一种异源四倍体棉花的人工合成方法及其遗传分析方法_3

文档序号:8288703阅读:来源:国知局
粉粒与柱头加快且充分接触,节省识别时间进而减少外界逆境的影响,提高成铃率。
[0077] 所述步骤(62)具体包括:
[0078] (621)对于获得种子数量极少的Fl代,或不可育的Fl代,待长出侧芽后,取侧芽进 行嫁接扩繁,并用〇. 3?0. 5%秋水仙碱水溶液,处理生长点2X12小时,进行生长点染色体 加倍诱变;
[0079] (622)对于获得种子数量较多的Fl代,用0. 05?0. 5 %的秋水仙碱水溶液,直接 对杂种浸泡12?24小时,进行染色体加倍诱变。
[0080] 杂交时,固定父本株对固定母本株进行授粉,即株对株授粉,以便对后代进行准确 遗传分析。
[0081] 因A组母本供体材料花蕾的子房较小,徒手去雄不便且易伤及子房,因此杂交操 作时借助长尖头镊子去除花瓣和花药,具体操作,左手中指和无名指夹住花蕾基部的果枝, 拇指轻轻撑开其中两片苞叶并轻压固定花蕾,食指轻轻拨开另一片苞叶,右手用镊子轻轻 夹撕去除花瓣和花药,夹撕力度不可过大,以免撕拔掉整个花蕾。
[0082] 因A组与D组棉属存在生物遗传隔离且亲缘关系较远,两组间的杂交属于远源杂 交,杂交极难成铃结实,为了打破生物隔离,提高杂交成铃及结实率,首次采用"助推法"进 行授粉,即环绕柱头授粉后用"小指"轻轻地在柱头周围敲打,助推花粉粒与柱头加快且 充分接触,节省彼此识别时间进而减少外界逆境的影响,此物理方法代替了繁琐的赤霉素 (GA3)等化学试剂保蕾保铃处理,成铃结实率大大提高。
[0083] 根据所述方法合成的异源四倍体棉花的遗传分析方法,其包括以下步骤:
[0084] (I)对杂交后的杂种Fl代进行培育,对Fl代的叶片进行形态学分析,初步判断是 否为杂株,杂株则保留,纯株则剔除;
[0085] (II)对Fl代获得种子较多的杂株种子,通过直接对种子进行染色体加倍诱变,然 后对加倍诱变结果采用形态学和细胞学进行观察分析,然后分别取亲本、杂种嫩叶,提取基 因组gDNA,并测量基因组的浓度和纯度;
[0086] 预备SSR引物,筛选出条带清晰、多态性好的SSR引物;
[0087] 用SSR引物对父本进行聚合酶链式反应PCR扩增,筛选出具有父本特异性条带的 引物,作为杂种鉴定的引物;
[0088] 以清晰稳定的父本特异性条带为判断依据,对各杂交后代进行真伪性鉴定,鉴定 为真的杂株则保留;
[0089] (III)对不可育的Fl代,或获得种子数量极少的Fl代,首先对杂种嫩叶进行简单 重复序列SSR分子标记鉴定,进行嫁接扩繁及生长点染色体诱变后,对加倍结果采用形态 学和细胞学,最后杂株现蕾后,取花蕾进行花粉母细胞减数分裂染色体行为进行观察,判断 是否为真的杂株,判断为真的杂株则保留;
[0090] (IV)所述步骤(II)和步骤(III)不分先后。
[0091] 所述步骤(III)具体包括:待杂株现蕾后,用固定液固定花蕾4?24小时后,用 70%乙醇溶液对花蕾清洗后,侵泡在70 %乙醇溶液中,在4°C唯独条件下进行保存,然后取 花蕾做成压片,观察杂种Fl花粉母细胞减数分裂中期I的染色体行为,包括染色体构型、细 胞数,同时分析染色体组的亲和性指数。
[0092] 所述的SSR分子标记鉴定包括以下步骤:
[0093] 分别取亲本、杂种嫩叶,提取基因组gDNA,并测量基因组的浓度和纯度;
[0094] 预备SSR引物,筛选出条带清晰、多态性好的SSR引物;
[0095] 用SSR引物对父本进行聚合酶链式反应PCR扩增,筛选出具有父本特异性条带的 引物,作为杂种鉴定的引物;
[0096] 利用步骤筛选到的具有父本特异性条带的引物,以清晰稳定的父本特异性条带为 判断依据,对各杂交后代进行真伪性鉴定。
[0097] 所述的固定液由无水乙醇、三氯甲烷、冰醋酸按质量比为5 : 3 : 2制成。
