生物技術(shù)和近紅外技術(shù)在花生育種中的應(yīng)用.pdf

1、花生是世界上主要的油料,同時(shí)也是重要的食用植物蛋白質(zhì)來(lái)源。利用遠(yuǎn)緣雜交、誘變等手段拓寬花生栽培種狹窄的遺傳基礎(chǔ),可望打破花生育種的徘徊局面,培育出高產(chǎn)、優(yōu)質(zhì)、抗逆的突破性花生新品種。應(yīng)用分子標(biāo)記技術(shù)、轉(zhuǎn)基因技術(shù)和近紅外技術(shù)將加速花生育種進(jìn)程。
　　 對(duì)花生遠(yuǎn)緣雜種及化學(xué)突變體進(jìn)行了農(nóng)藝性狀鑒定。以常規(guī)技術(shù)和近紅外技術(shù)對(duì)通過(guò)果針離體培養(yǎng)技術(shù)、授粉后激素涂抹技術(shù)獲得的花生不親和雜種后代及開(kāi)花前后將化學(xué)誘變劑注入花器育成的突變體進(jìn)行品

2、質(zhì)測(cè)試,研究了基因型和粒級(jí)對(duì)花生主要品質(zhì)性狀的影響,篩選出蔗糖含量高達(dá)14.65％或油酸含量超過(guò)76％、蛋白含量30％以上、含油量55％以上的花生新種質(zhì)。經(jīng)自然病地抗性鑒定,獲得高抗青枯病的大粒型材料。利用不親和野生種A.glabrata在國(guó)際上首先育成花生屬區(qū)組間雜交新品種花育31號(hào)。多次回交育成的L36,在2009年試驗(yàn)中,子仁產(chǎn)量高達(dá)321.49k/666.6m2,比豐花1號(hào)增產(chǎn)34.97％。將EMS直接注入花生花器,創(chuàng)制出比魯花

3、11號(hào)和豐花1號(hào)顯著增產(chǎn)的高產(chǎn)突變體08-測(cè)A2。
　　 為利用花生屬野生資源,首次構(gòu)建了基于核rDNA ITS序列的花生屬植物種系發(fā)生樹(shù)。研究結(jié)果基本支持現(xiàn)有屬下分類,但所提示區(qū)組間的遺傳關(guān)系卻與前人報(bào)道有所不同。本研究中,Extranervosae、Heteranthae和Triseminata 3個(gè)區(qū)組在進(jìn)化上是最原始的,Arachis區(qū)組進(jìn)化程度最高,而其他區(qū)組居中。因基于核rDNA ITS序列所構(gòu)建進(jìn)化樹(shù)是廣泛認(rèn)同的做

4、法,本文得出的結(jié)論可能更具說(shuō)服力。
　　 SSR標(biāo)記是花生品種鑒定的有力工具,在遺傳育種上也極具應(yīng)用潛力。利用多種限制酶消化、生物素的標(biāo)記探針及鏈親和素包被的磁珠雜交捕獲的高度簡(jiǎn)化的方法,從花生種間雜種中分離SSR。設(shè)計(jì)出123對(duì)SSR引物。
　　 構(gòu)建了花生高油酸育種技術(shù)。利用花生葉片、胚芽或子葉薄片快速制備DNA,用于轉(zhuǎn)化體篩選、高油酸相關(guān)基因克隆與雜種鑒定。在化學(xué)誘變積累的經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)上,研究了攜有EGFP基因的植物表

5、達(dá)載體(包括自行構(gòu)建的FAD2B和PEP基因RNAi植物表達(dá)載體)不同濃度、不同時(shí)間、注入花器不同部位對(duì)花生轉(zhuǎn)基因效果的影響。6月下旬開(kāi)花前一天注入的各種處理中,以1200ng/ml DNA濃度注入花萼管轉(zhuǎn)化率最高,PCR陽(yáng)性種子粒數(shù)/處理花朵數(shù)為11.33％～32.00％。部分種子EGFP擴(kuò)增產(chǎn)物經(jīng)測(cè)序驗(yàn)證與EGFP基因完全一致。明確了正常油酸含量和高油酸含量花生種質(zhì)FAD2A和FAD2B基因序列差異,并通過(guò)正常油酸花生×高油酸花生雜

6、交F1代種子(F0:1)FAD2B基因PCR產(chǎn)物直接測(cè)序是否出現(xiàn)套峰,辨別真假雜種。利用不同來(lái)源、不同種皮顏色的大粒型和小粒型材料,構(gòu)建了花生大樣本自然風(fēng)干種子油酸、亞油酸和棕櫚酸含量的近紅外定量分析模型。經(jīng)優(yōu)化,最佳光譜預(yù)處理方法均為“一階導(dǎo)數(shù)+矢量歸一化法”,油酸含量譜區(qū)范圍為8717.1～5446.3cm-1,維數(shù)為9,模型R2為89.16,RMSECV為2.62;花生種子亞油酸含量譜區(qū)范圍為9,666～5,785.7cm-1,維

7、數(shù)為9,模型R2為90.85,RMSECV為2.00;花生種子棕櫚酸含量譜區(qū)范圍為8,717.1～5,446.3cm-1,維數(shù)為8,模型R2為79.21,RMSECV為0.525。利用正常油酸×高油酸雜交組合分離世代F1:2單粒種子,構(gòu)建了花生自然風(fēng)干單粒種子油酸、亞油酸、棕櫚酸和4種有害脂肪酸的近紅外模型,模型質(zhì)量?jī)?yōu)于大樣本自然風(fēng)干種子模型,可用于花生品質(zhì)遺傳與育種研究。運(yùn)用大樣本和單?；ㄉN子近紅外模型對(duì)化學(xué)誘變劑浸種獲得的后代進(jìn)行