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银杏雄株无性系的指纹图谱构建及银杏杂交子代变异研究

作　者: 莫昭展
导　师: 曹福亮
学　校: 南京林业大学
专　业: 森林培育
关键词: 银杏 雄株无性系 RAPD 杂交子代 变异研究
分类号: S792.95
类　型: 博士论文
年　份: 2006年
下　载: 232次
引　用: 2次
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内容摘要


银杏(Ginkgo biloba L.)是银杏目现存的唯一植物，具有极高的经济价值和科研价值。 本文利用RAPD分子标记技术对来自全国11个省的40个银杏雄株无性系进行遗传差异分析。同时对控制授粉获得的银杏杂交子代的种子性状、苗木生理指标、生长性状及药用质量指标的变异进行了初步研究，取得的主要研究结果如下： 1．从100多对引物中筛选出12对稳定性和重复性好的引物进行扩增，12对引物共扩增出了96条带，多态性条带41条，多态位点百分率为42％，平均有效位基因数为1.6440，平均基因多样度为0.3752，平均Shannon信息指数为0.5562。聚类分析表明，无性系间的亲缘关系与地理位置有关。 2．杂交子代的种子性状有显著差异。银杏种子(核)重量性状变异大，而形态性状则较为稳定。相关性分析表明，选择单粒种子重、种核宽、种核厚、种子宽、种子长等性状指标值较大的性状有助于选择单粒种核重大的品种。 3．杂交子代的生理指标差异显著，指标在各月间发生大小变化。相关分析表明叶片净光合速率、蒸腾速率、硝酸还原酶活性、多酚氧化物酶活性可以初步确定为银杏苗木生长的早期选择指标。 4．杂交子代的生长性状有显著差异。和对照相比，杂交子代在苗高、单株生物量等主要性状上表现优异。 5．通过相关分析，选出10个指标作为苗期早期选择指标；采用因子分析和聚类分析方法，初步选出了生长优异的5个家系。 6．杂交子代的药用质量指标差异显著。黄酮类化合物含量中，槲皮素含量＞山奈素含量＞异鼠李素含量；内酯类化合物含量中，银杏内酯A含量＞白果内酯含量＞银杏内酯B含量＞银杏内酯C含量。变异分析表明，同时对银杏叶片药用质量指标和叶生物量进行选择有利于取得更好的效果。通过聚类分析，选出表现比较优异的8个叶用家系。杂交子代叶片的6种金属元素含量差异显著。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-11
文献综述  11-31
  1 银杏的地理分布  11
  2 有关野生银杏的争议  11-12
  3 银杏的分类历史  12-13
  4 银杏的形态学研究  13
  5 银杏的染色体研究  13-14
  6 银杏分子生物技术的研究进展  14-19
    6.1 银杏遗传多样性的研究  14-15
    6.2 银杏进化地位的研究  15
    6.3 银杏进化地位的研究  15-16
    6.4 银杏品种分子鉴别  16-17
    6.5 遗传连锁图谱  17
    6.6 银杏雌雄鉴别及相关研究  17-18
    6.7 其它研究进展  18-19
  7 银杏叶的化学成分及药理活性的研究  19-21
    7.1 银杏叶的化学成分  19-20
    7.2 银杏叶的药用价值  20-21
  8 银杏育种  21-25
    8.1 核用银杏品系的选择研究  21-22
    8.2 叶用银杏品系的选择研究  22
    8.3 银杏材用的研究  22-23
    8.4 观赏用银杏品种的选育  23
    8.5 花粉用银杏品系的研究  23
    8.6 银杏引种  23-24
    8.7 银杏杂交育种  24-25
    8.8 银杏种质资源的收集  25
  9 林木杂交育种新进展  25-29
    9.1 林木杂交育种策略的发展  26
    9.2 林木育种中的杂种优势  26-28
      9.2.1 杂种优势的遗传学机理  26-27
      9.2.2 杂种优势的生理生化基础  27
      9.2.3 杂种优势的早期预测  27-28
    9.3 分子标记在林木杂交育种中的应用  28
      9.3.1 杂种优势预测与杂交亲本的选配  28
      9.3.2 杂种识别、谱系分析和基因型鉴定  28
      9.3.3 分子标记辅助选择  28
    9.4 林木杂交育种前景展望  28-29
  10 本研究的目的和意义  29-31
上篇 银杏雄株无性系指纹图谱的构建  31-50
  1 RAPD技术简介  32-33
  2 试验材料与方法  33-38
    2.1 实验材料  33-34
    2.2 实验方法  34-38
      2.2.1 基因组 DNA的提取  34
      2.2.2 基因组 DNA的质量检测  34-35