[0098] 所述聚合酶链式反应PCR扩增方法,包括以下步骤:
[0099] (i)预备以下反应组分:25mmolMgCl23U1,50mmolKCl2U1,IOmmol Tris-HCl(pH8. 3) 5ii1,IOmmoldNTPs2ii1,10iimol的引物 2ii1,5U/ii1 的TaqDNA聚合 酶 0? 2iil,IOng/ill的模板DNA2ill以及ddH20 8. 8ill;
[0100] (ii)在94°C温度条件下预反应2?3min;
[0101] (iii)在94°C反应30s后,退火,在45°C?60°C条件下30s,然后在70°C条件下反 应 30s;
[0102] (iv)重复步骤(iii)30?40次后,在72°C温度条件下反应lOmin。
[0103] 实施例2 :本实施例提供一种异源四倍体棉花的人工合成方法及其遗传分析方 法,其步骤与实施例1基本相同,其不同之处在于:
[0104] 对父、母本的单铃连收连种直至24代高度纯化,对每株高度纯化的植株进行编码 挂牌定株以便株对株杂交及准确的遗传分析。先后以棉属染色体A组两个种:草棉和亚洲 棉为母本分别与棉属染色体D组野生种杂交(具体棉种见表1),用镊子去雄,授粉后用"小 指"轻轻地在柱头周围敲打,助推花粉粒与柱头加快充分接触,节省识别时间进而减少外界 逆境的影响,提高成铃率。授粉第2天后进行化学防虫防菌喷雾,紧接用"棉花育种保铃袋" 套住花蕾确保棉铃生长过程不遭虫害及鼠害,获得杂种后在育苗基质营养钵中播种,小苗 长出3-4片真叶时对照亲本叶片进行形态学分析,初步判断是否为杂株,杂株移入花盆并 化学防虫防菌喷雾,紧接用"棉花育种保苗袋"套住小苗确保棉苗不遭虫害、鼠害、蜗牛害。
[0105] 对于不育杂种或收获种子较少的杂种,待杂株长出侧芽后取侧芽以抗土传病害的 海岛棉7124号为砧木进行嫁接扩繁,嫁接时待砧木第一片真叶平展时嫁接较为理想;并 对扩繁的植株进行生长点染色体加倍诱变,使用〇. 3?0. 5%秋水仙碱水溶液处理生长点 2X12小时进行诱变,加倍结果采用形态学、流式细胞仪、细胞学鉴定。
[0106] 待杂株现蕾后用固定液(无水乙醇、三氯甲烷、冰醋酸按5 : 3 : 2比例现配制) 固定花蕾4?24小时后,70%乙醇清洗3次,并侵泡在70%乙醇中4°C保存,同时取花蕾压 片观察杂种Fl花粉母细胞减数分裂中期I的染色体行为,包括染色体构型、细胞数,同时分 析染色体组的亲和性指数。
[0107] 对于获得种子数量多的杂种,直接进行种子侵种染色体加倍诱变。使用0. 05? 0. 5%的秋水仙碱水溶液浸泡12?24小时进行诱变,加倍结果采用形态学、流式细胞仪、细 胞学和SSR鉴定。
[0108] 所述SSR鉴定方法为:进行基因组DNA的提取与检测,分别取亲本、杂种嫩叶为材 料,采用CTAB法提取基因组,提取的gDNA,利用EppendorfBio-Photometer生物分光光度 计测量DNA的浓度和纯度,-20°C保存备用。
[0109] SSR引物合成,通过预实验,筛选出条带清晰、多态性好的25对SSR核心引物。 [0110] 杂种SSR鉴定,利用25对SSR引物进行亲本间的多态性分析,选择扩增带型清晰、 稳定、主带明显、在父本雷蒙德氏棉扩增出特异性条带的引物作为杂种鉴定的引物。
[0111] 利用以上筛选到的具有父本特异性条带的引物,以清晰稳定的父本特异性条带为 判断依据,对各杂交后代进行真伪性鉴定。每对特异性引物重复试验一次,此外还同时用多 个引物进行鉴定,最后依据父本特异性条带对试验结果进行统计。
[0112] 采用上述方法先后获得11个含有染色体AD组的异源二倍体种间杂种,1个异源四 倍体杂种。
[0113] 对所
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