無融合生殖龍須草SSR分析和遺傳學研究.pdf

1、龍須草(Eulaliopsisbinata)是多年生禾本科兼性無融合生殖植物，其無融合生殖程度較高，胚和胚乳不需要受精能夠自發(fā)形成，是利用無融合生殖固定禾谷類作物雜種優(yōu)勢的潛在資源。開發(fā)有效的分子標記，尋找與其無減數(shù)胚囊形成、孤雌生殖、胚乳自發(fā)產(chǎn)生等性狀連鎖的分子標記，是進一步研究其無融合生殖遺傳和分子機理的基礎。本研究以來自中國5個省12個不同居群的龍須草為材料，從分子生物學、細胞學、遺傳學角度研究其無融合生殖特點。采用三種不同方法開

2、發(fā)龍須草SSR引物，并利用篩選的多態(tài)性SSR引物和RAPD引物同時對雜交F1代分析，尋找不同生殖方式的單株及與生殖方式連鎖的分子標記。通過去雄、雜交等田間遺傳學實驗和流式細胞儀對種子中胚和胚乳細胞倍性的檢測，確定龍須草中有性生殖和無融合生殖單株，為龍須草無融合生殖遺傳機理的研究奠定基礎。主要結果如下： 1.建立了適合龍須草的SSR反應體系：2×buffer：2μl；2.0mmol/LMg2+；0.2mmol/LdNTPs；0.3

3、μmol/LSSR引物；80ng模板DNA和0.5UTaq酶。 2.通過錨定PCR開發(fā)復合SSR位點的方法，在設計的33對引物中篩選到有效擴增的引物13對。引物開發(fā)效率大約36％。13對引物中表現(xiàn)多態(tài)性的引物有6對。利用基因特異序列法得到多態(tài)性引物3個。在使用的18對近源物種引物中有83％的SSR引物在供試的12個居群龍須草中都有清晰的SSR條帶出現(xiàn)，其中10對(56％)引物表現(xiàn)出多態(tài)性。 3.使用所開發(fā)的多態(tài)性SSR引

4、物和RAPD引物對廣東星子與陜西山陽居群雜交后代(F1代)進行分子標記檢測，結果在后代中發(fā)現(xiàn)了五種表現(xiàn)類型：①與兩親本相比有缺失帶；②雙親的互補帶型；③偏父本帶型；④偏母本帶型；⑤不同于親本的變異帶型。這些結果揭示了龍須草雜交后代生殖方式以無融合生殖為主，呈現(xiàn)出多樣性的特點。 4.以直接套袋和去雄套袋作為對照，消除由于人工操作對結實率的影響。直接套袋的結實率顯著高于去雄套袋和去雄雜交的結實率。表明人工去雄影響子房發(fā)育，降低了結實

5、率。同時也說明人工去雄具有一定的可信度。去雄套袋較低的結實率說明其中有專性無融合生殖發(fā)生。去雄雜交結實率顯著高于去雄套袋結實率，說明假受精或者有性生殖的發(fā)生促進了種子的形成，而花粉在其中發(fā)揮了重要作用。 5.利用流式細胞儀對廣東星子和湖南衡陽居群內各單株自然結實種子進行檢測，結果顯示星子14、衡陽11單株種子中胚與胚乳細胞的DNA相對含量倍性比為2C:3C，其它單株為2C:3C:4C。表明星子14、衡陽11單株的種子可能來自有性