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玉米辐射诱变系遗传变异及应用潜力研究

作　者: 秦家友
导　师: 柯永培
学　校: 四川农业大学
专　业: 作物遗传育种
关键词: 玉米 辐射诱变 自交系 遗传变异 杂种优势 配合力
分类号: S513
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
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内容摘要


辐射诱变是创造变异和选育新种质的重要手段,探明新种质的遗传变异和育种价值,对种质的进一步改良和有效应用均具有十分重要的意义。本研究以玉米辐射诱变系及其测交组合为材料,利用表型与SSR分子标记研究各诱变系与相应基础材料间的遗传差异,同时分析诱变系组合主要农艺经济性状的配合力和产量杂种优势表现,进而综合评价诱变系的育种利用潜势。主要研究结果如下：1.表型性状研究表明,与基础材料相比较,各诱变系在吐丝期、株高、株型、粒色及单株产量等性状上均产生了不同程度的变异。其中,R08诱变系12和17、48-2诱变系23、27、28、29和31表型变异较大,而R08诱变系16和48-2诱变系22、26及33表型变异则相对较小。在性状的改良效果方面,R08和48-2诱变系表现出相似的特性,即株型性状出现双向变异,单株产量及其构成因素改良效果普遍较差,秃尖长改良效果不明显。2.SSR分子标记结果,R08和48-2及其诱变系位点多态性信息量(PIC)分别在0.18-0.70和0.34-0.83之间,平均PIC分别为0.46和0.61。各R08诱变系与R08的遗传相似系数在0.474-0.842之间,平均为0.712,其中诱变系12与R08的差异位点数最多、遗传相似系数最低,在分子水平上与R08遗传差异最大,其次是诱变系11,诱变系18则与其遗传差异最小。48-2诱变系与48-2的遗传相似系数在0.463-0.782之间,平均为0.645,其中诱变系28、29和32在分子水平上发生了较大的变异,与48-2的遗传差异较大,而诱变系21与其遗传差异最小。这与表型差异分析结果基本一致,说明育成的诱变系与相应基础材料间存在真实的遗传差异,扩充了种质资源。3.辐射诱变系组合产量杂种优势产生了较大的变化。R08组试验中分别有19个和11个组合的分类对照优势和统一对照优势达到正向显著或极显著水平,其中诱变系11、17和18表现尤为突出,与本试验所用测验种间的产量杂种优势较强。48-2组试验中分别有25个和9个组合的分类对照优势和统一对照优势达到正向显著或极显著水平,其中诱变系31和26与本试验所用测验种的产量杂种优势较强。组合K318×11、K318×17、21-ES×14、21-ES×15、K169×22、K169×31、21-ES×22和21-ES×31等,自身产量表现较好,产量杂种优势强,利用价值较高。R08诱变系与K318和21-ES以及48-2诱变系与21-ES和K169之间具有较强的产量杂种优势,育种实践中应该加强利用。4.不同诱变系在不同农艺经济性状上的配合力效应产生了较大的变化,与基础材料的配合力存在不同程度的差异。就单株产量GCA而言,R08诱变系仅16的单株产量GCA极显著低于对照,诱变系11、12、15、17、18和19则正向显著或极显著高于R08,而48-2诱变系则有7个高于48-2,且诱变系21、22、26、27、31和32达到正向极显著水平,表明玉米自交系经辐射诱变后能选育产量GCA更高的诱变系。杂交组合总配合力(TCA)分析表明,单株产量TCA效应值的大小与相应单株产量的高低排序完全一致,组合单株产量TCA与亲本GCA、组合SCA和统一对照优势呈极显著正相关,且与统一对照优势的相关程度最大,亲本GCA次之,组合SCA最小,而亲本GCA则与组合SCA无相关关系。5.综合分析诱变系自身农艺经济性状表现及其杂交组合的杂种优势和配合力强弱,结果表明,各诱变系自身性状的改良效果均不理想,但不少诱变系的单株产量GCA和所配组合的SCA、单株产量及产量杂种优势较相应基础材料或对照均有所提高。其中,R08诱变系11和17、48-2诱变系26和31,单株产量GCA效应值为正向较大值,穗部性状GCA改良效果较好,组合产量杂种优势强,是高产育种的良好材料,但其株高和穗位高GCA正向效应偏大。48-2诱变系23、25、28、29和30虽有利于缩短生育期、降低株高和穗位高,但产量性状GCA表现较差,有待进一步改良；诱变系24产量GCA表现一般,是缩短生育期、降低株高和穗位高的理想材料；其余诱变系各具特点,需在育种实践中有针对性地改良和利用。

全文目录


摘要  5-7
Abstract  7-11
1 文献综述  11-24
  1.1 玉米种质资源研究利用现状  11-13
  1.2 辐射诱变在创造玉米种质资源中的应用  13-14
  1.3 玉米种质资源的遗传变异研究  14-16
  1.4 玉米自交系配合力与遗传特性研究  16-20
  1.5 玉米杂种优势研究  20-24
2 立题依据  24-25
3 材料与方法  25-29
  3.1 试验材料  25
  3.2 田间试验方法  25
  3.3 测定项目与方法  25-26
  3.4 SSR分子标记  26-27
  3.5 数据分析方法  27-29
    3.5.1 田间试验数据分析  27-28
      3.5.1.1 方差分析  27
      3.5.1.2 配合力分析  27
      3.5.1.3 杂种优势分析  27-28
      3.5.1.4 杂种优势与配合力的相关分析  28
    3.5.2 SSR数据分析  28-29
4 结果与分析  29-50
  4.1 诱变系及其与基础材料间的遗传差异  29-35
    4.1.1 主要农艺经济性状差异  29-33
      4.1.1.1 方差分析  29
      4.1.1.2 R08与其诱变系的农艺经济性状差异  29-31
      4.1.1.3 48-2与其诱变系的农艺经济性状差异  31-33
    4.1.2 SSR分子标记差异  33-35
      4.1.2.1 遗传多样性分析  33-34
      4.1.2.2 SSR标记位点差异分析  34
      4.1.2.3 遗传相似性分析  34-35
  4.2 产量杂种优势分析  35-39
    4.2.1 R08组产量杂种优势分析  35-37
    4.2.2 48-2组产量杂种优势分析  37-39
  4.3 配合力分析  39-48
    4.3.1 方差分析  39-40
    4.3.2 配合力方差分析  40
    4.3.3 R08组配合力效应分析  40-44
      4.3.3.1 一般配合力效应分析  40-42
      4.3.3.2 特殊配合力效应分析  42-43
      4.3.3.3 总配合力效应分析  43-44
    4.3.4 48-2组配合力效应分析  44-48
      4.3.4.1 一般配合力效应分析  44-46
      4.3.4.2 特殊配合力效应分析  46-47
      4.3.4.3 总配合力效应分析  47-48
  4.4 杂种优势与配合力的相关分析  48-50
5 结论与讨论  50-57
  5.1 玉米辐射诱变系及其与基础材料的遗传差异  50-51
  5.2 玉米辐射诱变系组合产量杂种优势改良效果  51-53
  5.3 玉米辐射诱变系配合力改良效应  53-54
  5.4 玉米辐射诱变系应用潜力探讨  54-57
参考文献  57-63
致谢  63

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中图分类: > 农业科学 > 农作物 > 禾谷类作物 > 玉米（玉蜀黍）
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