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腺枝葡萄鉴定与评价及遗传多样性研究

作　者: 刘昆玉
导　师: 石雪晖
学　校: 湖南农业大学
专　业: 果树学
关键词: 腺枝葡萄鉴定评价光合特性抗病性 EST-SSR 遗传多样性
分类号: S663.1
类　型: 博士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

腺枝葡萄(Vitis adenoclada Hand.-Mazz)是一种中国特有野生葡萄种类,广泛分布于湖南省、福建省、广西区等长江以南省区。本论文以湖南农业大学园艺园林学院葡萄教学科研基地收集的腺枝葡萄的不同类型及引自中国农科院郑州果树研究所的腺枝葡萄等为试材,对其生物学特性进行了观测,进行扦插生根与嫁接亲和力及光合特性研究,并利用EST-SSR分子标记技术进行遗传多样性与亲缘关系分析。对腺枝葡萄抗葡萄黑痘病和霜霉病进行鉴定,为进一步开展葡萄抗性育种以及探明腺枝葡萄对黑痘病和霜霉病的抗病机理提供理论依据。主要研究结果如下：1.腺枝葡萄根据花器官的形态,分为三种类型,即两性花类型、雄花类型和雌花类型；最主要的特征是嫩枝具有紫红色腺毛。在外观形态上,三种类型没有明显的差别,雄株不着生果粒是其主要区别。2.腺枝葡萄的三种不同类型的物候期基本相同,在湖南省长沙市,4月中旬开始萌芽,6月上、中旬开始开花,9月下旬果实充分成熟,11月中旬至12月上旬植株落叶,进入休眠。3.硬枝扦插成活率腺枝葡萄较华东葡萄高,但较巨峰(成活率95%左右)及栽培葡萄品种低。插穗直径以8～10mm成活率最高。红宝石无核、红地球、美人指、粉红亚都蜜等栽培品种以腺枝葡萄为砧木,嫁接成活率为40%-70%,明显低于5BB、贝达、刺葡萄、华佳8号等砧木。嫁接后成枝率、结果枝率、接穗叶面积也低于其他砧木,但抗病性明显强于5BB、贝达、华佳8号等三种砧木。4.在相同的有效辐射强度下,腺枝葡萄的光合能力比毛葡萄弱。腺枝葡萄的光合“午休现象”不明显,其光饱和点为1500μmolm-2s-1,光补偿点为90μmolm-2s-1。腺枝葡萄的胞间C02浓度较高,在较低浓度C02的条件下,C02的利用能力相对较强。5.腺枝葡萄对葡萄黑痘病和葡萄霜霉病的抗性较强；在与抗霜霉病相关的生化指标中,腺枝葡萄叶片内可溶性糖、可溶性蛋白质含量随发病时间逐渐推移而逐渐下降,超氧化物歧化酶活性则随发病时间逐渐推移呈上升趋势；与抗黑痘病的相关的生化指标中,腺枝葡萄叶片内可溶性糖含量随着发病时间逐渐推移逐渐上升,而过氧化物酶和超氧化物歧化酶的活性则随发病时间逐渐推移呈先上升,随后下降的趋势。6.以腺枝葡萄等19份葡萄材料叶片的8个主要性状,进行聚类分析,种间分布在0.0705～2.3762,变化幅度很大,反映出腺枝葡萄种内的形态多样性,也充分反映了葡萄属植物种类的形态多样性。7.建立了EST-SSR反应体系,适合于腺枝葡萄。用形态学差异较大的维多利亚,腺枝葡萄-1,户太8号,贝达等4个葡萄种类和品种,用16对EST-SSR引物进行筛选,一共筛选出8对引物,其多态性较好,再进一步进行扩增,共扩增出49条DNA带,有37条具有多态性,占总数的75.51%。8.本研究对腺枝葡萄等23份葡萄资源与品种进行EST-SSR分析,进行聚类分析,结果表明：当相似系数0.8为临界值时,可将试验材料分为8个类群。腺枝葡萄与毛葡萄的遗传相似系数为0.9556,亲缘关系比较近,腺枝葡萄与毛葡萄归为一组。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-8
缩略词表  8-19
第一章绪论  19-31
  1 立论依据  19-31
    1.1 研究的目的和意义  19-20
    1.2 国内外研究动态  20-31
      1.2.1 野生葡萄的评价与鉴定  20-21
      1.2.2 野生葡萄资源评价研究  21-25
      1.2.3 葡萄真菌性病害的发生与危害  25-27
      1.2.4 EST-SSR分子标记研究现状  27-28
      1.2.5 EST-SSR分子标记技术在葡萄属植物研究上的应用  28-31
第二章腺枝葡萄植物学性状与生物学特性观测  31-35
  1 材料与方法  31-32
    1.1 试验材料  31
    1.2 试验方法  31-32
      1.2.1 物候期观察  31
      1.2.2 生物学性状研究  31
      1.2.3 果实品质分析  31-32
  2 结果与分析  32-34
    2.1 物候期观察  32
    2.2 植物学性状  32-34
  3 讨论与小结  34-35
    3.1 小结  34
    3.2 讨论  34-35
第三章腺枝葡萄扦插成活率与嫁接亲和力研究  35-58
  1 腺枝葡萄扦插成活率探讨  35-40
    1.1 材料与方法  35-37
      1.1.1 试验材料  36
      1.1.2 试验方法  36
        1.1.2.1 插穗的选取  36
        1.1.2.2 插穗的剪取  36
        1.1.2.3 插穗的扦插  36
        1.1.2.4 统计扦插成活率  36
      1.1.3 扦插后苗木的管理  36-37
