半冬性甘蓝型油菜杂种优势、配合力及杂种优势群分析

发布时间：2018-04-16 06:22

本文选题：甘蓝型油菜 + 杂种优势群　；参考：《西北农林科技大学》2016年博士论文

【摘要】：甘蓝型油菜起源于欧洲,于上世纪30~40年代分别由欧洲和日本引入中国,目前已成为我国油菜的主要栽培类型。甘蓝型油菜具有明显的杂种优势,配合力和杂种优势分析是杂种优势利用方面的两个重要内容,杂种优势的高低从根本上决定了杂种优势的可利用程度,而配合力的大小则决定了杂交组合亲本的优劣。亲本间的遗传差异是形成杂种优势的基础,对亲本的遗传距离及其与杂种优势的关系展开研究,可以更好地利用杂种优势。近年来,随着杂种优势理论和育种工作的深入研究,杂种优势群的划分工作正在对植物育种领域作出越来越大的贡献。目前,国内外已经对玉米杂种优势群划分的方法开展了系统深入的理论研究并在实践中广泛利用,然而在油菜上对此缺乏系统深入地研究。因此,有必要探索出适合油菜杂种优势群划分方法并筛选出合适的测验种,推动油菜杂种优势利用工作,提高育种工作效率。本研究以9个不同地理来源和生态类型的甘蓝型油菜亲本为材料:中双9号(8C108)、中双4号(8C189)和荆油1号(8D129)来自湖北省,甘杂1父本(8C360)、永1(8D153)、秦7父本(8E001)、SH-11(8C343)和6C(8C272)来自陕西省,KS2185(8E019)来自于美国,采用双列杂交试验设计,在4个不同的环境条件下分析了甘蓝型油菜的杂种优势和配合力,利用简单序列重复(SSR)标记和相关序列扩增多态性(SRAP)标记对供试亲本进行基因型分析,对亲本间的遗传距离与杂种优势的关系进行了分析研究,并采用5种不同方法对甘蓝型油菜亲本进行杂种优势群的划分。另外对甘蓝型油菜、芥菜型油菜和白菜型油菜A基因组遗传多样性进行研究,以期为芸薹属A基因组特异等位基因资源的相互利用奠定基础。本文所取得主要结果如下:1.甘蓝型油菜杂种优势和配合力研究本研究采用双列杂交试验设计,在4个不同的环境条件下对9个亲本及其配置的36个杂交种的产量等11个性状进行分析,结果表明超过一半的杂交组合小区产量超过对照品种秦优7号,其中,最高组合的超标优势(HCK)可以达到24%;中亲优势平均为15.79%,最高达57.85%;超亲优势平均为7.79%,最高达到54.68%。证明所选亲本材料间杂种优势明显,产量表现最高的三个组合分别是8D129×8E001(HCK,23.56%),8C189×8C272(HCK,23.31%)和8D129×8C343(HCK,20.08%),这些强优势的杂交组合有望推荐参加国家及省级区试。所有鉴定性状的一般配合力均方值和特殊配合力均方值都达到显著水平。除有效分枝数、主花序长度、主花序角果数和每角粒数性状外,其他性状基因型和环境间的互作效应以及一般配合力与环境间互作效应均达到显著,而对于特殊配合力与环境互作效应,除有效分枝数、主花序长度、主花序角果数、每角粒数和单株产量外均达到显著水平。另外,所有鉴定性状一般配合力效应值都远大于特殊配合力效应值。亲本8c343、8d129和8d153在小区产量性状上表现出正向显著的一般配合力效应,亲本8c108、8c272和8e019在全株角果数上表现出正向显著的一般配合力效应,亲本8c272、8d129、8d153和8e019在每角粒数上表现出正向显著的一般配合力效应,亲本8d129、8d153和8e001在千粒重上表现出正向显著的一般配合力效应。同时,比较了格林芬算法和杨氏简法两种特殊配合力算法的计算结果,表明两种方法具有一定程度的差异。2.杂种优势、亲本遗传距离和配合力三者之间的关系本研究对亲本遗传距离与配合力以及杂种优势之间的关系进行了分析,结果发现利用全部座位计算出的分子标记遗传距离与配合力和杂种优势相关性不大,而利用增效座位计算的遗传距离与配合力和杂种优势相关系数得到很大提高,增效座位遗传距离与每角粒数、千粒重、小区产量和单株产量的超标优势和一般配合力均呈显著正相关。基于农艺性状计算出的遗传距离与千粒重、含油量的超标优势均呈显著正相关。几乎所有性状的中亲优势、超亲优势以及超标优势与特殊配合力都呈显著正相关,而且杨氏简法计算出的特殊配合力在产量等性状上与杂种优势相关性更强,更能反映杂种优势。另外,本研究发现双亲一般配合力之和与杂种优势相关很强,可以利用双亲一般配合力之和在亲本一代进行杂种优势预测。3.甘蓝型油菜杂种优势群划分采用产量特殊配合力法、分子标记法、杂种优势群的特殊和一般配合力法、多性状一般配合力法和杨氏简法特殊配合力法等5种方法,对9个甘蓝型油菜亲本材料进行杂种优势群划分。5种方法划分结果不尽相同,基于育种效率评价,产量特殊配合力法和杨氏简法这两种方法要比分子标记法、杂种优势群的一般配合力法以及多性状一般配合力法更为可靠,其中杨氏简法最佳。根据杨氏简法将9个亲本材料划分为以下三个杂种优势群:第一个杂种优势群包括8c108、8c189和8d129;第二个杂种优势群包括8c343、8c360、8e001和8e019;第三个杂种优势群包括8c272和8d153;同时8d129、8c343和8d153分别被确定为三个杂种优势群的测验种,这几个测验种有望在将来用于对其他育种材料进行杂种优势群的划分。4.甘蓝型油菜、芥菜型油菜和白菜型油菜a基因组遗传多样性研究从已经报道的192对a基因组特异性ssr引物中筛选出了15对多态性好的引物,用这些引物扩增127份芸薹属材料,共计扩增出58条多态性条带,每对引物扩增多态性条带数从2到7不等,平均3.87条。多态性信息含量值变化范围从0.173到0.831,平均值为0.567。结果表明白菜型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜a基因组之间遗传多样性丰富。分子方差分析结果表明,群体间方差可以解释总体变异的36.86%,群体间存在显著的遗传结构差异。种群遗传分化分析结果表明,甘蓝型油菜与白菜型油菜A基因组之间遗传分化指数Fst值为0.35,甘蓝型油菜与芥菜型油菜A基因组之间为0.42,白菜型油菜与芥菜型油菜A基因组之间为0.36,表明甘蓝型油菜与芥菜型油菜A基因组之间的分化程度最高。综上结果显示,甘蓝型油菜、白菜型油菜和芥菜型油菜A基因组存在丰富的遗传多样性,为芸薹属A基因组特异等位基因资源的相互利用奠定基础,可以利用白菜型油菜和芥菜型油菜来扩充甘蓝型油菜的遗传基础。
[Abstract]:The genetic diversity of Brassica napus L . was studied in this paper . The genetic diversity of Brassica napus L . was studied in this paper . The results were as follows : 1 . The heterosis and heterosis of Brassica napus were studied . The results showed that the genetic distance and combining ability and heterosis of all traits were significantly higher than those of special combining ability . The results showed that the genetic distance and combining ability and heterosis of all traits were significantly higher than those of the special combining ability .

【学位授予单位】：西北农林科技大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S565.4

【参考文献】