      2.2.3 RAPD扩增方案确定  35-36
      2.2.4 引物筛选  36-37
      2.2.5 PCR产物电泳检测  37
      2.2.6 RAPD扩增数据的收集  37
      2.2.7 数据分析  37-38
  3 结果分析  38-46
    3.1 引物筛选  38-39
    3.2 雄株无性系的遗传多样性分析  39-44
    3.3 雄株无性系的聚类分析  44
    3.4 雄株无性系指纹图谱的建立  44-46
  4 结论与讨论  46-50
    4.1 RAPD反应体系的建立  46
    4.2 引物筛选  46
    4.3 雄株无性系的遗传多样性  46-47
    4.4 雄株无性系的聚类分析  47
    4.5 雄株无性系的指纹图谱  47-48
    4.6 基因组 DNA的制备  48
    4.7 实验稳定性  48-50
下篇 杂交子代变异的研究  50-126
  第一章 种子性状的变异  50-62
    1 试验材料与方法  50-51
      1.1 控制授粉试验  50
      1.2 种子性状的测定  50-51
    2 统计分析方法  51
    3 结果分析  51-58
      3.1 种子性状变异  51-55
        3.1.1 单粒种子重的变异  51-52
        3.1.2 单粒种核重的变异  52
        3.1.3 出核率的变异  52-53
        3.1.4 种核长的变异  53
        3.1.5 种核宽的变异  53
        3.1.6 核形系数的变异  53
        3.1.7 种核厚的变异  53-54
        3.1.8 种子长的变异  54
        3.1.9 种子宽的变异  54-55
        3.1.10 种形系数的变异  55
      3.2 种子性状间的相关关系  55-56
      3.3 种子性状的聚类分析  56
      3.4 附图  56-58
    4 结论与讨论  58-62
      4.1 人工授粉的研究  59
      4.2 种子性状的变异  59-60
      4.3 种子性状的相关分析  60-61
      4.4 聚类分析  61-62
  第二章 杂交子代光合特性的变异  62-74
    1 试验材料与方法  62-63
      1.1 试验地概况  62
      1.2 种子催芽与播种  62
      1.3 试验方法  62-63
    2 统计分析方法  63
    3 结果分析  63-71
      3.1 净光合速率的变异  63-64
      3.2 蒸腾速率的变异  64
      3.3 气孔导度的变异  64-65
      3.4 细胞间隙 CO_2浓度的变异  65-66
      3.5 叶绿素荧光的变异  66-67
      3.6 叶绿素含量的变异  67-70
      3.7 光合指标与生长性状的相关分析  70-71
    4 结论与讨论  71-74
      4.1 光合指标的变异  71-72
      4.2 叶绿素指标的变异  72
      4.3 光合指标与生长性状的相关分析  72-74
  第三章 杂交子代酶活性等生理指标的变异  74-87
    1 试验材料与方法  74-76
      1.1 试验材料  74
      1.2 试验方法  74-76
        1.2.1 可溶性糖含量的测定  74
        1.2.2 可溶性蛋白质含量的测定  74-75
        1.2.3 硝酸还原酶活性测定  75
        1.2.4 超氧化物歧化酶活性测定  75
        1.2.5 过氧化物酶活性测定  75
        1.2.6 多酚氧化酶活性的测定  75-76
    2 统计分析方法  76
    3 结果分析  76-82
      3.1 硝酸还原酶活性的变异  76-77
      3.2 过氧化物酶活性的变异  77-78
      3.3 超氧化物歧化酶活性的变异  78-79
      3.4 多酚氧化酶活性的变异  79-80
      3.5 可溶性蛋白质含量的变异  80-82
      3.7 生长性状与酶活性等指标的相关分析  82
    4 结论与讨论  82-87
      4.1 硝酸还原酶活性的变异  82-84
      4.2 过氧化物酶活性和超氧化物歧化酶活性的变异  84
      4.3 多酚氧化酶活性的变异  84-85
      4.4 可溶性蛋白质含量的变异  85-86
      4.5 可溶性糖含量的变异  86-87
