桃性状遗传评价和分子标记技术研究

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1、原 创 性 声 明 本人郑重声明:所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究工作所 取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表 或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均己在文中以明确方式 标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。 学位论文作者 ( 需亲笔)签名 仁 : 万 认 、必习多 厂 甲年， z月3 . 3 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向 国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权南京 农业大学可以将本学位论文的全

2、部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 保密口， 在_ 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于不保密口。 ( 请在以上方框内打 “4 0 0 学 位 论 文 作 、 。需 亲 笔 ) 签 名 :六 吟 忘 导 师 (需 亲 笔 ) 签 名 : 扒 Y , 年， 江 月衫日 10 61 ( 年 ( Y 月， ; 日 摘要 一一-一叫 . . . . . . . . . . . . . . . -门 目. 一一. 一一一 桃性状遗传评价和分子标记技术研究 摘要 桃原产于中国， 种质资源丰富. 桃新品种选育以常规杂交育种为主， 主要性状的 遗传

3、评价能为亲本的选配、 提高育种效率等提供理论依据;分子标记技术作为一种新 兴的研究手段， 在桃品种研究中能进一步充实常规方法的研究结果， 为桃的遗传育种、 起源演化提供分子依据。 本研兄在桃杂交育种的基础上对果皮茸毛、果肉颜色、花粉育性、果实形状、果 实 风味、 果实 成熟期等性状进行了系 统的遗传分析;结合主要性状的遗传分析， 对相 关育 种材料的基因 型进行分析， 并 对优异种质的育 种价值进行了 评价; 应用S S R标记 技术对种间亲缘关系 进行了 分析，并提出了 桃种间的演化模式;利用分子标记技术， 采用集 群分离 分析法对毛桃/ 油桃、白肉 / 黄肉、 花粉能育/ 花粉败育3 个性

4、状进行了 标 记研究，为分子标记辅助育种在桃上的应用提供了 有效的标记。研究结果如下: I .桃主要性状遗传评价研究 本 研究 在应用杂交 手段选育 桃、 油桃、 蟠桃品 种的实 践中， 对亲 本和杂种的果 皮 茸毛、果肉 颜色、花粉育性、果实形状、果实风味、果实成熟期等性状进行了系统的 遗传分析，得出: 桃果皮茸毛、果肉 颜色、 花粉育性3 个性状各由1 对等位基因 控制，果皮有毛对 果皮无毛、果肉白色 对果肉 黄色、 花粉能育对花粉败育呈完全显性，且这3 对等位基 因分别呈独立遗传，无互作效应。 桃果实 形状由1 对等位基因 控制， 蟠桃对圆 桃是完全显性。 杂 种后代中圆 桃果 形 有圆

5、 形、 近圆形、卵圆形、长圆 形等，果顶有圆、圆 平、微凹、 乳突状、尖等，呈现 多样性，但大多数与圆桃亲本相似;蟠桃果实的高、宽、厚及高l 宽与蟠桃亲本相似 没有出现新的类型。 桃杂种后代单株果实甜、酸甜、 甜酸、 酸四种风味均出 现; 选择甜风味的品种作 为亲本， 后代出现甜油桃的单株比例较高; 在蟠桃所有的组合中， 后代以甜风味为多， 蟠桃单株尤其如此， 蟠桃风味的遗传力较强， 甜风味和蟠桃果形之间不存在连锁关系， 可能控制这两个性状的基因间的遗传距离较近，交换重组的概率低些，导致杂种后代 钳风味比例较高. 桃果实早熟、中熟、晚熟分别由各自 的主基因遗传控制， 修饰基因影响主基因的 桃性

6、状遗传评价和分子标记技术研究 作用 不同组合类型中熟x 早熟、中熟、 中熟、中熟x 晚熟、晚熟x 中熟、晚熟x 晚熟、 晚熟x 早熟的杂种后代出 现早、中、 晚熟单株的比 例分别为4 : 3 : 1 , 0 : 3 : 1 , 。 :1 : 1 , 0 : 1 : 1 , 。 : 0 : 1 和l : 0 : 1 。 桃成熟期的遗传力h = 0 . 8 0 ， 超亲遗 传现象 明 显。 在 桃成熟期育种中， 亲本之一为 早熟品种的， 其后代出 现早熟单株的比 率 较高 ; 亲本之一为中 熟品种的， 其后代出 现中熟单株的比 率较高; 任何组合后代都有晚熟单 株，而晚熟x 晚熟组合的后代出 现晚

7、熟单株的比率最高。 2 .桃品种基因型分析与种质创新研究 根据桃性状的遗传规律及表现， 对桃育种材料的花粉育性、 果皮茸毛、 果实形状、 果肉 颜色、 果肉肉 质和粘离 核等质量性状进行基因 型分析评价， 本研究确定了 叁因型 为p s p s , P s p s , P s P s , H h , S a s a , Y y , Y y M m ff , y y m m ff , y y M f f , y y M m ff , y y M F - , y y M M F f , y y M m F f 的品 种;利用丰富的 桃 种质资 源， 并 通过常 规有性杂交， 进 行基 因重组， 创

