花生屬異源多倍化早期遺傳變化規(guī)律研究.pdf

1、為了研究花生屬異源多倍體進(jìn)化過(guò)程中遺傳變化規(guī)律,初步認(rèn)識(shí)花生屬異源多倍體進(jìn)化相關(guān)理論。本研究以四倍體栽培種花生仲愷花4號(hào)和二倍體野生種A.chacoensis種間雜種三倍體F1及早期多倍體世代S0~S3為材料,分析各世代材料的部分形態(tài)學(xué)性狀及細(xì)胞學(xué)性狀變化特點(diǎn);了解各世代抗病抗逆相關(guān)生理生化指標(biāo)變化趨勢(shì);分別采用SSR和SCoT分子標(biāo)記技術(shù)研究各世代材料基因組變化發(fā)生的時(shí)間、類型、傾向性等特點(diǎn);利用cDNA-SCoT和cDNA-HFO-

2、TAG技術(shù)研究各世代材料基因表達(dá)變化發(fā)生的時(shí)間、傾向性、類型及發(fā)生變化的基因序列特點(diǎn)。本研究對(duì)認(rèn)識(shí)花生屬種間雜交異源多倍化過(guò)程中的表型、細(xì)胞學(xué)、生理生化特性遺傳變化規(guī)律、探索該物種異源多倍化誘發(fā)的遺傳變化機(jī)制、豐富物種進(jìn)化理論及進(jìn)一步利用野生花生優(yōu)異基因均具有重要意義。其主要結(jié)果如下:
　　1、花生屬種間雜交異源多倍化早期表型性狀變化研究對(duì)花生屬種間雜種 F1及早期多倍體世代(S0~S3)植株部分形態(tài)學(xué)和細(xì)胞學(xué)性狀的研究發(fā)現(xiàn),花萼

3、管長(zhǎng)、花旗瓣寬、莢果長(zhǎng)、第一對(duì)側(cè)枝長(zhǎng)和總分枝數(shù)在各世代間的變異系數(shù)較大,分別為12.37％、13.74%、27.75%、34.56%和48.48%,在世代間表現(xiàn)出明顯的不穩(wěn)定性;隨著自交世代的增加,父本二倍體野生種性狀在后代材料中逐漸減弱,四倍體栽培種母本性狀在后代材料中不斷增強(qiáng),部分性狀表現(xiàn)出明顯的偏母性遺傳;此外,隨著自交世代的增加,四分孢子頻率逐漸增多,花粉育性不斷增強(qiáng)。
　　2、花生屬異源多倍化早期生理生化特性變化研究對(duì)花

4、生屬種間雜種F1、早期多倍體世代(S0~S3)及親本植株葉片的POD活性、脯氨酸含量、丙二醛含量、可溶性糖含量和葉綠素含量等生理特性的研究表明,與抗逆相關(guān)的生理生化指標(biāo)野生種父本均高于栽培種母本;雜種F1表現(xiàn)出明顯的雜種優(yōu)勢(shì),除了可溶性糖含量外,各項(xiàng)生理指標(biāo)均比親本高;染色體加倍后的S0植株葉片的POD活性、脯氨酸含量和葉綠素含量均高于F1植株。
　　3、花生屬異源多倍化早期基因組變化研究用SSR和SCoT兩種分子標(biāo)記對(duì)花生屬種間

5、雜交異源多倍化早期基因組變化行為進(jìn)行研究,均發(fā)現(xiàn)基因組早在F1代就開始發(fā)生劇烈變化,并在染色體加倍后的S0及之后的自交過(guò)程中仍然進(jìn)行;變化類型包括大量特異性新條帶的產(chǎn)生、親本條帶的丟失和跳躍式繼承;且父本野生種花生條帶消失的頻率要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于母本栽培種。研究表明ATG翻譯起始位點(diǎn)、微衛(wèi)星及其側(cè)翼區(qū)域在該組合異源多倍化早期發(fā)生快速、廣泛而劇烈的變化,可能是因?yàn)檫@些區(qū)域有著特殊的生物學(xué)功能,從而有利于新形成異源多倍體的迅速進(jìn)化、穩(wěn)定。
　

6、　4、花生屬異源多倍化早期基因表達(dá)變化研究利用cDNA-SCoT和cDNA-HFO-TAG兩種技術(shù)對(duì)花生屬種間雜交異源多倍化早期多倍體世代基因表達(dá)變化進(jìn)行了研究。早在F1代即發(fā)生快速而劇烈的基因表達(dá)變化,并貫穿早期幾個(gè)世代;變化類型包括基因激活表達(dá)、親本基因在后代部分材料中沉默和親本基因在后代材料中完全沉默,且父本二倍體野生種基因丟失或沉默的頻率比母本四倍體栽培種高;對(duì)兩種技術(shù)產(chǎn)生的差異片段進(jìn)行回收、克隆、測(cè)序和同源性分析,表達(dá)發(fā)生變化