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本研究首先采用了SRAP分子标记技术对东北地区11种蒲公英进行了遗传多样性分析;通过去雄套袋、根尖细胞的染色体计数和核型分析、流式细胞仪的检测,筛选并确定了3种蒲公英的倍性和生殖方式;采用花粉萌发培养基检测花粉活力,应用联苯胺-过氧化氢法对柱头可授性进行测定,并利用扫描电镜对成熟花粉和不同时期的柱头微形态结构进行观测,结合传粉生物学观察,研究蒲公英的无融合生殖特性;采用石蜡切片和激光共聚焦方法,系统研究蒲公英雌性配子体的形成以及胚胎发育过程;利用分子生物学技术手段寻找并克隆与无融合生殖相关的基因。综合细胞学、胚胎学和遗传学研究结果,分析蒲公英无融合生殖相关机理,评价不同种蒲公英的无融合生殖程度,为进一步研究蒲公英无融合生殖遗传规律和分子机制奠定基础。主要研究结果如下:1.SRAP分析显示蒲公英种质资源间存在着非常丰富的遗传多样性。从分子水平上将东北地区蒲公英分为3大类,与蒲公英形态学聚类结果基本吻合,为蒲公英无融合生殖遗传规律和分子生物学研究奠定了基础。2.通过去雄套袋处理、根尖细胞的染色体计数和核型分析、流式细胞仪的检测,确定了东北蒲公英为二倍体(2n=2x=16),生殖方式为有性生殖;丹东蒲公英为三倍体(2n=2x+x’=24),为专性无融合生殖;蒙古蒲公英为四倍体(2n=3x+x’=32),为兼性无融合生殖。3.三种不同生殖方式蒲公英的成熟花粉粒,在离体培养基中都能够萌发,表明这三种蒲公英的花粉都具有一定的活力。蒲公英在开花前至盛花期形成Y状柱头其可授性明显增加,当形成羊角状后可授性下降。花粉粒微形态结构表明,有性生殖的花粉粒大小比较均一,而无融合生殖的蒲公英花粉粒变异系数大,花粉粒大小不规则。传粉生物学实验表明,丹东蒲公英具有很高的无融合生殖程度,其无融合生殖胚和胚乳的发育不依赖于授精。4.通过胚胎学研究,发现了蒲公英无融合生殖特有的图式形成:二分体;有性生殖和无融合生殖的大孢子发生都属于单孢子型;雌配子发育过程相同,由单核胚囊经三次有丝分裂形成7细胞8核的蓼型胚囊;提供了蒲公英胚胎各个发育时期的图版证明;证明了蒲公英无融合生殖属于“自主型”无融合生殖,不需要假受精的刺激,其卵细胞和中央细胞自主发育,胚的发生早于胚乳的发生。5.首次在蒲公英中发现并克隆出了无融合生殖相关基因MSI1基因,GenBank的登录号为JX046051。丹东蒲公英MSI1基因cDNA全长1424bp,ORF位于1-1272bp之间,编码423个氨基酸;与其它物种同源氨基酸序列比较,具有很高的同源性,为73.94%-89.44%。实时荧光定量表达分析结果表明,MSI1基因是蒲公英中与无融合生殖相关的基因,主要在盛花期表达。但是MSI1基因如何调控无融合发生还需进一步研究。