8、造了 优质甜风味油桃、 不 溶质鲜食桃、 揍生 桃、 油蟠桃等新的桃种质类型。 3 .桃种间亲缘关系研究 通过正交试验， 建立了 桃 S S R反应体系， 并对桃的6 个种和扁桃进行了鉴定; 时 谱带进行数字化转换， 用S P S S 1 1 .5 中的J a c c a r d 聚类方法对结果进行了聚类， 发现桃 亚属间普通桃与新疆桃的亲缘关系最近，陕甘山桃与甘肃桃也有较近的亲缘关系， 在 相 似系 数小于0 . 5 8 9 时， 普通桃、 新疆 桃、 陕 甘山 桃、 甘肃 桃四 个种 被聚为 一 类， 与 这四个种相近的为光核桃、其次为山 桃，最远的为扁桃。 4 .桃性状标记研究 桃性状标

9、记研究以9 1 - 4 2 - 5 1 x 瑞光3 号的杂交 后代， 共4 8 个单株为试材， 采用集 群分离 分析法，对桃果实的有刁无毛和白肉 / 黄肉 性状以 及有花粉/ 无花粉进行了分子 标记研究。结果发现，用 S S R技术标记到有毛性状与 P 0 9 - 3 0 0之间的遗传距离为 4 .3 5 c M， 白肉 性状与P 1 6 - 6 8 0 之间的遗传距离为2 . 1 7 c M; 根据拟南芥雄性不育序列标 记设计的引物扩增出的两个片 段N N J - 1 - 6 0 0 和N N J - 1 - 9 0 0 与桃无花粉性状之间的遗传 多 巨 离为0 c me 关健词: 桃;遗传

10、评价;基因 型分析;亲缘关系;性状标记 摘要 ，川月口.，月，竺竺竺 Ge n e t i c e v a l u a t i o n o f ma i n c h a r a c t e r s a n d s t u d y o f m o l e c u l a r ma r k e r t e c h n i q u e i n p e a c h Ab s t r a c t s P e a c h ( P r u n u s p e r s i c a ( L .) B a t s c h ) i s n a t i v e t o c h i n a w h e r e a r

11、e r i c h g e r mp l a s m . C r o s s b r e e d i n g w a s s t i l l m a i n m e t h o d s f o r b r e e d i n g n e w p e a c h c u lt i v a r s . G e n e t i c e v a l u a t i o n o f m a i n c h a r a c t e r s c a n p r o v i d e b a s i c g e n e t i c t h e o r y f o r s e l e c t i n g p a

12、r e n t s a n d i m p r o v i n g e f f i c i e n c y o f p e a c h b r e e d in g . Mo l e c u l a r m a r k e r a s a n e w l y a p p e a r e d t e c h n i q u e c a n e n r i c h t h e r e s u l t s o f n o r m a l m e t h o d , a n d s u p p l y m o l e c u l a r b a s i c s f o r b r e e d i n

13、g p r o g r a m , g e n e t i c r e l a t i o n s h ip a n d e v o l v e m e n t o f p e a c h . I n t h is p a p e r , i n h e r i t a n c e o f m a i m c h a r a c t e r s a s p u b s c e n t / g l a b r o u s f r u i t s u r f a c e , fl e s h c o lo r , p o l l e n f e rt i l i t y , f r u i t s

14、 h a p e , f r u i t fl a v o r a n d f r u it r e p i n i n g t i m e o f p e a c h w e r e s y s t e m a t i c a l l y a n a l y z e d u s i n g c o n t r o ll e d c r o s s e s . G e n o t y p e s o f b r e e d i n g m a t e r i a l s o f p e a c h w e r e a l s o i d e n t i f i e d . G e n e t

15、i c r e l a t i o n s h i p o f p e a c h s p e c i e s w a s a n a l y z e d b y S S R a n d e v o l v e m e n t r e l a t i o n s h i p a m o n g s p e c i e s w a s d e d u c e d . Mo l e c u l a r m a r k e r s l i n k e d t o p u b e s c e n t / g l a b r o u s f ru i t s u r f a c e , w h i t

16、e / y e l lo w f r u it fl e s h c o lo r a n d f e r t i l e / s t e r i l e p o l l e n w e r e f o u n d u s i n g b u lk e d s e g r e g a t i o n a n a l y s i s . T h e d e t a i l s w e r e a s f o l l o w s : 1 . G e n e t i c e v a l u a t i o n o f m a i n c h a r a c t e r s o f P . p e r s i c a ( L .) B a t s c h B a s e d o n t h e p r a c t i c e o f p e a c h b r e e d i n g , t h i s p a p e r s y s t e m a t i c a l l y a n a l y z e d t h e i n h e r i t a n