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桃主要性状遗传分析与再生体系的建立

韩明玉  
【摘要】:在杂交育种实践的基础上,对桃主要性状进行了系统的遗传分析;利用SSR分子标记技术对已构建的桃AFLP遗传连锁图谱进行加密,并将果肉颜色、粘离核和早熟性性状在图谱上进行了定位;同时对桃子叶、胚轴再生体系进行了优化,对诱导桃叶片再生不定芽的主要影响因子进行了探索。通过这三方面的研究,以期为选配杂交育种亲本、缩短育种年限、提高育种效率提供理论基础,同时为桃转基因研究和转基因技术在桃育种实践中应用打奠定基础。研究结果如下: 1桃主要性状遗传分析 对亲本和杂种的果实质量性状、成熟期、果个大小、花器等的遗传特性进行了系统分析,结果表明: (1)果皮茸毛、果实形状、果肉颜色、果肉质地4个性状各是1对等位基因控制的质量性状,果皮有毛对果皮无毛、蟠桃对圆桃、果肉白色对果肉黄色、果肉溶质对果肉不溶质呈完全显性。 (2)果实成熟期遗传为数量性状,呈现趋中变异,但未表现出典型的正态分布特征;晚熟×早熟后代在两个亲本的熟期前后出现明显的分布高峰,说明成熟期遗传由主效基因控制;后代变异系数在7.1%~26.8%之间,平均组合传递力为97.2%,狭义遗传力估算值为0.83,果实成熟期性状在后代重现性较强;早熟品种‘76-2-12’、‘沪005’育种值高,传递力强,是培育特早熟桃的理想亲本。 (3)果实大小为多基因控制的数量性状,杂交后代果实大小表现出趋小变异;25个组合变异系数在14.3%~42.5%之间,平均达25.3%,后代变异幅度大,表现出较强的超亲遗传现象;大果亲本非加性效应较高,育种值和传递力较低,后代单果重变小趋势特别明显;平均组合传递力72.8%,狭义遗传力仅为0.16,说明非加性效应强,果实大小在子代中重现性较差;‘4-33’、‘75-5-10’、‘秦光2号’育种值和传递力较高,是培育大果较为理想的亲本。 (4)桃的花型和花粉育性均由单基因控制,其中铃型花对蔷薇型花为不完全显性,花粉能育对花粉不育为完全显性;双亲或双亲之一为花径小于3.2 cm的品种者,其杂种后代也以花径小于3.2 cm为主,而双亲为其他花径类型的杂交后代花径在3.7~4.7 cm之间出现分离。 (5)本研究还对有关亲本品种质量性状的基因型进行了分析。 2桃遗传连锁图谱的加密 以‘秦光2号’ב曙光’的正交F1代91株个体为试材,利用53个SSR多态性分子标记对已构建的桃AFLP分子标记遗传连锁图谱进行了加密。结果表明: (1)从57对SSR引物中共扩增出多态性位点53个,卡方检测有19个标记表现偏分离(P0.01)。 (2)将53个SSR标记逐一添加到已构建的桃AFLP遗传图谱中,以对其进行加密。最终有15个SSR标记分别被整合到第2、第3、第4、第5和第7连锁群上,同时果实早熟性状(EMem)也被定位在第5连锁群上。 (3)SSR标记加密对AFLP连锁图谱的结构并无明显改变,只是部分连锁群的长度发生了改变,被加密的连锁群有个别标记的位置发生了变化。 (4)SSR标记加密后,第5和第7连锁群上大于20 cM的间隙消失;连锁图谱的标记间平均距离缩小至6.75 cM,提高了图谱的饱和度。 3桃再生体系的建立 以早熟油桃‘华光’、‘曙光’和早熟桃‘秦蜜’、‘沙红’等为试材,对影响其子叶、胚轴和叶片再生的相关因子进行了研究。结果表明: (1)子叶培养中,‘华光’花后60 d为最佳取材时期,其子叶在MS+TDZ 2 mg/L+NAA 0.04 mg/L的培养基上再生率为75%;‘曙光’则花后60d子叶在MS+BA 8 mg/L+NAA 0.04 mg/L培养基上再生率为50%;‘秦蜜’、‘沙红’分别在花后70d和77d,子叶在MS+TDZ 2.0mg/L+NAA 0.04 mg/L培养基上再生率分别为31.25%和60.42%. (2)胚轴培养中,上、下胚轴无显著差异,‘华光’胚轴再生以QL+TDZ 2.0 mg/L+NAA 0.04 mg/L效果较好;‘秦蜜’胚轴再生以MS+BA 3.0 mg/L +NAA 0.04 mg/L效果较好,再生率分别为36.9%和37.5%。 (3)叶片培养中,品种、基本培养基、外源激素、肌醇、叶龄、叶片部位等因素对叶片诱导愈伤和产生不定芽均有显著影响。其中刚展开的‘华光’幼嫩叶片基部(带叶柄)接于LP+2.0mg/L BA+0.2mg/L NAA培养基上,暗培养21 d,转入LP+6.0 mg/L BA+0.2mg/L NAA的培养基中,温度控制在24~28℃,光照强度为1 500-2 000 lx时,愈伤组织发育良好,获得高频胚性愈伤,进一步分化产生8.33%的不定芽。


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