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葡萄品种遗传多样性和霜霉病抗性鉴定的生化与分子生物学研究

吕秀兰

  葡萄为世界第二大果树,品种达8000个以上,我国1000个以上。近年来我国葡萄从北方向南方迅速发展,2003年全国面积达42.1万hm~2,产量517.6万t;其中南方面积8.09万hm~2,产量97.09万t,遍及13个省区,尚在迅速发展中。由于南方高温多雨,病虫害严重,如四川霜霉病发生导致经济损失即达50%左右;品种多而混杂,又给选择抗病性强的品种带来困难。鉴此,本研究针对当前南方葡萄生产的主要问题,从形态学、生物化学和分子生物学水平上,对葡萄品种主要性状多样性,POD同工酶酶谱特征,PAL、PPO、CAT、SOD酶活指标,葡萄品种的RAPD和RAMP分子标记以及超级无核葡萄在不同生境下的品质性状等进行了系统的研究,旨在探索葡萄品种和不同品种对霜霉病抗性的快速鉴定方法,为葡萄品种资源的合理利用、保护和优质抗病育种提供理论依据。主要研究结果如下:1.采用聚丙烯酰胺垂直板凝胶电泳结果表明,22个品种共电泳出6种POD同工酶酶带,酶谱类型17种,每种POD酶谱类型具3~5条酶带,POD同工酶酶谱不能鉴别葡萄品种。Rf为0.6089的酶带为22个葡萄品种共有的特征谱带;Rf为0.3333的酶带,为感或中感霜霉病品种的相关谱带;Rf为0.2661、0.2978和0.4455的酶带,为抗或中抗霜霉病品种的相关谱带。SPSS分析和UPGMA聚类分析结果表明,供试品种可分为五大类群:第一、二类群为森田尼无核、无核8611等12个欧亚品种,表现感至中感霜霉病;第三、四、五类群为超藤、饭刚黑、巨峰等10个欧美杂交种,表现抗至中抗霜霉病。用POD同工酶特征谱带鉴定葡萄品种抗感霜霉病类型的结果与田间鉴定结果基本一致,可作为葡萄品种抗霜霉病早期鉴定的有效方法。2.通过盆栽接种和田间自然发病鉴定,从22个供试葡萄品种中鉴定筛选出1个抗霜霉病品种超藤和8个中抗品种饭刚黑、信浓乐、弗雷无核、黑蜜、优选皮奥萘、高妻、京秀、峰后。相关性分析表明,22个供试葡萄品种接种前和接种后2d,PPO、PAL活性和CAT比活性与霜霉病病情指数呈极显著负相关;SOD活性与霜霉病病情指数相关不显著;PPO、PAL活性和CAT比活性与葡萄品种对霜霉病的抗性呈极显著正相关。可利用这3种酶的活性作为葡萄品种霜霉病抗性鉴定的辅助评价指标。3.对葡萄品种RAPD反应体系的校正研究和应用RAPD标记对18个葡萄品种进行了遗传多样性检测。结果表明:25μl反应体系中,模板DNA20ng,dNTP为150μmol/L,TaqDNA聚合酶为2.0U,引物为0.2μmol/L~0.25μmol/L,Mg~(2+)为1.5mmol/L~2.0mmol/L,94℃预变性3min,1min退火温度为36℃,72℃延伸2.0min,50个循环,72℃保温10min为最优反应体系。RAPD标记结果表明,80个随机引物中有29个引物扩增产物具有多态性,共得到114条DNA扩增片段,其中92条具有多态性,每个引物平均扩增出2~10条多态性片段,平均3.9条。当GS为0.8090时,可聚为3类:第一类仅超滕一个品种,为抗霜霉病;第二类为峰后等8个品种,为中……   
[关键词]:葡萄;品种鉴定;霜霉病抗性鉴定;生物化学水平;分子生物学水平
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:四川农业大学2005年
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