西瓜多倍体诱导及其分子生物学基础

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1、分类号：密级：$651．0l单位代码：!鲤逝学号：2010283西瓜多倍体诱导及其分子生物学基础Studiesonthepolyploidwatermeloninductionandthefoundationsofmolecularbiology学位申请人：指导教师：学科专业：学位类别：授予单位：答辩日期：李朋飞段会军教授作物遗传育种农学硕士河北农业大学二。一三年五月二十七日独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也

2、不包含为获得塑刍鱼壅些盘堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：杏胴飞签字日期：矽B年岁月弓。日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解塑宝堡盔些盘鲎有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权亟兰堡壅些盘茔可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名：套阑飞导师

3、签名：签字日期：1／DD年岁月5D日-、学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：签字目期：、印。)年上月多眵，日电话：邮编：摘要lIIIIIIIIIIIIIIUlIIIIIIIY2386697西瓜原产非洲，是一种世界性的园艺植物。其果瓤脆嫩，味甜多汁，含有丰富的矿物盐和多种维生素，具有很高的营养价值。近年来随着人们生活水平的提高，人们对西瓜品质的要求也越来越高。1939年日本生物学家木原均等用秋水仙素成功诱导获得世界上第一个四倍体西瓜，由此进了多倍体西瓜育种的新时代。西瓜多倍体育种在世界范围内广泛展开，培育出诸多优良的多倍体西瓜新品种，并在生产上

4、得到了迅速的推广。与生产上所取得的辉煌成果相比，西瓜多倍体理论研究则相对滞后，研究主要集中在形态变异和细胞学水平变异，对分子水平的研究则鲜有报道。本研究以二倍体自交系早熟京欣母本为研究材料，诱变加倍，并通过杂交获得同源三倍体西瓜；利用cDNA．SCOT差异显示技术分析诱变过程中基因的差异表达，分析了与染色体加倍相关的基因；利用AFLP技术分析不同倍性DNA一级结构的差异，探究多倍体表型性状变化与DNA一级结构的联系；利用MSAP技术分析了不同倍性西瓜基因组DNA甲基化状态和水平。研究结果如下：1．利用胺黄灵诱变成功获得与早熟京欣母本同源的四倍体，并建

5、立了一套多倍体西瓜整个生长周期的鉴定方法；2．利用诱变所得早熟京欣母本同源的四倍体与早熟京欣母本二倍体杂交获得了同源的三倍体，得到了无籽西瓜。3．利用cDNA．SCOT差异显示技术分析诱变过程中基因的差异表达，得到了与染色体加倍可能相关的基因片段。选择重复稳定出现的片段，克隆，测序，比对，分析了片段的生物功能，主要与细胞分裂、能量与代谢、蛋白加工与降解、跨膜转运和抗逆等相关。4．通过对不同倍性西瓜基因组DNA的AFLP分析，证明在诱变过程中以及杂交组配三倍体的过程中未发生DNA一级结构的改变，原始材料优良的性状可以得到很好的保留。5．应用MSAP技术

6、对不同倍性西瓜基因组DNA进行分析。结果显示，在不同倍性西瓜基因组DNA中均存在甲基化；诱变及杂交后，甲基化水平及状态有所变化。二倍体、三倍体、四倍体的总甲基化率分别为25．2％、28．5％、28．2％，差异不显著；甲基化状态均以全甲基化为主，全甲基化水平以三倍体为最高，为24．9％，二倍体与四倍体的全甲基化率分别为22．5％、21．9％；二倍体、三倍体、三倍体半甲基化率分别为2．7％、3．6％、6．3％，差距较大，与倍性呈正相关。进一步对不同倍性西瓜DNA甲基化模式的变化特征分析，与二倍体相比，多倍体西瓜位点甲基化模式大部分未改变，但也有少部分位点

7、甲基化模式进行了调整。三倍体有超过12．1％的位点、四倍体有超过13．9％的位点甲基化模式发生改变。其中，三倍体有6．9％位点甲基化程度升高，3．3％的位点发生去甲基化；四倍体有8．5％的位点发生过甲基化，有3．O％的位点甲基化程度降低。这种改变可能与多倍化和杂交所带来的双重基因组冲击以及寻求新的核质平衡密切相关。关键词：西瓜；多倍体；SCOT；AFLP；MSAPStudiesonthepolyploidwatermeloninductionandthefoundationsofmolecularbiologyAumor：LiPengfeiMajor

8、：CropGeneticsandBreedingSupervisor：Prof．DuanHuijunAbst