马铃薯青枯病抗性资源筛选与原生质体融合创制新种质

论文摘要

马铃薯（Solanum tuberosum L.）是四大粮食作物之一,具有丰富的野生资源。马铃薯青枯病是由茄科的雷尔氏菌（Ralstonia sozanacearum）引起的毁灭性的细菌性病害,在马铃薯生产中造成重大损失,目前还没有有效的防治措施,选育抗病品种是最有效的途径。但是在马铃薯栽培种中尚未发现青枯病抗源,仅在野生种、原始栽培种中存在少数青枯病抗性材料,因而扩大马铃薯遗传基础是加快马铃薯青枯病抗性育种进程之关键。本研究旨在对实验室前期已获得的亲本具有青枯病抗性基因的三个杂交群体进行青枯病室内抗性鉴定,筛选出具有青枯病抗性的材料,同时通过原生质体电融合方式,创制优质多抗的马铃薯新种质。主要研究结果如下：1.对09HE002群体的45个基因型、09HE008群体的51个基因型、WD群体的51个基因型及其各亲本接种青枯病菌生理小种1号,每周逐株观察,共观察5周。接种后第3周,抗病亲本与感病亲本、群体材料的株系间抗性表现出较大的差异,以第3周的数据,分析比较材料间的青枯病抗性。2.三个杂交群体的青枯病抗性在基因型间有显著性差异,09HE002群体、09HE008群体和WD群体中分别筛选到10个、6个和10个与抗病亲本cha、WT2抗性相当的材料；筛选的26个株系青枯病抗性均与抗性亲本无显著性差异,但株系间对青枯病抗性有显著性差异,为筛选得到材料的利用提供一些依据；三个群体材料、三个杂交群体筛选的抗性材料对青枯病抗性在群体间均无显著性差异。3.从发病株率和平均病情指数两个方面对材料的发病情况进行了分析,抗病材料发病时间较感病亲材料晚；抗病材料耐病性较感病亲本、各群体强,可见青枯病抗性材料与感病材料发病时间和发病速度存在不同。4.确定了各融合亲本的相关融合参数和最适酶解条件,除材料cip-dihB3C1外,其他的亲本均能形成愈伤组织,亲本WT2、ACl42和SA-46形成愈伤组织的能力相对较亲本AC030和cha强,亲本AC142和cha的愈伤组织再生出了67个和9个植株；实验成功配制了6个融合组合,组合cip-dihB3C1+ACl42.cip-dihB3C1+cha和ACl42+cha较易形成愈伤组织,且分别再生得到23个、4个和2个植株,组合ACl42+SA-46.WT2+SA-46和cip-dihB3C1+CW2-1形成愈伤组织较少,目前还未分化出小芽。5.对34个AC142再生植株进行了倍性测定,其中再生植株中有四倍体26个（76.47%）,六倍体1个（2.94%）,八倍体6个（17.65%）,混倍体1个（2.94%）；对3个cha再生植株进行了倍性鉴定,四倍体2个,混倍体1个。6.抗性鉴定结果表明,cha愈伤组织再生的6个植株是与cha抗性相当的材料,在发病株率和平均病指变化趋势上与cha基本一致,其中株系C14-2（混倍体）在接种第4周时表现较为耐病,与其倍性有无关联,需做进一步的研究。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 缩略词表
• 第一章 前言
• 1.1 课题的提出
• 1.2 前人研究进展
• 1.2.1 植物青枯病抗性育种研究进展
• 1.2.2 马铃薯青枯病抗性育种研究
• 1.2.2.1 引种与马铃薯青枯病抗性育种
• 1.2.2.2 常规杂交与马铃薯青枯病抗性育种
• 1.2.2.3 2n配子与马铃薯青枯病抗性育种
• 1.2.2.4 转基因技术与马铃薯青枯病抗性育种
• 1.2.3 体细胞杂交技术与马铃薯抗性育种
• 1.2.3.1 体细胞杂交创制马铃薯抗晚疫病新种质
• 1.2.3.2 体细胞杂交创制马铃薯抗低温糖化新种质
• 1.2.3.3 体细胞杂交创制马铃薯抗寒新种质
• 1.2.3.4 体细胞杂交创制马铃薯抗青枯病新种质
• 1.3 本研究的目的和内容
• 第二章 三个杂交群体后代青枯病抗性资源的筛选
• 2.1 材料与方法
• 2.1.1 植物材料
• 2.1.2 实生籽的消毒和培养
• 2.1.3 青枯病抗性评价
• 2.2 结果与分析
• 2.2.1 三个杂交群体及其亲本发病株率及病指趋势
• 2.2.2 三个杂交群体后代及其亲本青枯病抗性鉴定结果
• 2.2.2.1 09HE002群体后代及其亲本青枯病抗性鉴定
• 2.2.2.2 09HE008群体后代及其亲本青枯病抗性鉴定
• 2.2.2.3 WD群体后代及其亲本青枯病抗性鉴定
• 2.2.3 筛选得到的抗性株系间的青枯病抗性水平比较
• 2.2.4 三个杂交群体间青枯病抗性的比较
• 2.2.5 三个群体抗性材料间的青枯病抗性比较
• 2.3 小结
• 第三章 通过体细胞融合技术创制优质多抗的马铃薯新种质
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 植物材料
• 3.1.2 材料的扩繁
• 3.1.3 原生质体培养各阶段培养基组成
• 3.1.4 原生质体的制备
• 3.1.4.1 预处理
• 3.1.4.2 酶解
• 3.1.4.3 原生质体的分离纯化
• 3.1.4.4 原生质体的活力检测
• 3.1.5 原生质体电融合
• 3.1.6 融合细胞的培养
• 3.1.7 再生植株编号
• 3.1.8 再生植株倍性分析
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 各融合亲本酶解条件的确定
• 3.2.2 原生质体培养各阶段形态特征
• 3.2.3 各愈伤组织再生植株情况
• 3.2.3.1 融合亲本原生质体的培养及其植株再生
• 3.2.3.2 融合细胞的培养及其植株再生
• 3.2.4 再生植株的鉴定
• 3.2.4.1 亲本愈伤组织再生植株的倍性测定
• 3.2.4.2 cha及其愈伤组织再生植株的青枯病抗性鉴定
• 3C₁+cha愈伤组织再生植株青枯病抗性鉴定'>3.2.4.3 cip-dihB₃C₁+cha愈伤组织再生植株青枯病抗性鉴定
• 3.3 小结
• 第四章 讨论
• 4.1 马铃薯青枯病的遗传机制
• 4.2 马铃薯对青枯病抗性分级标准
• 4.3 室内青枯病菌接种时间及接种后统计时间
• 4.4 各材料的青枯病发病株率及平均病指变化趋势
• 4.5 不同材料和不同群体间的青枯病抗性差异比较
• 4.6 融合方法及亲本基因型的选择
• 4.7 再生植株的倍性变异
• 4.8 本研究有待进一步开展的工作
• 4.8.1 三个杂交群体后代材料的利用
• 4.8.2 马铃薯对青枯病抗性分级标准实用性和通用性的验证
• 4.8.3 亲本AC142和cha愈伤组织再生植株的利用
• 4.8.4 融合组合再生植株的鉴定与利用
• 参考文献
• 附录
• 致谢