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

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1、分类号S514.03学校代码10129UDC65.020.20学号2009202042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EvaluationofFreezingToleranceofMajorPotatoCultivarsinChinaandExpressionAnalysisofGenesInducedbyFreezing申请人：魏亮学科门类：农学学科专业：作物遗传育种研究方向：马铃薯遗传育种指导教师：于卓教授金黎平研究员论文提交日期：二〇一二年五月摘要我国马铃薯种植地域广泛，一年四季均有种植。生产

2、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（LT50）介于－1.0℃～－4.1℃之间，85.3%的半致死温度（LT50）高于－

3、3℃，其中晋薯2号、克新2号、郑薯5号和郑薯6号的LT50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。-2-13.在白天4℃、晚上2℃、光照时间为14h、光照强度为100u·mol·m·s的条件下对部分栽培品种进行了2

4、周的低温驯化，对低温驯化前后材料的LT50比较分析表明，各个品种驯化前后的LT50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DHN10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

5、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。关键词：马铃薯；栽培品种；抗寒性；半致死温度；基因表达分析EvaluationofFreezingToleranceofMajorPotatoCultivarsinChinaandAnalysisofGenesExpressionInducedbyFreezingAbstractInChina,potatoesaregrownindiverseregionsandthr

6、oughouttheyear.Nevertheless,freezinghasbecomeakeyfactortoresultinseriousyieldreduction,especiallyforwinterpotatoproductioninsouthChina.Inthispaper,mainpotatocultivarsinChinawereinvestigatedforfreezingtolerance.Geneexpressioninducedbyfreezingwasanalysed.Themainr

7、esultsareasfollows:1.115potatocultivarswereevaluatedfortheirfreezingtoleranceusingsemi-lethallow-temperature（LT50）.TheresultsshowedthatLT50ofcultivarstestedrangedfrom－1.0to－4.1℃,85.3%ofcultivars’LT50wereabove－3℃.LT50ofJinShuNo.2,KeXinNo.2,ZhengShuNo.5andZhengSh

8、uNo.6werebelow－3.5℃,whichweretop4varietiesonfreezingtolerance.ByclusteranalysisofLT50,115cultivarsweredividedinto3categories,freezingsensitive,medium,andfreezingtolerance,wh