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题名: 水稻异源多倍体的人工构建研究
作者: 康海歧
学位类别: 博士
答辩日期: 2011-12
授予单位: 中国科学院昆明植物研究所
导师: 高立志
学位专业: 植物学
中文摘要: 多倍体在自然界分布极其广泛,绝大部分被子植物和所有农作物在进化过程中都经历了多倍化事件,多倍化过程在植物进化和物种形成中普遍具有重要性。稻属(Oryza)包括20多个种,其中近l/2的种类为异源多倍体植物。目前稻属物种中已经发现10种染色体组,稻属中的倍性关系也十分复杂,除了染色体组构成分别为A、B、C、E、F和G的二倍体物种外,还有染色体组构成分别为BC、CD、HJ和HK的四倍体物种。由于人工合成的异源多倍体亲缘关系明晰,能够清楚地研究多倍化在水稻基因组进化中的作用,因此,本文通过以先杂交后多倍化的模式,探索人工构建栽培稻与野生稻异源多倍体的方法途径,主要研究内容和结果如下:(1)突破种间杂交障碍,获得了栽培稻与二倍体和四倍体野生稻的种间杂种材料:先后以粳稻滇型不育系榆密15A、印水型不育系II-32A、中籼型不育系10032A和10036A及中9A等5个栽培稻不育系,与Oryza nivara、Oryza longistaminata、Oryza enchingeri、Oryza rhizomatis、Oryza officinalis、Oryza minuta、Oryza punctata、Oryza grandiglumis、Oryza latifolia、Oryza alta、Oryza grandiglumis等11个野生稻进行杂交,通过胚拯救获得13个野栽交杂种F1苗126株,农艺性状目测鉴定证明所得F1苗子全部为种间真杂种。(2)利用秋水仙碱对种间杂种进行染色体加倍,创造了大量不同倍性野栽交异源种质材料:对10032A、10036A、Z9A与O. minuta的杂交F1苗子和II-32A与O. minuta、O. punctata、O. officinalis、O. rhizomatis、O. enchingeri、O. latifolia等野生稻杂交F1苗子进行染色体组加倍处理,培养成株获得3087株加倍处理材料和564株未加倍处理材料,加倍处理比例84.56%。(3)人工构建材料基因组大小的高效检测:对加倍处理野栽交一代(DF1)材料进行流式细胞术鉴定,鉴定了6个不同遗传来源的DF1材料284株。II-32A/O. officinalis DF1的基因组大小变异最多。II-32A/O. minuta、II-32A/O. enchingeri、II-32A/O. officinalis、II-32A/O. punctata等DF1中均出现了基因组明显大于双亲植株,而II-32A/O. rhizomatis和II-32A/O. latifolia DF1材料的基因组大小均介于双亲之间;II-32A/O. minuta、II-32A/O. officinalis、II-32A/O. punctata DF1中有接近于VI本或父本基因组大小的植株;其余大多数DF1基因组大小介于双亲之间。(4)通过理论推导,提出了针对流式细胞技术检测结果进行倍性分析判断的新方法:以DF1材料与双亲基因组大小的相对DI值作图,可快速判定倍性。相对DI值大于基因组较小亲本的2倍和在较大亲本的1至2倍之间者为异源双二倍体;若大于较小亲本的1倍且在较大亲本的0.5至1倍之间即为异二倍体;当大于基因组较小亲本的0.5倍且在较大亲本的0.25至0.5倍之间者则为异单倍体;其余为非整倍体。(5)构建材料的倍性分析表明,DF1材料的基因组已产生复杂变异,其染色体数量和大小变化明显:在II-32A/O. minuta DF1材料中既有异源双二倍体类型,又有异单倍体类型及异二倍体;II-32A/O. punctata DF1材料中既有异源双二倍体类型,也有异二倍体类型;II-32A/O. rhizomatis和II-32A/O. latifolia DF1材料全部为异二倍体;II-32A/O. officinalis DF1材料既有异源双二倍体类型,也有异二倍体类型,还有较多材料可能为非整倍体。II-32A/O. enchingeri DF1材料大多类似于异二倍体但又不完全符合异二倍体的非正倍体类型。
语种: 中文
内容类型: 学位论文
URI标识: http://ir.kib.ac.cn/handle/151853/18701
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康海歧.水稻异源多倍体的人工构建研究.[博士后出站报告].中国科学院昆明植物研究所.2011
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