    1.2 结果与分析  37-39
      1.2.1 扦插成活率  37
      1.2.2 插穗粗度对扦插苗成活率的影响  37-38
      1.2.3 插穗长度对扦插苗成活率的影响  38-39
    1.3 讨论  39-40
  2 腺枝葡萄嫁接亲和力研究  40-58
    2.1 试验时间与材料  40
    2.2 试验方法  40-41
      2.2.1 相关指标的测定  40-41
        2.2.1.1 不同砧穗组合的愈合率、成活率调查  40
        2.2.1.2 不同砧穗组合生长发育、结实情况的调查  40
        2.2.1.3 不同砧穗组合的物候期调查  40
        2.2.1.4 不同砧穗组合真菌病害发生情况的调查  40-41
      2.2.2 不同砧穗组合叶片不同生理指标的测定  41
      2.2.3 不同砧穗组合果实品质的测定与分析  41
      2.2.4 数据处理与分析  41
    2.3 结果与分析  41-54
      2.3.1 不同砧穗组合果实外观品质的测定与分析  41-43
      2.3.2 不同砧穗组合果实内在品质的测定与分析  43-44
      2.3.3 不同砧穗组合叶面积的比较  44-46
      2.3.4 葡萄不同站穗组合物候期的比较  46-47
      2.3.5 葡萄不同姑穗组合田间自然发病情况的比较  47-49
      2.3.6 葡萄不同砧穗组合叶绿素含量的比较  49-50
      2.3.7 葡萄不同站穗组合可溶性糖含量的比较  50-51
      2.3.8 葡萄不同站穗组合可溶性蛋白质含量的比较  51
      2.3.9 葡萄不同砧穗组合对接穗过氧化物酶含量的比较  51-52
      2.3.10 葡萄不同站穗组合对果实外观品质的影响  52-53
      2.3.11 葡萄不同站穗组合对果实内质的影响  53-54
    2.4 小结与讨论  54-58
      2.4.1 葡萄不同砧穗组合对嫁接亲和力的影响  54-55
      2.4.2 葡萄不同站穗组合营养生长状况的比较  55
      2.4.3 不同葡萄砧穗组合对物候期的影响  55-56
      2.4.4 不同葡萄站穗组合对接穗品种抗病能力的影响  56
      2.4.5 葡萄不同貼穗组合对果实品质的影响  56-58
第四章腺枝葡萄光合特性研究  58-64
  1 试验材料与方法  58-59
    1.1 试验设计与供试材料  58
      1.1.1 试验材料与仪器  58
      1.1.2 试验方法  58
    1.2 试验时间与地点  58-59
    1.3 测定方法  59
      1.3.1 三种野生葡萄资源净光合速率日变化规律的测定方法  59
      1.3.2 三种野生葡萄资源光饱和点和光补偿点的测定方法  59
      1.3.3 三种野生葡萄资源CO_2饱和点和CO_2补偿点的测定方法  59
  2 结果与分析  59-63
    2.1 三种野生葡萄资源净光合速率日变化规律  59-60
    2.2 三种野生葡萄资源光响应曲线  60-61
    2.3 三种野生葡萄资源CO_2响应曲线  61-62
    2.4 光照强度对三种野生葡萄资源胞间CO_2浓度的影响  62-63
  3 讨论与结论  63-64
第五章腺枝葡萄对黑痘病和霜霉病的抗性鉴定与评价  64-83
  1 葡萄黑痘病菌和霜霉病菌的分离、鉴定与保存  64-67
    1.1 材料与方法  64-66
      1.1.1 试验材料  64-65
      1.1.2 试验方法  65
        1.1.2.1 病菌分离的培养基及配置方法  65
        1.1.2.2 葡萄黑痘病病原菌的分离方法  65
        1.1.2.3 霜霉病病菌液的配制试验  65
      1.1.3 病原菌的纯化、保存和病原菌的再分离  65-66
        1.1.3.1 病原菌的纯化  65-66
        1.1.3.2 病原菌的保存  66
        1.1.3.3 病原菌的再分离  66
    1.2 结果与分析  66
    1.3 讨论  66-67
    1.4 小结  67
  2 不同野生葡萄抗黑痘病和霜霉病的鉴定  67-74
    2.1 试验材料  67
    2.2 试验方法  67-71
      2.2.1 接种菌液制备  67
        2.2.1.1 真菌孢子计数方法  67
      2.2.2 离体接种方法  67-68
        2.2.2.1 葡萄黑痘病离体接种方法  67-68
        2.2.2.2 葡萄霜霉病离体接种方法  68
      2.2.3 活体接种试验方法  68
        2.2.3.1 黑痘病菌液配制及田间接种  68
        2.2.3.2 霜霉病田间接种试验方法  68
      2.2.4 葡萄抗病性分级标准  68-71
        2.2.4.1 葡萄病害的抗性分级和计算方法  69
        2.2.4.2 葡萄叶片的病情指数调查及分级方法  69-71
