姜花属(Hedychium)种质创新与分子遗传学研究

来源 :中国科学院华南植物园 中国科学院华南植物研究所 | 被引量 : 0次 | 上传用户:jimzhan
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全文以姜花属的28份种、品种及其中部分种、品种的杂交后代为研究对象,进行了杂交育种研究,并利用SRAP标记作了亲缘关系分析及分子标记连锁图谱构建等方面的研究。具体研究结果如下:   1.杂交育种研究   利用广州市农业技术推广中心引种、保存的姜花属资源,进行了种、品种间的杂交。14个亲本材料共构建了22个组合,其中19个组合获得了杂种后代。杂种后代在香气、花序形状、花瓣颜色、花期等方面出现了丰富变异。   2.利用SRAP标记进行的研究   2.1姜花属SRAP反应体系的优化与建立   利用峨嵋姜花对姜花属的SRAP-PCR反应体系进行了Mg2+、dNTPs、Taq酶、引物以及模板DNA浓度等方面的优化,除Mg2+浓度外,优化后的体系在其他各成分上,与原始体系相比,均显著降低了用量,节约了成本。   2.2杂种后代的分子标记指纹图谱构建   利用20个种的21份材料,6个园艺品种以及4个表现特别的杂交后代进行了指纹图谱构建,以便于种质的鉴定。结果仅用2对引物产生的17条带就可以将31份材料完全区分开。   2.3利用SRAP标记进行中国姜花属的亲缘关系分析   依据苞片是覆瓦状排列或是卷筒状排列而把姜花属分为两亚属的分类法近年颇受质疑。利用30对多态性好的随机引物,对中国姜花属的19种1变种共22份材料进行SRAP分子标记分析。扩增结果是其中最有效的28对引物共扩出152条带,其中135条为多态性带,占88.8%,平均每对4.8条。聚类分析表明:(1)中国姜花属植物可分为三个类群。第1群植株较矮小,主要分布于石灰岩地区;第II群与第1群均每苞片具2朵以上的小花,但植株较高大且基本上不分布于石灰岩地区;第III群每苞片仅具1朵小花。此结果与Wood等(2000)用ITS分析得出的结果基本一致。(2)支持吴德邻(Wu& Larsen,2000)把H.emeiense Z.Y Zhu归并为H.flavescens Carey ex Roscoe的观点。(3)盘珠姜花H.panzhuum Z.Y Zhu与黄姜花H.flavum Roxb.是同一种植物,也就是说,盘珠姜花是黄姜花的晚出同名。(4)土壤基质可能是导致姜花属物种分化的重要因素。文章认为可根据每苞片有花多少的特征,在系统学上可把姜花属分为两个类群:A类群,每苞片仅有l朵小花;B类群,每苞片有2朵以上的小花。   2.4分子标记连锁图谱构建   采用拟测交作图策略,利用白姜花×圆瓣姜花的F1群体87个单株,分别构建了父母本的分子标记连锁图谱。通过筛选,414对引物中,92对引物可以检测到拟测交位点。在检测到的398个拟测交位点中,237个来自于父本圆瓣姜花,161个来自于母本。经过卡方(X2)测验及连锁分析,父本中,203个标记进入23个连锁群,覆盖了1386.8cM;母本中,139个标记进入18个连锁群,覆盖了917.1cM。   3.种、品种间的亲缘关系与杂交育种   通过分析28份姜花属材料的亲缘关系,探讨了亲缘关系与杂交结实率之间的关系,结果表明两份材料的相似系数在0.4-0.6之间时结实率最高;而结合到遗传连锁图谱构建,相似系数在属内平均水平或以上的两个亲本更容易实现两张连锁图的结合。
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