生物技術和近紅外技術在花生育種中的應用.pdf

1、花生是世界上主要的油料,同時也是重要的食用植物蛋白質來源。利用遠緣雜交、誘變等手段拓寬花生栽培種狹窄的遺傳基礎,可望打破花生育種的徘徊局面,培育出高產、優(yōu)質、抗逆的突破性花生新品種。應用分子標記技術、轉基因技術和近紅外技術將加速花生育種進程。
　　 對花生遠緣雜種及化學突變體進行了農藝性狀鑒定。以常規(guī)技術和近紅外技術對通過果針離體培養(yǎng)技術、授粉后激素涂抹技術獲得的花生不親和雜種后代及開花前后將化學誘變劑注入花器育成的突變體進行品

2、質測試,研究了基因型和粒級對花生主要品質性狀的影響,篩選出蔗糖含量高達14.65％或油酸含量超過76％、蛋白含量30％以上、含油量55％以上的花生新種質。經自然病地抗性鑒定,獲得高抗青枯病的大粒型材料。利用不親和野生種A.glabrata在國際上首先育成花生屬區(qū)組間雜交新品種花育31號。多次回交育成的L36,在2009年試驗中,子仁產量高達321.49k/666.6m2,比豐花1號增產34.97％。將EMS直接注入花生花器,創(chuàng)制出比魯花

3、11號和豐花1號顯著增產的高產突變體08-測A2。
　　 為利用花生屬野生資源,首次構建了基于核rDNA ITS序列的花生屬植物種系發(fā)生樹。研究結果基本支持現(xiàn)有屬下分類,但所提示區(qū)組間的遺傳關系卻與前人報道有所不同。本研究中,Extranervosae、Heteranthae和Triseminata 3個區(qū)組在進化上是最原始的,Arachis區(qū)組進化程度最高,而其他區(qū)組居中。因基于核rDNA ITS序列所構建進化樹是廣泛認同的做

4、法,本文得出的結論可能更具說服力。
　　 SSR標記是花生品種鑒定的有力工具,在遺傳育種上也極具應用潛力。利用多種限制酶消化、生物素的標記探針及鏈親和素包被的磁珠雜交捕獲的高度簡化的方法,從花生種間雜種中分離SSR。設計出123對SSR引物。
　　 構建了花生高油酸育種技術。利用花生葉片、胚芽或子葉薄片快速制備DNA,用于轉化體篩選、高油酸相關基因克隆與雜種鑒定。在化學誘變積累的經驗基礎上,研究了攜有EGFP基因的植物表

5、達載體(包括自行構建的FAD2B和PEP基因RNAi植物表達載體)不同濃度、不同時間、注入花器不同部位對花生轉基因效果的影響。6月下旬開花前一天注入的各種處理中,以1200ng/ml DNA濃度注入花萼管轉化率最高,PCR陽性種子粒數(shù)/處理花朵數(shù)為11.33％～32.00％。部分種子EGFP擴增產物經測序驗證與EGFP基因完全一致。明確了正常油酸含量和高油酸含量花生種質FAD2A和FAD2B基因序列差異,并通過正常油酸花生×高油酸花生雜

6、交F1代種子(F0:1)FAD2B基因PCR產物直接測序是否出現(xiàn)套峰,辨別真假雜種。利用不同來源、不同種皮顏色的大粒型和小粒型材料,構建了花生大樣本自然風干種子油酸、亞油酸和棕櫚酸含量的近紅外定量分析模型。經優(yōu)化,最佳光譜預處理方法均為“一階導數(shù)+矢量歸一化法”,油酸含量譜區(qū)范圍為8717.1～5446.3cm-1,維數(shù)為9,模型R2為89.16,RMSECV為2.62;花生種子亞油酸含量譜區(qū)范圍為9,666～5,785.7cm-1,維

7、數(shù)為9,模型R2為90.85,RMSECV為2.00;花生種子棕櫚酸含量譜區(qū)范圍為8,717.1～5,446.3cm-1,維數(shù)為8,模型R2為79.21,RMSECV為0.525。利用正常油酸×高油酸雜交組合分離世代F1:2單粒種子,構建了花生自然風干單粒種子油酸、亞油酸、棕櫚酸和4種有害脂肪酸的近紅外模型,模型質量優(yōu)于大樣本自然風干種子模型,可用于花生品質遺傳與育種研究。運用大樣本和單粒花生種子近紅外模型對化學誘變劑浸種獲得的后代進行