  第四章 杂交子代生长性状的变异及初步选择  87-104
    1 试验材料与方法  87
      1.1 试验材料与测定方法  87
      1.2 统计分析方法  87
    2 结果分析  87-101
      2.1 苗高的变异  87-88
      2.2 地径的变异  88-89
      2.3 茎部生物量的变异  89-90
      2.4 叶生物量的变异  90
      2.5 根部生物量的变异  90-91
      2.6 单株生物量的变异  91-92
      2.7 根系长度的变异  92-93
      2.8 根系表面积的变异  93
      2.9 根系体积的变异  93-94
      2.10 生长性状相关分析  94-95
      2.11 初步选择  95-101
        2.11.1 因子分析  97-99
        2.11.2 聚类分析  99-101
    3 结论与讨论  101-104
      3.1 生长性状的变异  102
      3.2 生长性状相关分析  102-103
      3.3 因子分析  103
      3.4 聚类分析  103-104
  第五章 杂交子代药用质量指标的变异及初步选择  104-126
    1 试验材料与方法  104-106
      1.1 试验材料  104-105
      1.2 黄酮及内酯测定方法  105-106
        1.2.1 仪器与试药  105
        1.2.2 色谱条件  105
        1.2.3 供试溶液制备  105
        1.2.4 对照品溶液制备  105-106
        1.2.5 样品含量计算  106
      1.3 金属元素的测定方法  106
      1.4 统计分析方法  106
    2 结果分析  106-120
      2.1 黄酮含量的变异  106-108
        2.1.1 槲皮素含量的变异  106
        2.1.2 山奈素含量的变异  106
        2.1.3 异鼠李素含量的变异  106-107
        2.1.4 总黄酮含量的变异  107-108
      2.2 内酯含量的变异  108-113
        2.2.1 银杏内酯 A含量的变异  108
        2.2.2 银杏内酯 B含量的变异  108-109
        2.2.3 银杏内酯 C含量的变异  109
        2.2.4 白果内酯含量的变异  109-110
        2.2.5 总内酯含量的变异  110
        2.2.6 部分黄酮及内酯的高效液相色谱图  110-113
      2.3 总黄酮和总内酯含量的组成比例  113-114
      2.4 单株有效经济产量的变异  114-115
      2.5 初步选择  115-117
        2.5.1 药用指标的初步分析  115-116
        2.5.2 聚类分析  116-117
      2.6 金属元素含量的变异  117-120
        2.6.1 钙元素含量的变异  117
        2.6.2 铁元素含量的变异  117-118
        2.6.3 锌元素含量的变异  118
        2.6.4 镁元素含量的变异  118-119
        2.6.5 铜元素含量的变异  119-120
        2.6.6 锰元素含量的变异  120
      2.7 金属元素的相关分析  120
    3 结论与讨论  120-126
      3.1 黄酮含量的变异  122
      3.2 内酯含量的变异  122-123
      3.3 单株有效经济产量变异  123
      3.4 初步选择  123-124
      3.5 金属元素含量的变异  124-125
      3.6 金属元素的相关分析  125-126
全文主要结论  126-129
  1 主要结论  126-127
    1.1 银杏雄株无性系的遗传多样性  126
    1.2 种子性状的变异  126
    1.3 杂交子代光合特性的变异  126
    1.4 杂交子代酶活性等生理指标的变异  126-127
    1.5 杂交子代生长性状的变异及初步选择  127
    1.6 杂交子代黄酮、内酯含量的变异及初步选择  127
    1.7 杂交子代金属元素含量的变异  127
  2 本论文的特色  127-128
  3 本研究的不足及建议  128-129
参考文献  129-141
详细摘要  141-148

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