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白菜和白菜型油菜与诸葛菜杂种及后代的遗传研究

作　者: 刘旻
导　师: 李再云
学　校: 华中农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 远缘杂交 白菜型油菜 诸葛菜 亲本染色体组分开 遗传渗入 基因组原位杂交 扩增片段长度多态性 序列消除
分类号: S334.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2005年
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内容摘要


远缘杂交是植物遗传学基础研究和育种中广泛应用的技术之一。至今已在远缘杂种中报道了染色体加倍、不减数配子形成、染色体消除和亲本染色体组分开等特异染色体行为。本研究通过基因组原位杂交(Genomic in situ hybridization, GISH)和基于AFLP(Amplified fragment Iength polymorphism)的多态性分析,研究芸苔属二倍体种白菜(Brassica rapa ssp. chinesis L., 2n=20, AA)/白菜型油菜(B. rapa L., 2n=20, AA)与诸葛菜(Orychophragmus violaceus(L.)O. E. Schulz, 2n=24, OO)属间杂种的染色体和基因组组成,为亲本种染色体组分开的遗传现象提供分子细胞遗传学和分子生物学证据。主要结果如下: 1、杂种植株的获得。以白菜品种矮脚黄和9个白菜型油菜地方品种为母本分别与诸葛菜杂交,一部分杂种幼胚进行胚挽救,另一部分直接收种子。共获得72株F1植株,其中用胚挽救方法获得33株矮脚黄与诸葛菜F1植株和8株白菜型油菜与诸葛菜F1植株,直接收种子获得5株矮脚黄与诸葛菜F1植株和26株白菜型油菜各品种与诸葛菜F1植株。 2、F1植株的形态学与解剖学。所有F1植株在形态上与母本很相似,其中有3株表现出诸葛菜的基部分枝和紫红茎杆性状,4株出现多花瓣和小花瓣等花瓣变异,8株上出现从子房或角果中长出花序等子房发育异常。 3、F1植株的普通细胞学。根据子房染色体数目和花粉母细胞(PMCs)减数分裂染色体行为将其分为五类:第一类(2n=19～43)、第二类(2n=19～22)、第三类(2n=20)、第四类(2n=18～20)和第五类(2n=19～20),除了第三类外其它植株的子房都含有不同染色体数目的细胞,但均以2n=20为主。终变期PMCs内染色体主要配对成10个二价体(Ⅱ),后期Ⅰ主要以10:10分离,而在第三类中有1株的PMCs内有10Ⅱ和一个染色体片段,在第五类中少数PMCs的染色体数大于40,并有2～7个四价体和少量八价体。在后四类植株后期Ⅰ PMCs中观察到大量的落后染色体和染色体桥。 4、GISH分析。除在7株的PMCs内检测到1～2条诸葛菜染色体、11株有1～3个易位染色体外,其余所有细胞均只含有油菜染色体。 5、AFLP指纹分析。随机选取20对AFLP引物组合对F1植株及亲本进行多态性分析,获得769条多态性带,其中诸葛菜特异带113条,新增带108,缺失带548条。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
1、文献综述  9-21
  1.1 远缘杂交概况  9
  1.2 远缘杂交的生殖隔离  9-10
  1.3 远缘杂交中的染色体行为  10-12
    1.3.1 体细胞染色体加倍  11
    1.3.2 不减数配子的产生  11
    1.3.3 染色体消除  11-12
    1.3.4 亲本染色体组分开  12
  1.4 远缘杂种的种类  12-14
    1.4.1 异源多倍体  13
    1.4.2 异附加系、异代换系和易位系  13-14
    1.4.3 DNA片段或基因的渗入形成的杂种  14
  1.5 远缘杂种的鉴定  14-17
    1.5.1 形态学及解剖学鉴定  14-15
    1.5.2 细胞学鉴定  15
    1.5.3 分子标记技术  15-16
    1.5.4 基因组原位杂交(GISH)技术  16-17
  1.6 远缘杂种及后代群体的特点  17-18
    1.6.1 变异范围大  17
    1.6.2 稳定世代长  17
    1.6.3 后代多为偏母本型植株  17-18
  1.7 远缘杂交的应用  18-20
    1.7.1 在育种上的应用  18-19
    1.7.2 在遗传研究中的作用  19-20
  1.8 本研究的目的和意义  20-21
2 材料与方法  21-24
  2.1 材料  21-22
  2.2 方法  22-24
    2.2.1 胚挽救及快繁  22
    2.2.2 花粉育性鉴定  22
    2.2.3 普通细胞学方法  22-23
    2.2.4 基因组原位杂交方法  23
    2.2.5 AFLP指纹分析  23-24
3 结果与分析  24-39
  3.1 F1植株的形态学与解剖学  24
  3.2 F1植株的细胞遗传学  24-28
    3.2.1 幼胚苗根尖染色体数目  24-25
    3.2.2 F1植株子房染色体数目  25-26
    3.2.3 F1植株减数分裂中的染色体配对及分离  26-28
  3.3 基因组原位杂交(GISH)分析  28-30
  3.4 AFLP指纹分析  30-33
  3.5 F2植株的鉴定  33
  3.6 F1植株的形态学、细胞学、GISH及AFLP的综合结果  33-39
4 讨论：  39-43
  4.1 杂种的形成  39-41
    4.1.1 合子染色体加倍  39
    4.1.2 亲本染色体组分开  39
    4.1.3 亲本染色体组部分分开  39-40
    4.1.4 几种异常情况  40-41
  4.2 遗传渗入  41
    4.2.1 染色体渗入  41
    4.2.2 DNA片段的渗入  41
  4.3 序列消除  41-42
  4.4 子房异常发育与黄籽现象  42-43
5 图版  43-52
  图版Ⅰ  43
  图版Ⅱ  43-47
  图版Ⅲ  47
  图版Ⅳ  47-49
  图版Ⅴ  49
  图版Ⅵ  49-51
  图版Ⅶ  51
  图版Ⅷ  51-52
6 参考文献  52-58
7 附录  58-69
  附录1 矮脚黄×诸葛菜F1子房细胞染色体数目  58-59
  附录2 不同品种的白菜型油菜×诸葛菜F1子房细胞染色体数目  59-60
  附录3 矮脚黄×诸葛菜F1花粉母细胞减数分裂终变期染色体的配对构型  60-61
  附表4 矮脚黄×诸葛菜F1花粉母细胞减数分裂后期Ⅰ染色体的分离  61-62
  附表5 白菜型油菜×诸葛菜F1花粉母细胞减数分裂染色体配对构型  62-63
  附表6 白菜型油菜×诸葛菜F1花粉母细胞减数分裂染色体的分离  63-64
  附录7 Procedure of genomic in situ hybridization(Biotin)  64-67
  附录8 扩增片段长度多态性(AFLP)的实验程序  67-69
作者简介  69

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中图分类: > 农业科学 > 农学（农艺学） > 作物遗传育种与良种繁育 > 杂交育种 > 远缘杂交
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