陸地棉李氏纖維突變體的植物形態(tài)學(xué)觀(guān)察及基因定位.pdf

1、棉花是一種重要的經(jīng)濟(jì)作物，其纖維是紡織業(yè)的主要原材料。纖維的長(zhǎng)度、韌性、細(xì)度等決定了纖維的品質(zhì)，如何獲得高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)的纖維是提升棉花經(jīng)濟(jì)效益的前提。陸地棉李氏突變體(Ligon-lintless1，Li1)是一種纖維極短的突變體，其種子上的纖維只有5~6mm，發(fā)育遲緩，植株矮小，莖葉扭曲，遺傳分析表明該突變體是由顯性單基因Li1控制。作為一個(gè)研究纖維發(fā)育的理想材料，Li1在克隆棉花纖維相關(guān)基因及闡述纖維發(fā)育分子機(jī)理等方面發(fā)揮了重要作用。為了

2、對(duì)Li1植株形態(tài)差異有一個(gè)更深刻的認(rèn)識(shí)及定位Li1基因，本文以海島棉H7124和Li1為親本，配置了F2群體，應(yīng)用SSR及SSCP分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)Li1基因進(jìn)行遺傳定位；此外通過(guò)觀(guān)察Li1野生型與突變體細(xì)胞和植株的形態(tài)，對(duì)其進(jìn)行了系統(tǒng)的差異分析。主要研究結(jié)果如下：
　　1.根據(jù)陸地棉基因組序列及前人對(duì)Li1定位的結(jié)果設(shè)計(jì)了73對(duì)SSR和SSCP引物，通過(guò)親本多態(tài)性篩選表明28對(duì)引物有多態(tài)性，其中21對(duì)引物擴(kuò)增的條帶比較穩(wěn)定清晰，用于

3、構(gòu)建遺傳圖譜。用這些多態(tài)性引物對(duì)620個(gè)F2單株進(jìn)行遺傳分型，構(gòu)建了一個(gè)跨度為10.5cM，標(biāo)記間平均間距為0.81cM的遺傳圖。所構(gòu)建的遺傳圖譜包括13個(gè)標(biāo)記位點(diǎn)，與Li1共分離的標(biāo)記有六個(gè)：P98、P216、P219、P221、P222和P234，這些標(biāo)記之間的物理距離因不同的物理圖譜而不同。
　　2.Li1野生型與突變體在株高，單個(gè)棉鈴棉籽數(shù)，莖桿茸毛密度等方面有顯著差異：在株高方面，野生型平均達(dá)97.84cm，雜合突變體為

4、60.88cm，純合突變體只有27.82cm；在種子結(jié)實(shí)方面，野生型平均每個(gè)棉鈴可以結(jié)25顆飽滿(mǎn)種子，雜合突變體為19顆，純合突變體只有12顆；在莖稈茸毛方面，野生型比較密且長(zhǎng)，雜合突變體雖然長(zhǎng)但是比較稀少，而純合突變體則又短又稀。
　　3.Li1野生型與突變體莖和葉的光學(xué)顯微鏡與電子透射顯微鏡觀(guān)察表明：突變體莖中維管束的部分細(xì)胞死亡導(dǎo)致細(xì)胞排列疏松，甚至出現(xiàn)大的空腔；葉中有些葉肉細(xì)胞發(fā)生質(zhì)壁分離，與野生型相比，葉綠體等細(xì)胞器質(zhì)量

5、差，數(shù)量少。而野生型細(xì)胞排列緊密，結(jié)構(gòu)正常，細(xì)胞器質(zhì)量好。
　　4.顯微鏡下野生型與突變體之間花粉粒及花粉管的形態(tài)無(wú)明顯差異：花粉粒均成圓球狀，表面有許多刺突狀突起；用花粉管萌發(fā)培養(yǎng)基體外培養(yǎng)時(shí)，一個(gè)花粉粒可以萌發(fā)一之?dāng)?shù)根花粉管。在花粉活力及萌發(fā)率方面野生型與突變體之間有差異：野生型花粉活力為89％，雜合突變?yōu)?3%，純合突變?yōu)?2%；野生型花粉管萌發(fā)率為84%，雜合突變?yōu)?9%，純合突變?yōu)?9%。
　　5.通過(guò)酶解法獲得了