    2.3 结果与分析  71-73
      2.3.1 离体接种试验结果  71-72
        2.3.1.1 葡萄黑痘病离体接种试验结果  71
        2.3.1.2 葡萄霜霉病离体接种试验结果  71-72
      2.3.2 不同田间接种发病情况  72-73
        2.3.2.1 不同种类的葡萄对黑痘病的抗性差异  72-73
        2.3.2.2 不同种类的葡萄对霜霉病的抗性差异  73
    2.4 讨论与小结  73-74
  3 葡萄抗病性与相关生化指标的关系研究  74-81
    3.1 试验材料  75
    3.2 测定方法  75
    3.3 结果与分析  75-79
      3.3.1 葡萄抗霜霉病生化指标变化  75-77
        3.3.1.1 可溶性蛋白含量的变化  75-76
        3.3.1.2 可溶性糖含量的变化  76
        3.3.1.3 SOD活性的变化  76-77
      3.3.2 葡萄抗黑痘病生化指标变化  77-79
        3.3.2.1 可溶性糖含量的变化  77-78
        3.3.2.2 SOD酶活性的变化  78
        3.3.2.3 POD酶活性的变化  78-79
    3.4 结论与讨论  79-81
  4 本章总结与展望  81-83
    4.1 总结  81
    4.2 展望  81-83
第六章腺枝葡萄叶形结构数值分析与EST-SSR标记及遗传多样性研究  83-109
  1 叶形结构分析  83-91
    1.1 材料与方法  83-85
      1.1.1 试验材料  83
      1.1.2 试验方法  83-85
        1.1.2.1 取样  83
        1.1.2.2 样品的测定  83-85
        1.1.2.3 数据处理  85
        1.1.2.4 数据分析  85
    1.2 结果与分析  85-88
      1.2.1 对叶片结构的稳定性进行分析  85-86
      1.2.2 对葡萄叶片结构的特征数值进行计算  86-87
      1.2.3 聚类分析结果  87-88
    1.3 讨论与总结  88-91
      1.3.1 讨论  88
      1.3.2 总结  88-91
  2 腺枝葡萄生长量的观测  91-93
    2.1 材料与方法  91-93
      2.1.1 试验材料  91
      2.1.2 试验方法  91-93
    2.2 结果与分析  93
    2.3 讨论与总结  93
      2.3.1 讨论  93
      2.3.2 小结  93
  3 腺枝葡萄的EST-SSR分析研究  93-108
    3.1 材料与方法  93-96
      3.1.1 试验材料  93-94
        3.1.1.1 主要仪器  93
        3.1.1.2 主要试剂  93-94
        3.1.1.3 溶液配制  94
      3.1.2 试验方法  94-96
        3.1.2.1 提取DNA  94-95
        3.1.2.2 对DNA进行检测  95
        3.1.2.3 筛选引物  95-96
        3.1.2.4 PCR 扩増  96
        3.1.2.5 数据统计及相关分析  96
    3.2 结果与分析  96-105
      3.2.1 基因组DNA提取  96
      3.2.2 确定扩增参数  96-99
        3.2.2.1 镁离子(Mg~(2+))浓度对PCR扩增效果的影响  97
        3.2.2.2 dNTP不同浓度影响SSR反应  97
        3.2.2.3 Taq酶浓率影响PCR扩增反应  97-98
        3.2.2.4 不同浓率的引物影响EST-SSR反应  98
        3.2.2.5 不同DNA模板影响EST-SSR反应  98-99
      3.2.3 筛选EST-SSR引物  99-100
      3.2.4 PCR扩增  100
      3.2.5 不同葡萄种类与品种的EST-SSR扩增结果  100-102
      3.2.6 遗传差异分析  102-105
    3.3 讨论  105-106
      3.3.1 葡萄DNA的制备  105
      3.3.2 EST-SSR反应模板的影响  105
      3.3.3 引物浓度、MgCl_2和dNTP的影响  105
      3.3.4 TaqDNA聚合酶量的影响  105
      3.3.5 扩增程序的影响  105-106
      3.3.6 EST-SSR技术在分类中的可靠性分析  106
    3.4 小结  106-108
  4 本章结论  108-109
全文结论  109-111
论文创新点  111-112
参考文献  112-121
附图  121-127
致谢  127-128
作者简介  128-130

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