集团选择后代群体的鉴定和品质评价硕士论文答辩.ppt

答辩人：杨云指导教师：杨生超教授张广辉副教授2013年5月14日,三七集团选择后代群体的鉴定和品质评价,目录,前言材料与方法结果与分析讨论结论致谢,一、前言,1.1三七概述三七（Panaxnotoginseng(Burk.)F.H.Chen）为五加科人参属多年生草本植物，以根及根茎入药，具有散瘀止血、消肿定痛等功效，是我国特有的名贵中药材之一。三七以其独特的功效，与人参共享“北参南七”的美誉。现已开发的以三七为主要原料的药品、保健品、化妆品达300余种。三七的人工驯化栽培已有400多年的历史。然而，至今仍是未经遗传改良的混杂群体，尚无选育品种。,一、前言,1.2集团选择鉴定、筛选不同的变异类型，通过集团选择育成新品种，是最传统，也是最有效的创新种质、改良品种的植物育种方法之一。目前，已经在以下药用植物育种中得到应用，如灯盏花、人参、重楼、龙胆等。,一、前言,1.3本研究的目的及意义本研究以集团选择方法建立的紫茎群体、绿茎群体和紧凑型群体为材料，以自然群体为对照，比较了集团选择后代群体的农艺性状、产量、皂苷组分，对特异性、一致性、稳定性等进行了鉴定和评价，以期为三七育种提供种质材料，探讨集团选择对三七的遗传改良效应。,二、材料与方法,2.1试验材料课题组于2002年按矮杆、茎色和复叶柄夹角为目标性状建立了紫茎群体、绿茎群体、紧凑型群体，2013年经过了6代选择。材料种植于云南省文山州文山三七科技示范园基地试验小区，小区采取随机区组设计，小区面积相等，种子种植密度、田间管理措施等一致。试验材料为第四代的紫茎群体、绿茎群体、紧凑型群体和自然群体的三年生幼嫩叶片及块根，第五代一年生幼苗的叶片。,三七集团选择的目标性状,二、材料与方法,二、材料与方法,2.2试验方法2.2.1农艺性状调查参照“植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南（三七）”，选择田间观测性状28个，其中16个数量性状，12个质量性状，其中4个二元性状、8个多态性状。每个群体取20株进行观测，重复测量3次。,二、材料与方法,2.2试验方法2.2.2三七改良群体的ISSR和SRAP研究（1）基因组DNA提取：CTAB法（2）引物筛选：ISSR引物16个，SRAP10对（3）PCR扩增（4）数据分析：统计DNA带的有无，有带的记为“1”，无带的记为“0”，建立0-1矩阵。利用POPGENE32软件计算Neis基因多样性指数（H）、Shannon信息指数（I）、遗传相似系数（Gs）、Neis遗传距离（D）。,二、材料与方法,2.2试验方法2.2.3三七根中5种皂苷组分含量测定,参照中国药典2010年版三七总皂苷含量测定方法进行。标准品有三七皂苷R1、人参皂苷Rg1、Re、Rb1、Rd。,流动相梯度洗脱方法,三、结果与分析,3.1三七集团选择后代群体表型一致性分析,4个供试群体中不同茎色单株百分比,第四代紫茎群体,第四代绿茎群体,4个供试群体中不同复叶柄夹角比较,4个供试群体茎高比较,三、结果与分析,3.1三七集团选择后代群体表型一致性分析,三、结果与分析,注：同列数值后的a、b、c表示差异显著（P0.05）,3.2三七集团选择后代群体的产量和品质分析,二、结果与分析,3.2三七集团选择后代群体的产量和品质分析,三、结果与分析,3.3三七集团选择群体的特异性、一致性和稳定性分析,3.3.1特异性分析,第四代群体遗传距离（D）,第五代群体遗传距离（D）,3.3三七集团选择群体的特异性、一致性和稳定性分析,三、结果与分析,3.3.1特异性分析,3.3.2一致性分析,三、结果与分析,3.3三七集团选择群体的特异性、一致性和稳定性分析,紫茎群体,绿茎群体,紧凑型群体,自然群体,第五代群体ISSR标记聚类分析,第五代群体Nei和Shannon多样性指数,3.3.4稳定性分析,ISSR标记的Nei基因多样性指数配对样本t检验,ISSR标记的Shannon多样性指数配对样本t检验,SRAP标记的Nei基因多样性指数配对样本t检验,SRAP标记的Shannon多样性指数配对样本t检验,四、讨论,4.1三七集团选择群体的主要农艺性状紫茎群体的紫茎植株比例较对照提高75.0%；绿茎群体的绿茎植株比例较对照提高70.0%；紧凑型群体的植株复叶柄与花茎夹角60的比例较自然群体提高41.4%；紫茎群体、绿茎群体、紧凑型群体的下轴长平均小于自然群体7.0cm左右，3个群体表现出矮杆的特征。集团选择能够提高目标性状后代群体的表型一致性，但对于非目标性状其纯化效果较差。4.2三七集团选择群体的产量和品质绿茎群体和紧凑型的产量分别较自然群体提高13.4%和55.2%；绿茎群体中5中皂苷的含量显著高于紫茎群体、紧凑型群体和自然群体，绿茎群体表现出高存苗率、优产等特点，集团选择对不同群体产量和皂苷含量提高不同。,四、讨论,4.3三七集团选择群体的一致性和稳定性第四代和第五代的3个群体的一致性均大于自然群体，3个群体的一致性关系是紫茎群体紧凑型群体绿茎群体；3个群体的集团选择后代的Nei基因多样性指数和Shannon多样性指数略有上升的趋势，t检验结果显示3个集团选择后代群体的多样性指数变化趋势差异不显著，第五代的多样性指数比第四代略有上升，可能是由于遗传漂变和基因多次重组形成的结果，3个群体的稳定性较好，集团选择能够提高后代群体的一致性和稳定性。,四、讨论,4.4三七DUS测试标准的指标优化以ISSR和SRAP两种标记为基础的三七新品种DUS测试的特异性遗传距离阈值也不相同，对于ISSR标记，遗传距离阈值T=0.1时特异性评价效果较合适，而SRAP标记，T=0.2时较合适。尽管如此，有关三七品种特异性的遗传距离标准问题仍然值得进一步探讨。4.5三七DUS测试的分子标记方法比较ISSR标记揭示的遗传相似性系数范围比SRAP标记广，且平均遗传相似系数大于SRAP。相对而言，ISSR标记比SRAP标记更有效，因此这两种标记中ISSR标记更适合用于三七改良群体的DUS测定研究。,四、讨论,4.6三七集团选择的改良效应集团选择能够显著提高三七后代群体的目标性状纯度、存苗率、单根干重、产量、稳定性和遗传一致性，具有良好的选择效应。,五、结论,（1）集团选择后代群体的表型和遗传一致性较自然群体显著提高，目标性状均得到不同程度纯化，集团选择效果明显。（2）3个改良群体表现出矮杆和高存苗率的特点，绿茎群体产量和皂苷含量显著高于紫茎群体、紧凑型群体和自然群体。（3）3个集团选择后代群体的特异性和稳定性较自然