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拟南芥与川西獐牙菜及小麦与鹅观草体细胞杂种的遗传研究

作　者: 刘广华
导　师: 向凤宁
学　校: 山东大学
专　业: 遗传学
关键词: 拟南芥川西獐牙菜中草药小麦鹅观草紫外线体细胞杂交核基因组分析
分类号: Q943.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

由拟南芥与川西獐牙菜愈伤组织制备的原生质体在PEG诱导下进行融合，融合前川西獐牙菜原生质体经强度为380uW/cm~2的紫外线照射0sec、30sec。融合产物经暗培养3-4个月获得大量再生克隆。经继代培养后，在分化培养基上诱导分化，一些再生克隆分化出小幼叶、幼芽及不定根。经形态学、染色体、同工酶、5SrDNA及RAPD分析，确定65个细胞系为体细胞杂种。染色体分析发现，无论是对称还是不对称融合产生的体细胞杂种中，染色体数目均为18-22条，未见拟南芥染色体存在。RAPD带型统计发现，杂种中川西獐牙菜带型所占比例为83-87％，拟南芥仅为12％左右，表明杂种克隆核基因组组成偏向供体川西獐牙菜。对部分体细胞细胞系进行叶绿体的SSR分析表明，体细胞杂种细胞系叶绿体基因组偏向川西獐牙菜，且出现新带。进一步对部分杂种细胞系醇溶性物质代谢图谱分析显示，杂种克隆中含有大部分川西獐牙菜(供体)的特征性物质，少部分的拟南芥特征性物质及非双亲物质(新物质)。表明供体遗传物质在体细胞杂种中均有表达，进而证实了体细胞杂交技术是转移目标性状的有效途径。由小麦悬浮系与鹅观草愈伤组织制备的原生质体在PEG诱导下进行对称融合，融合产物经暗培养3-4个月获得大量再生克隆，经增殖培养，分化培养基上诱导分化。再生克隆经形态学、染色体、同工酶、5SrDNA及RAPD分析，鉴定出16个体细胞杂种细胞系。染色体分析发现，在体细胞杂种中，染色体数目分布在18-45，平均数目为30条左右，远低于小麦正常染色体数目。RAPD谱带的统计结果发现，体细胞杂种中小麦特征带占93.9-96.0％，鹅观草仅为1-5.0％，杂种中小麦特征带为亲代小麦特征带的92.7-99.0％，鹅观草特征带为亲代鹅观草特征带的1.4-7.1％，表明，杂种细胞系核基因组组成偏向受体小麦。本论文通过对双子叶远缘科间植物柴胡与川西獐牙菜及单子叶近缘属间植株小麦与鹅观草的对称及不对称体细胞杂种的核质基因组研究，比较远缘及近缘体细胞杂种的核/质组成变化；分析远缘、近缘植物体细胞杂种再生互补与遗传平衡的关系。同时，分析了拟南芥与中药材川西獐牙菜体细胞杂种细胞系代谢产物的变化特点及其与核基因组组成的关系。为利用体细胞杂交技术在中药材生物技术的应用提供了理论基础。

全文目录

中文摘要  6-7
ABSTRACT  7-9
缩略语  9-10
文献综述  10-28
  1. 植物体细胞杂交研究发展  10-19
  2. 目标性状转移  19-20
  3. 植物体细胞杂交与核质、胞质基因组研究  20-23
  4. 药用植物组织培养和体细胞杂交研究进展  23-24
  5. 研究背景及立题意义  24-27
  6. 本论文的研究内容  27-28
材料及方法  28-48
  一、原生质体融合  28-30
  二、同工酶分析  30-33
  三、DNA提取  33-35
  四、RAPD分析  35-36
  五、5S rDNA间隔序列分析  36-37
  六、SSR分析  37-41
  七、染色体制片及观察  41-43
  八、CAC1转座子5端片段的克隆  43-47
  九、GC-MS分析  47-48
实验结果(一)拟南芥和川西獐牙菜的体细胞杂交  48-64
  (一) 融合组合及再生克隆形态  48
  (二) 再生愈伤组织杂种性质的鉴定  48-55
    1-1 酯酶同工酶分析  48-50
    1-2 染色体分析  50
    1-3 RAPD分析  50-51
    1-4 5S-rDNA间隔序列差异分析  51
    1-5 叶绿体 SSR分析  51-55
  (三) 杂种克隆醇溶性物质分析  55-60
  (四) CAC1转座子5端片段的克隆  60-64
实验结果(二)小麦与鹅观草对称体细胞杂交的研究  64-69
  (一) 融合及再生克隆形态  64
  (二) 再生克隆的杂种性质的鉴定  64-69
    2-1 酯酶同工酶分析:  64
    2-2 染色体分析  64-65
    2-3 RAPD分析  65-66
    2-4 5S rDNA间隔序列分析  66-69
讨论  69-72
  1. 体细胞杂种分化与内源激素的关系  69
  2. 体细胞杂种核基因组互作  69-70
  3. 远缘科间及近缘属间植物体细胞杂种的遗传平衡与互补再生  70-71
  4. 利用体细胞杂交技术实现中药材药效成分的转移  71-72
参考文献  72-80
致谢  80-81
学位论文评阅及答辩情况表  81

拟南芥与川西獐牙菜及小麦与鹅观草体细胞杂种的遗传研究

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