柑桔体细胞杂种的光合特性研究

柑桔果实风味鲜美,营养丰富,是世界性重的水果之一.柑桔类果树普遍存在的多胚现象、遗传上高度杂合以及育种周期长等因素却限制着有性杂交的进展.育种家们在开展实生选种、芽变选种及杂交育种的同时,采用体细胞融合技术,已获得100余个组合的柑桔及其近缘植物的体细胞杂种或胞质杂种.作为一种新的种质资源,体细胞杂种的农艺性状表现是人们十分关心的问题.有关这些体细胞杂种的花粉育性、果实性状、抗寒性及抗病性方面的研究,前人已有不少报道.研究这些体细胞杂种的光合性能,不仅可以加深对其农艺性状及生理特性的系统认识,为扩大细胞融合技术的应用范围打下理论基础,而且通过四倍体杂种与二倍体亲本光合特性的比较,确定光合作用在不同染色体倍数水平上的差异,从而便于进行光合生理的遗传分析.该研究以4个组合的柑桔体细胞杂种及其对应亲本为材料,从生态生理学和结构生理学的角度探讨了柑桔体细胞杂种的光合特性,初步明确了柑桔体细胞杂种怀亲本的光合特性差划. 对印度酸桔(Citrus reticulata)+飞龙枳(Poncirus trifoliata)属间体细胞杂种的3棵8年生植株及其融合亲本的胞质基因组进行了CAPS(Cleaved Amplified Polymorphic Sequences)和RFLP分析.用5对叶绿体和5对线粒体通用引物对(universal primer pairs)对杂种及亲本的总DNA进行PCR扩增,都没有检测到多态性,但扩增产物分别用11种限制性内切酶酶切后,发现3个有多态性的叶绿体CAPS标记和1个线粒体CAPS标记.结果表明杂种的叶绿体都来源于飞龙枳,而线粒体都来源于印度酸桔.为了证实CAPS分析结果的可靠性,用5种限制性内切酶对总DNA进行单酶切,分别与1个叶绿体探针和5个线粒体探针杂交,结果与CAPS分析一致.初步证实该组合体细胞杂种的胞质遗传组成为:"印度酸桔的线粒体+飞龙枳的叶绿体".结果表明细胞融合确实能导致细胞核、线粒体和叶绿体的重新组合,为柑桔体细胞杂种中线粒体偏向来源于悬浮亲本而叶绿体偏向来源于叶肉亲本的胞质分配现象提供了新的证据,并为通过体细胞融合技术定向转移柑桔胞质基因的品种改良思路提供了重要理论依据