栽培茄与喀西茄双二倍体的合成及其分子细胞遗传学研究

作物近缘野生种中含有诸多栽培作物中所迫切需要的优异基因，通过种间杂交发掘及利用这些基因是进行农作物品种遗传改良的重要途径。现有的栽培茄品种中缺乏重要的抗病基因，生产中病害发生严重。打破种间界限，充分利用茄子野生种中蕴藏的抗病基因是茄子品种改良的突破口。本项目在前期研究的基础上，以高抗多种土传性病害的茄子野生种喀西茄S. aculeatissimum为材料，通过胚胎拯救和染色体加倍技术，获得其与栽培茄间可育的双二倍体，并研究该双二倍体钟染色体组间重组交换的细胞学和分子遗传学特性，旨在建立一个从茄子野生种向栽培茄导入抗病基因的"桥梁"，从而为进一步渐渗转移利用喀西茄中的优良性状，发掘野生种中的抗病基因奠定基础。

项目利用胚拯救和染色体加倍技术，获得了栽培茄和喀西茄的种间杂种，并对其花粉母细胞减数分裂行为及基因组变异进行了研究，为转移利用喀西茄中的优良基因奠定了基础。项目发表论文６篇，其中SCI论文３篇。具体结果如下：..将喀西茄和不同基因型栽培茄材料EP01-EP19的正反向杂交，获得了以喀西茄为父本、栽培茄为母本的种间杂交果实。分别取授粉后15天、20天和25天的栽培茄与喀西茄杂交幼胚进行培养。诱导培养基为MS+3%蔗糖+0.6%琼脂+1.0mg/L 6-BA+0.2mg/L NAA，pH6.0。将形成的愈伤组织转入分化培养基MS+3%蔗糖+0.6%琼脂+2.0mg/L 6-BA+0.1mg/L NAA培养，至形成继代苗后转入生根培养基1/2MS+3%蔗糖+0.6%琼脂+0.1mg/L IBA中培养，得到了EP11与喀西茄种间杂种的再生植株。..根据茄子SSR遗传图谱（Nunome et al., 2009），利用喀西茄和栽培茄EP11进行SSR多态性的筛选，共获得7对多态性较好的引物。利用筛选出的SSR引物对再生植株进行PCR扩增和检测，其中有4对引物eme03A05、emg11M09、emf11N23和emh11H03可以在再生植株中扩增出双亲互补条带，进一步确认了再生植株的杂合性。..采用秋水仙素对种间F1植株进行染色体加倍处理，获得的再生植株经流式细胞仪鉴定，得到染色体加倍的双二倍体植株。对双二倍体花粉母细胞的减数分裂行为进行观察分析，发现其减数分裂过程存在较高频率的染色体异常行为。利用AFLP技术，对喀西茄和栽培茄亲本、种间F1以及双二倍体DNA进行分析，结果表明杂交后代基因组的杂合性诱发了双二倍体广泛的序列变化，其多态性主要表现为三种类型即：野生种父本喀西茄特异片段的继承，部分亲本片段的丢失以及新片段的产生。..选取了7个常用内参基因GAPDH、ACTIN、18sRNA、UBQ、TUA、EF1 和CYP，利用实时荧光定量PCR 技术，结合GeNorm、NormFinder 和RefFinder 软件对其在喀西茄和栽培茄不同试验条件下的表达稳定性进行评价。结果表明，TUA和18sRNA在喀西茄不同组织中的表达稳定性最好，而CYP和ACTIN在喀西茄不同试验条件下的表达稳定性较差。在栽培茄中，GAPDH和18sRNA在不同处理条件下的表达稳定性最好。