廣西木薯的抗寒性與抗寒育種的初步研究.pdf

1、木薯(Manihot esculenta Crantz)是大戟科(Euphorbiaceae)灌木狀多年生作物,并廣泛種植于我國的熱帶、亞熱帶地區(qū)。近年來,木薯主要被用于生產燃料乙醇,使得木薯產業(yè)顯示出極大的發(fā)展?jié)摿?。但是由于耐寒能力?限制了木薯栽培的北移,進而限制了木薯種植面積的擴大。因此,木薯抗寒育種成為木薯研究的重要方向。本文對木薯的抗寒育種進行了初步研究,旨在建立了從木薯耐寒種質篩選、幼胚的挽救及雜交后代的抗寒性評定的抗寒育種

2、體系,并在此基礎上克隆了F1代的SAD基因片段。以期為木薯抗寒常規(guī)雜交育種及轉基因育種研究打下理論基礎和實際科學數據。主要結果如下:
　　 1廣西木薯座果的調查分析:對廣西武鳴80個木薯品種(品系)的花序、分枝和座果果數量進行了調查。結果發(fā)現:在80個木薯品種(品系)中,有73.75％的品種(品系)正常開花,95.00％自然分枝,47.50％正常座果;并通過SAS軟件對分枝數量與花序數量分析,發(fā)現二者存在正相關。
　　

3、2耐寒種質資源篩選:通過對廣西木薯基地能夠正常座果的38個品種(品系)的種莖變色度觀察以及葉片電解質滲透率的測定,篩選出耐寒能力較強的4個品種(品系),分別為華南6號、D346、E144、B1。
　　 3木薯幼胚的挽救:通過統計胚培養(yǎng)后幼胚的褐變率和污染率,選擇合適胚齡的幼胚作為最適外植體。試驗表明授粉后30天的幼胚可以作為幼胚組織培養(yǎng)的材料。通過對影響幼胚不定芽發(fā)生的各種因素的比較和篩選試驗,獲得了比較適合幼胚不定芽誘導的培養(yǎng)

4、基,即為1/3MS+0.5mg/L6-BA+3 mg/LAgNO3+0.5mg/LIBA+20g/L蔗糖。在該培養(yǎng)基上4個木薯品種(品系)的幼胚均能誘導出不定芽,且平均誘導率為53.3％。通過對影響木薯幼胚胚胎發(fā)生的各種因素的比較和篩選試驗,表明激素NAA比2,4-D更容易誘導出愈傷組織。獲得了比較適合木薯幼胚愈傷誘導的培養(yǎng)基,即為1/3 MS+8 mg/L NAA+20 g/L蔗糖,在該培養(yǎng)基上4個木薯品種(品系)的幼胚均能誘導出愈傷

5、組織,其中E144愈傷誘導率最高,達62.5％。
　　 4 F1代抗寒性的評定及親緣關系鑒定:通過對24個F1代木薯植株的葉片的萎焉、變色程度觀察進行分級,并用Delphi法評定木薯葉片耐寒性生理指標,篩選出6個抗寒性較強的F1代植株。對6個抗寒性較強F1代木薯植株的主要性狀進行觀察,試驗表明F1代分枝部位較高,分枝角度較大。再經聚類分析得出了6個F1代的親緣關系。
　　 5 F1代SAD基因的克隆與生物信息學分析:從木

6、薯F1代組培苗的葉片中提取總DNA。在NCBI上,通過Blast比較蓖麻和擬南芥SAD基因片段獲得的保守序列,并設計引物:上游引物P1(5'-TGGCTCTCAAGCTCAATCCT-3'),下游引物P1'(5'-TCTCGGCCATCATACATCAA-3')。經過特異PCR擴增,獲得了長度為361bp的基因片段。將該基因片段經同源性比對分析,結果表明從6個F1代植株擴增得到的目標片段序列同源性很高。將該基因片段的核苷酸序列與麻風樹和