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9个鸭茅品种（系）间杂交F₁、F₂代农艺性状变异及SSR分析

作　者: 赵一帆
导　师: 张新全
学　校: 四川农业大学
专　业: 草业科学
关键词: 鸭茅杂交农艺学 SSR分子标记
分类号: S543.3
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
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内容摘要

鸭茅是世界优良牧草之一,具有良好的经济、生态效益。我国鸭茅种质资源丰富,但育成品种较少,且多数为引进品种,引进品种适应性相对较差,限制了鸭茅在我国广泛栽培利用。杂交育种可综合有利基因培育出适应性强、高产优质的牧草品种。目前我国尚未通过杂交手段培育出鸭茅品种,本研究以表型和SSR分子标记相结合,对12个四倍体、4个二倍体鸭茅材料间杂交F1组合及6个四倍体鸭茅材料间杂交F2组合作出初步评价筛选,以期得到优良的鸭茅育种材料.,主要研究结果如下：1)对12个四倍体鸭茅和4个二倍体鸭茅材料间正反交F1代个体的旗叶长度、宽度,倒二叶长度、宽度,株高,茎粗,节长,分蘖数和单株生物量共9个农艺性状进行观测,杂交F1代表现出不同程度的群体超亲优势：四倍体、二倍体鸭茅材料间杂交F1代旗叶宽度超亲优势明显,在所观测农艺性状中杂种优势最大；四倍体鸭茅材料间杂交F1代茎粗、分蘖数和单株生物量超亲优势明显；二倍体鸭茅材料间杂交F1代节间长度超亲优势明显,而分蘖数和单株生物量杂种优势较弱,平均杂种优势显著低于四倍体。杂交F1代的抗锈病能力、越夏能力都较亲本有所提高,并筛选出部分抗性强的优势组合：宝兴×YA02-116、YA02-116×宝兴、川东×宝兴、宝兴×川东、宝兴×楷模、楷模×宝兴。F1代正反交间的旗叶长度、旗叶宽度、倒二叶长、倒二叶宽和单株生物量性状存在显著差异。2)对12个四倍体鸭茅和4个二倍体鸭茅材料间正反交F1代个体进行SSR分析,结果显示：杂交F1遗传多样性丰富,一致性较低。四倍体鸭茅材料间杂交F1代的平均多态性位点百分率为72%,平均Nei’s基因多态性为0.29,平均Shannon遗传多态性指数为0.42；二倍体鸭茅材料间杂交F1代平均多态性位点百分率为45%,平均Nei’s基因多态性为0.21,平均Shannon遗传多态性指数为0.30。以亲本遗传距离与杂交F1代农艺性状杂种优势做相关性分析,亲本间的遗传距离与分蘖数呈极显著正相关(r=0.869,P<0.05)与株高呈显著负相关(r=-0.892,P<0.05),遗传距离可预测这两性状杂种优势。3)对12个四倍体鸭茅材料间正反交F1代组合进行筛选,得到6个性状优良的F2正反交组合。对F1、F2代农艺性状变异系数进行比较,只有宝兴×YA02-116(F2)旗叶长、株高、单株生物量变异系数较其F1分别增长12.9%、1.8%、0.3%。其他组合农艺性状变异系数增幅不明显,部分呈小幅下降。对F2代田间农艺性状进行分析研究发现,F2与F1相比,茎部性状大多与F1无显著性差异,且株高、分蘖数、单株生物量变异大多高于Fl。正反交组合间存在显著性差异的情况与Fl相比有所减少。4)对筛选出的6个性状优良的四倍体鸭茅材料间正反交F2组合进行SSR分子标记分析,通过SSR扩增带型分析,发现F2与亲本的共有带较Fl增多、亲本缺失带减少、子代稳定性有所提高,但仍保持了较高的杂合程度,表现出向稳定群体过渡的趋势。F2代多态性位点百分率较Fl降低,降低幅度在4.5-37.5%不等。平均Nei’s基因多态性为0.23,平均Shannon遗传多态性指数0.33,均小于F1。而F2子代间的遗传距离大于Fl子代间遗传距离。

