柑分布地区收集野生资源,共收集到50多个单株的样品,对各单株样品的遗传多样性进行了分析,并将资源保存到学校柑橘资源圃中。2.对2011年收集的样品进行SSR分析,计算各样品的纯合度,共采用了28对标记,分别位于9条染色体上。在被测的35个单胚山金柑单株和5个外源对照中,纯合度最高的6-7号单株为86.67%,理论上自交6代纯度便可达到99.8%以上,纯合度最低的仅有47.06%。另外分析了所有样品在每个标记位点的纯合度情况,9条染色体中平均纯合度最高的为第3号染色体,其次为第2号染色体。3.2012年对种植在华中农业大学柑橘资源圃的单胚山金柑花期套袋,使其自交,目前得到了所有自交材料的第一代植株。为确定自交方法可行,取三个自交系利用SSR检测各代植株的纯合度,结果表明,三个自交系各代纯合度依次增加,LT亲本(So)、自交一代(S1)、自交二代(S2)的纯合度分别为37.5%、50%、62.5%;1-15分别为62.5%、62.5%;SY三代纯合度分别为62.5%、75%、75%,表明山金柑可用自交方法进行纯合。4. 以三年生的单胚山金柑和多胚山金柑为材料,在2012年5月至10月期间培养花药近一万枚,但大多数花药未萌发,仅有三个样品有愈伤组织产生。5.从脱毒中心选取9个不同采集地区的单多胚山金柑为实验材料,比较它们之间的转化率,利用荧光显微镜观察抗性芽的比例。观察结果初步显示转化率最高的为品种F,单胚类型转化率比多胚类型低,转化过程中亦有较多阳性愈伤组织产生。


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