羊蹄甲屬植物雜交及親本親緣關(guān)系的鑒定.pdf

1、羊蹄甲屬隸屬于豆科，喬木，灌木或攀緣藤本。本屬約600種，多數(shù)產(chǎn)熱帶。我國(guó)有40種，4亞種，11變種，主產(chǎn)南部和西南部。 本研究以培育出觀賞價(jià)值高且抗寒性強(qiáng)的羊蹄甲新品種為目的，對(duì)在非熱帶氣候條件下生長(zhǎng)良好的南非羊蹄甲和湖北羊蹄甲進(jìn)行種間雜交，但未能得到雜交種子，推斷該兩種植物間存在一定的生殖隔離。運(yùn)用熒光顯微技術(shù)對(duì)雜交后花粉萌發(fā)及花粉管生長(zhǎng)過(guò)程進(jìn)行觀察，結(jié)合ISSR-PCR分子標(biāo)記技術(shù)對(duì)其進(jìn)行親緣關(guān)系分析；并以成功引種至上海的

2、19份羊蹄甲屬植物為材料，利用分子標(biāo)記技術(shù)進(jìn)行種間親緣關(guān)系研究，旨在為雜交育種提供一定的理論基礎(chǔ)，指導(dǎo)雜交親本的選擇。 本研究取得以下主要結(jié)果： 1．南非羊蹄甲的花粉在4℃和-20℃的貯藏條件下，活力下降趨勢(shì)基本一致。經(jīng)貯藏210d后的花粉活力仍在75％以上，雜交試驗(yàn)也證實(shí)花粉活力本身不是限制雜交不結(jié)實(shí)的主要因子。由花粉活力下降趨勢(shì)及其后的雜交實(shí)驗(yàn)可初步得出兩種低溫條件都適合南非羊蹄甲花粉貯藏。這為解決花期不遇問(wèn)題及種質(zhì)

3、資源保存提供了非常有利的條件。 2．利用貯藏后的南非羊蹄甲花粉對(duì)湖北羊蹄甲進(jìn)行授粉，用熒光顯微鏡觀察雜交后南非羊蹄甲花粉萌發(fā)情況及花粉管生長(zhǎng)過(guò)程。結(jié)果表明：南非羊蹄甲的花粉能在湖北羊蹄甲柱頭上萌發(fā)，少數(shù)能穿越柱頭，繼續(xù)生長(zhǎng)。但伴有大量異?，F(xiàn)象，導(dǎo)致了花粉管中途停止生長(zhǎng)。并初步推斷得出：花粉管的異常行為是種間雜交不親和的主要原因，湖北羊蹄柱頭的乳突細(xì)胞是阻礙南非羊蹄甲花粉管生長(zhǎng)的第一道屏障。 3．用改良的CTAB法提取出高

4、質(zhì)量的DNA，用于PCR擴(kuò)增；構(gòu)建了羊蹄甲屬植物總DNA的ISSR-PCR反應(yīng)體系，即：10μL反應(yīng)體系中，Taq酶0．25U，dNTP的濃度0．4mmol/L，primer的濃度0．6μmol/L，Mg2+的濃度為2．0mmol/L，基因組DNA為20ng，其他成分為無(wú)菌雙蒸水。 4．對(duì)19份羊蹄甲材料進(jìn)行親緣關(guān)系研究，從100條引物中篩選出13條能擴(kuò)增出清晰帶型且多態(tài)性好的引物。共擴(kuò)增出303條DNA片段，分子量在100-2

5、000bp之間，其中存在多態(tài)性的條帶數(shù)為290，多態(tài)率為95．7％。平均每個(gè)引物擴(kuò)增23．31條DNA片段。 5．根據(jù)擴(kuò)增結(jié)果用UPGMA類平均聚類法進(jìn)行遺傳相似系數(shù)分析并構(gòu)建了系統(tǒng)樹。結(jié)果表明：19種羊蹄甲植物的遺傳相似系數(shù)為0．51-0．83，在遺傳相似系數(shù)0．59處明顯聚為兩大類。第一類包括洋紫荊等14份材料，第二類包含火索藤等5份材料。 6．聚類結(jié)果顯示：湖北羊蹄甲與南非羊蹄甲分別處在兩個(gè)大組內(nèi)，遺傳相似系數(shù)為0