中国主要马铃薯品种抗寒性鉴定及抗寒相关基因表达分析

论文摘要

我国马铃薯种植地域广泛,一年四季均有种植。生产中马铃薯常遭受低温霜冻的危害,特别是低温霜冻对南方冬种马铃薯影响较大。该论文以我国主要马铃薯栽培品种为材料,在国内首次对我国主要马铃薯品种进行了抗寒性分析,研究了马铃薯栽培品种低温驯化前的抗寒性及栽培品种的低温驯化能力,以及不同抗性材料抗寒相关基因表达差异。主要结果如下：1.以抗寒能力较强的S. acaule野生种材料03079--431为对照,采用室内电导率法对115份马铃薯品种进行了抗寒性鉴定。115份马铃薯品种低温驯化前的半致死温度（LTso）介于—1.0℃～—4.1℃之间,85.3%的半致死温度（LTso）高于—3℃,其中晋薯2号、克新2号、郑薯5号和郑薯6号的LTso低于—3.5℃,在供试品种中抗寒能力最强。通过抗寒能力聚类分析将115份供试品种分为低温敏感型、中间型、抗寒型3类,分别占供试材料的29.6%、55.7%和14.7%。2.采用田间自然霜冻法对室内电导率鉴定结果进行了相关分析验证,自然霜冻鉴定结果与室内测定结果相关性达极显著水平（p<0.01）,相关系数高达0.9287,表明室内鉴定结果真实可靠。3.在白天4℃、晚上2℃、光照时间为14h、光照强度为100u·mol·m-2·s-1的条件下对部分栽培品种进行了2周的低温驯化,对低温驯化前后材料的LTso比较分析表明,各个品种驯化前后的LTso变化很小,普通栽培种无低温驯化能力或驯化能力很弱。4.实时定量PCR分析结果显示：与常温处理相比,低温处理后,抗寒能力不同的3份栽培种材料和1份野生种材料的DHN1O和CBF1基因的表达量都有所增加。其中,DHN10基因在各材料处理间表达差异不大,表达量都没有超过2倍；低温驯化后CBF1基因在栽培品种表达量有所下降,而在具有驯化能力的03079—431经低温驯化后表达量仍然有一定程度的增加。这表明,低温胁迫能够诱导DHN10基因表达,但DHN10基因可能不是马铃薯抗寒的主要调控因子且与马铃薯有无驯化能力无直接关系；CBF1基因不仅参与到马铃薯抗寒性,也与野生种材料的低温驯化能力相关。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 马铃薯抗寒性研究的重要性
• 1.2 马铃薯抗寒性研究进展
• 1.2.1 马铃薯种的抗寒性和低温驯化
• 1.2.2 马铃薯抗寒生理机制
• 1.2.3 马铃薯抗寒性遗传
• 1.2.4 马铃薯抗寒基因工程
• 1.3 马铃薯抗寒性评价方法
• 1.3.1 电导率鉴定法
• 1.3.2 田间自然霜冻鉴定法
• 1.3.3 叶绿素荧光分析法
• 1.4 本研究的内容及目的意义
• 2 中国主要马铃薯品种抗寒性鉴定
• 2.1 试验材料
• 2.1.1 用于驯化前半致死温度测定的材料种植
• 2.1.2 用于田间自然霜冻鉴定的材料种植
• 2.1.3 用于低温驯化的材料种植
• 2.2 试验地概况
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 电导率法
• 2.3.2 田间自然霜冻鉴定评价方法
• 2.4 主要仪器
• 2.5 数据处理
• 2.6 结果与分析
• 2.6.1 低温胁迫下马铃薯电导率的变化
• 50的确定'>2.6.2 马铃薯品种电导率Logistic回归模型的建立及LT₅₀的确定
• 2.6.3 田间自然霜冻鉴定损伤分析
• 2.6.4 室内电导率鉴定结果与田间自然霜冻鉴定结果的相关分析
• 2.6.5 低温驯化能力分析
• 2.7 讨论
• 2.7.1 马铃薯抗寒性鉴定方法
• 2.7.2 栽培马铃薯品种的抗寒性
• 3 马铃薯抗寒相关基因DHN10和CBF1表达分析
• 3.1 材料与方法
• 3.1.1 试验材料
• 3.1.2 试验方法
• 3.1.3 主要仪器和试剂
• 3.2 结果与分析
• 3.2.1 RNA电泳鉴定
• 3.2.2 荧光定量PCR结果
• 3.3 讨论
• 4 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附图
• 作者简介