不同小麦品种及轮回选择群体早期生长势的比较

发布时间：2017-03-18 01:06

  本文关键词：不同小麦品种及轮回选择群体早期生长势的比较，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：提高小麦早期生长势在农业生产上有重要作用。小麦早期生长优势,能够提高小麦早期对水资源、营养物质的利用效率以及与杂草的竞争能力。澳大利亚联邦科工组织(Commonwealth Scientific and Industrial Research Organisation, CSIRO)植物所的研究人员,选取全球28个早期生长势较好的小麦品种作为材料,进行随机杂交,在自交两代得到的后代群体中,发现1、2叶宽较亲本有明显提高；之后,进行了6次轮回选择,每一轮回过程保留30个早期生长势较好的株系。本研究以轮回选择得到的一系列早期生长势较好的群体株系和它们的亲本以及广泛种植于澳大利亚的商业品种等为供试材料,分别对影响小麦早期生长势的因素,轮回选择过程中植株各部分及与早期生长势有关的形态学特征变化进行研究。主要研究结果如下：1、比较9个品种或株系的小麦种子形态引起的小麦早期生长势表型差异,发现种子胚面积和胚乳完整性影响早期生长势。同一个品种或株系内,随种子重量的递增,其胚面积、总体或单片叶面积、植株地上部分干重均呈现上升趋势,且线性相关。其中,株系CV46的种子重与胚面积和植株地上部分干重两个性状的方程曲线斜率最大,分别达0.09和3.55,而品种Sunstate种子重与平均叶宽的斜率最大,为0.06。但是,品种内的单位干重叶面积(SLA)与种子重量不相关,而品种间存在差异,品系VMeS2的SLA值最大,为0.28cm2/g。种子重量与胚面积呈现显著的正相关。比较胚乳完整性对植株早期生长势的影响发现,切除0%-40%的胚乳后,幼苗早期生长势表型(如第1叶面积、植株地上部分干重、叶片数、根部干重)与胚乳切除比例呈负线性相关。胚乳减少10%,第1叶面积、植株地上部分干重、叶片数、根部干重分别减少0.16mm2、19.30mg、0.04、18.83mg。因此,小麦的早期生长势也受胚乳影响。2、比较轮回选择群体、亲本及商业品种早期生长势,发现轮回选择能显著提高早期生长优势。其中,早期叶面积能够达到目前商业品种的两倍以上。同时,一些表型特征也显著提高,并呈线性相关关系。如平均叶宽在每一轮回选择过程中平均提高0.57mm(9.8%),叶面积与叶片干重每代分别提高4.48cm2(10.3%)和10.8mg(5.3%)。比较不同叶片后,结果显示第2、3片叶在每代中(分别为8.4%与11.5%)的增长速度明显高于第1片叶(5.3%)。在叶宽增加的同时,胚芽鞘分蘖叶面积、第1叶长同时增加,但是叶片数量和主茎分蘖有所减少。另外,通过对成株期主茎株高、千粒重及花期的比较,结果表明成株期主茎株高每代增加3.51cm(5.5%),千粒重每代增加2.17g(6.2%)、花期平均减少1.08d。3、植株根部发育状况也在一定程度上反映出小麦苗期生长势的强弱。在干旱少雨的栽培环境下,较好的根系发育能够为小麦苗期提供充足的营养和水分。随着轮回世代的增加,根的总干重也增加,这可能有利于幼苗的早期生长优势。但是,根所占幼苗总干重比例与轮回选择世代呈线性负相关,而叶所占幼苗总干重比例与轮回世代正相关。轮回选择的每个世代,根所占幼苗总干重比例下降0.52%,而叶所占幼苗干重比例升高0.44%。根部形态学分析表明轮回选择群体植株根长、根毛密集程度明显高于栽培品种。4、对轮回群体的性状分析发现,在轮回选择第一代到第六代的世代增加过程中,早期生长势显著提高,第六代的早期生长势表型表现十分优异。利用早期生长优势的株系,新创建了一个群体(RSB,Recurrent selection B),对其分析发现,早期生长势这一性状具有很好遗传能力。轮回选择育种由于其操作简单,价格低廉,同时叶宽和叶面积具有很高的遗传力,因此利用轮回选择改良小麦早期生长势可行,轮回选择后代可以作为下一轮轮回选择的新材料。
【关键词】：小麦 早期生长势 平均叶宽 胚面积 形态学
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：S512.1
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-12
• 第一章 文献综述12-21
• 1. 早期生长势12-13
• 2. 早期生长势的衡量标准13-15
• 3. 早期生长势的影响因素15-17
• 4. 早期生长势与水资源利用效率之间的关系17
• 5. 早期生长势与根的关系17-20
• 6. 轮回选择在作物育种上的应用20-21
• 第二章 研究目的及研究材料21-25
• 1. 本研究的目的与意义21
• 2. 本研究供试品种(株系)来源及选育过程21-25
• 第三章 种子重量与完整性对小麦早期生长势的影响25-40
• 前言25-26
• 1. 材料与方法26-27
• 1.1 种子重量与品种对早期生长势的影响26
• 1.2 种子完整性对于幼苗早期生长势的影响26-27
• 2. 结果与分析27-31
• 2.1 种子重量对胚面积的影响27
• 2.2 种子重量对叶面积(叶宽)的影响27-28
• 2.3 植株生长速度(叶片数)的比较28-29
• 2.4 种子重量对于分蘖的影响29
• 2.5 植株地上部分干重29-30
• 2.6 种子完整性对幼苗生长势的影响30-31
• 3. 讨论31-32
• 4. 本章小结32-40
• 第四章 不同轮回选择群体间早期生长势的比较40-57
• 前言40
• 1. 材料与方法40-42
• 1.1 供试材料40-41
• 1.2 试验方法41-42
• 2. 结果与分析42-49
• 2.1 胚面积的变化42
• 2.2 叶片形态学的变化趋势42-43
• 2.3 植株苗期分蘖情况的变化43-45
• 2.4 地上部分干重的变化45-46
• 2.5 单位干重叶面积(SLA)的变化46
• 2.6 成株期表型的比较46-48
• 2.7 早期生长势相关性状遗传力分析48-49
• 3. 讨论49-50
• 4. 本章小结50-57
• 第五章 轮回选择后代群体根部表型的比较57-66
• 前言57-58
• 1. 材料与方法58
• 1.1 供试材料58
• 1.2 试验方法58
• 2. 结果与分析58-61
• 2.1 幼苗地上部分生长势性状的比较58-59
• 2.2 幼苗根部生长势性状的比较59
• 2.3 植株干重变化59-61
• 3. 讨论61-62
• 4. 本章小结62-66
• 第六章 利用小麦早期生长势进行轮回选择新群体的创建66-88
• 前言66-67
• 1. 材料与方法67-68
• 1.1 供试品种67
• 1.2 试验方法67-68
• 2. 结果与分析68-70
• 2.1 RSA各株系间的早期生长势分析68-69
• 2.2 RSB各株系间的早期生长势分析69-70
• 3. 讨论70
• 4. 本章小结70-88
• 参考文献88-95
• 致谢95-97
• 在读期间发表论文97

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本文编号：253715