全文目录

摘要  4-6
Abstract  6-11
第一章绪论  11-19
  1. 文献综述  11-18
    1.1 鸭茅育种研究进展  11-14
      1.1.1 鸭茅种质资源的评价与筛选  11-12
      1.1.2 鸭茅育种研究现状  12-14
    1.2 杂种优势的形态学表现  14-15
    1.3 细胞学分析在牧草杂交育种中的应用  15
    1.4 分子标记技术在牧草杂交育种中的应用  15-18
      1.4.1 分子标记技术在预测杂种优势上的应用  16-17
      1.4.2 分子标记技术在遗传分析上的应用  17-18
  2. 研究目的及意义  18-19
第二章鸭茅杂种F_1代农艺性状变异分析  19-34
  1. 材料与方法  19-22
    1.1 试验材料  19
    1.2 试验地概况  19-20
    1.3 试验设计  20
    1.4 试验方法  20-22
      1.4.1 表型性状观测指标  20-21
      1.4.2 生物学特征观测指标  21
      1.4.3 抗性测定  21-22
      1.4.4 数据分析  22
  2. 结果  22-32
    2.1 生长速度及生育期比较  22-24
      2.1.1 生长速度  22-23
      2.1.2 生育期  23-24
    2.2 鸭茅杂种F_1代农艺性状变异分析  24-32
      2.2.1 鸭茅杂种F_1代叶片性状分析  24-26
      2.2.2 鸭茅杂种F_1代茎部性状分析  26-27
      2.2.3 鸭茅杂种F_1代分蘖性状分析  27-30
      2.2.4 鸭茅杂种F_1代单株生物量分析  30-31
      2.2.5 鸭茅杂种F_1代抗性分析  31-32
  3. 讨论  32-33
    3.1 鸭茅杂种F_1代农艺性状优势表现  32
    3.2 四倍体鸭茅和二倍体鸭茅材料间杂交F_1代农艺性状比较  32
    3.3 正反交间农艺性状差异  32-33
  4. 结论  33-34
第三章鸭茅杂种F_1代SSR分析  34-44
  1. 材料与方法  34-36
    1.1 试验材料  34
    1.2 试验方法  34-36
      1.2.1 亲本及杂种F_1代基因组DNA提取  34
      1.2.2 SSR-PCR扩增及电泳  34-36
      1.2.3 SSR标记引物筛选  36
      1.2.4 数据分析  36
      1.2.5 鸭茅杂种F_1代分子标记与表型性状相关分析  36
  2. 结果  36-42
    2.1 鸭茅杂种F_1代SSR分析  36-39
      2.1.1 四倍体鸭茅材料间杂交F_1代SSR分析  36-38
      2.1.2 二倍体鸭茅材料间杂交F_1代SSR分析  38-39
    2.2 鸭茅杂种F_1代SSR聚类分析  39-41
      2.2.1 四倍体鸭茅材料间杂交F_1代SSR聚类分析  39-40
      2.2.2 二倍体鸭茅材料间杂交F_1代SSR聚类分析  40-41
    2.3 亲本间遗传距离和农艺性状杂种优势的相关性分析  41-42
  3. 讨论  42-43
    3.1 四倍体、二倍体鸭茅材料间杂交F_1代SSR比较  42
    3.2 亲本遗传距离与杂种优势相关性  42-43
    3.3 聚类分析  43
  4. 结论  43-44
第四章四倍体鸭茅材料间杂交F_2代表型变异分析  44-50
  1. 材料与方法  44-45
    1.1 试验材料  44
    1.2 试验地概况  44
    1.3 试验设计  44-45
    1.4 试验方法  45
      1.4.1 鸭茅杂种F_2代农艺性状观测  45
      1.4.2 数据分析  45
  2. 结果  45-49
    2.1 四倍体鸭茅材料间杂交F_1代与F_2代变异系数比较  45-46
    2.2 四倍体鸭茅材料间杂交F_1代与F_2代农艺性状比较  46-49
  3. 讨论  49
  4. 结论  49-50
第五章四倍体鸭茅材料间杂交F_2代SSR分析  50-58
  1. 材料和方法  50
    1.1 试验材料  50
    1.2 试验方法  50
      1.2.1 亲本及杂种F_2基因组DNA提取  50
      1.2.2 SSR-PCR扩增及电泳  50
      1.2.3 SSR标记引物筛选  50
      1.2.4 数据分析  50
  2. 结果  50-56
    2.1 鸭茅杂种F_1代单株和F_2群体内单株的SSR分析  50-56
      2.1.1 条带类型对比  50-53
      2.1.2 SSR扩增表现对比  53
      2.1.3 四倍体鸭茅材料间杂交F_2代SSR分析  53-55
      2.1.4 四倍体鸭茅材料间杂交F_1代与F_2代SSR聚类情况分析  55-56
  3. 讨论  56-57
    3.1 鸭茅杂种F_2代SSR标记表现  56-57
    3.2 SSR分子标记辅助田间农艺性状评估  57
  4. 结论  57-58
参考文献  58-66
致谢  66-67
附录  67-74
硕士期间发表论文  74

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