中国野生葡萄抗寒基因RAPD标记的研究

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1、摘要2000年一2002年，通过田间葡萄杂交与播种育苗，获得玫瑰香x黑龙江实生的F，代19株及北醇自交后代47株。运用RAPD技术，对中国野生葡萄12个种58个株系、欧洲葡萄加个品种、欧山杂交品种1个、欧美杂交品种2个、河岸葡萄2个株系及三个杂交组合(玫瑰香X黑龙江实生、北醇.,燕山(早)X河岸一3)的122株F，代共计205份材料进行了中国野生山葡萄抗寒基因分子标记研究。主要结果如下:1按照前人对中国野生葡萄抗寒性较系统的鉴定分析，首先以极抗寒亲本黑龙江实生(山葡萄)、不抗寒亲本玫瑰香(欧洲葡萄)及抗寒欧山杂种北醇为模板筛选引物。通过对110个随机引物

2、的筛选，获得7个特异性引物。进一步用7个特异性引物对15份极抗寒野生葡萄种质及部分不抗寒野生种质扩增，结果显示，引物5241在供试的山葡萄9个株系及燕山(早)中扩增出一条约670bP特异性DNA片段;另一个引物S238在山葡萄的6个株系中扩增出一条约800by特异性DNA片段。然后以三个杂交组合玫瑰香x黑龙江实生、北醇因及燕山(早)X河岸一3的122株F,代及其亲本为模板，引物5241分别在三个组合的部分后代中扩增出来自极抗寒亲本(山葡萄、燕山葡萄)的670by特异性DNA片段;引物5238分别在前两个组合的部分后代中扩增出来自极抗寒亲本(山葡萄)的80

3、0by特异性DNA片段，这表明5241670和S238800是与中国野生葡萄抗寒基因相连锁的RAPD标记。进一步以欧洲葡萄品种、中国野生葡萄株系、河岸葡萄株系、欧美杂种为试材，对所获RAPD标记的遗传特性进行了研究。结果证明这两个RAPD标记是来自中国野生葡萄山葡萄，且可以向后代遗传。抗寒基因RAPD标记也可以用作山葡萄做亲本的抗寒育种分子标记辅助选择的依据.RAPD标记5241670较S2388o有着更广泛的辅助选择作用.2.中国野生葡萄抗寒基因RAPD标记的分离与遗传表现，表明抗寒性是多基因控制的数量性状遗传。3建立了适于葡萄抗寒基因RAPD分析的反

4、应体系:在25k1反应混合液中，含模板DNA25ng,Mg"2.5mM,dNTPs0.25mM,TaqDNA聚合酶1.0U，随机引物1A1,关键词:中国野生葡萄，抗寒基因，RAPD标记第一章文献综述第一章文献综述'1.1葡萄冻害及其发生冻害是果树生产的主要自然灾害之一，也是世界许多地区提高果树产量的限制因素。在加拿大，不耐寒树种每5-10年发生一至二次较严重的冻害[1021。在美国的东部、中西部和部分西部地区，冻害也是葡萄生产的主要限制因子‘坦幻。我国葡萄生产也经常遭受不同程度的冻害。由于葡萄种类和品种不同，其抗寒性存在很大差异。欧洲葡萄栽培品种性喜温暖

5、，不耐寒冷，故我国北纬35℃以北采用埋土防寒，从而使葡萄树体安全越冬。黄河中下游地区是不埋土防寒区，但由于每年寒潮到来时间和强度不同，有时也会出现冻害。如1976^-1977年和1989^-1990年冬春之际，以及1993年冬初，陕西关中和黄河故道地区的葡萄出现大面积冻害现象，轻者减产，重者地上部冻死而绝收""1.1991年春至1994年春发生了四次严重的早晚藉及低温冻害，使我国北方从新孤至华北、东北各省均遭受到了严重冻害，给葡萄生产带来了很大危害【5n1夸1.2葡萄抗寒性的研究抗寒性是指植物越冬期间对零下温度的忍耐力‘2e1.在诸多植物逆境中以低温胁迫

6、对植物的危害种类最多，面积最大.长期以来，人们对寒害的机理及抗寒理论进行了多方面的研究.葡萄的栽培面积及产量均居世界前列，但其主要栽培品种抗寒性差，在最低温度低于一巧℃的地区即需埋土防寒越冬，给葡萄生产带来诸多不便+].因此进行葡萄抗寒性研究具重要的理论意义和实践价值。前人就葡萄抗寒性及其形态解剖、质膜透性、生理生化、抗寒鉴定等方面进行了研究，现分述如下.歼。2.1葡萄抗寒性形态解剖指标的研究萌芽率、主蔓死亡率是衡量葡萄枝芽经防寒越冬是否发生冻害及冻害轻重的重要指标I-1。树体的不同部位也存在着抗寒力的差异.据资料记载，一般欧洲品种的充实芽眼能忍受一18

7、0C~-20℃的低温，成熟枝条能忍受一22℃的低温，多年生老蔓能忍受-200C--26℃的低温，由此可见芽眼的抗寒力低于枝条。所以，在调查中出现有枝条组织鲜绿，伤流正常而芽眼冻死的情况;还有一年生新梢冻死而多年生老蔓的隐芽可以萌发的现象[BB]王丽雪等(1994)以显微化学观察表明，抗寒强的葡萄种类(如山葡萄、贝达)其枝条木栓层厚，细胞层数多，木栓化程度高[71]。应用石蜡切片技术和电镜技术对不同种类品种葡萄根系的组织解剖结构观察显示，抗寒种类品种组织结构比较紧密，导管小而密度低(山葡萄的导管直径是43.411m,‘密度为29.6个/mm,，而玫瑰香则为

8、71.6um和63.1个/mm2):射线发达(山葡萄及欧美杂交种每横断面有16^