利用2n配子聚合重组玉米、摩擦禾、大刍草染色体选育多年生饲草玉米

发布时间：2017-07-31 02:02

  本文关键词：利用2n配子聚合重组玉米、摩擦禾、大刍草染色体选育多年生饲草玉米

  更多相关文章： 玉米 摩擦禾 大刍草 远缘杂交 异源多倍体 饲草玉米

【摘要】：本研究利用2n配子有性多倍化和远缘杂交创制出了聚合玉米、摩擦禾和大刍草三物种染色体的异源近六倍体(MTP-74,2n=74)和异源近八倍体(MTP-94,2n=94),以两个异源多倍体为母本,四倍体多年生大刍草(9475,2n=40)为父本,分别杂交,获得MTP74杂交群体和MTP94杂交群体材料,对2个群体植株的细胞学、形态学及生物产量杂种优势方面进行了研究,主要研究结果如下：1.采用双色GISH的方法,对MTP74杂交群体材料的染色体数目、组成等进行了鉴定分析,共成功鉴定材料19个,群体的染色体范围在54-58之间,后代中含玉米、9475和摩擦禾的染色体数目范围分别为7-13条,26-33条和14-18条,平均数分别为9.79条、30.00条和16.11条。MTP94杂交群体成功鉴定材料21个,群体的染色体范围在47-87之间,后代中含玉米、9475和摩擦禾的染色体数目范围分别为7-16条,32-42条和14-18条,平均数分别为10.00条、38.58条和16.21条。2.对两个群体农艺性状和产量间相关性结果分析表明,在两个群体中,株高、草长、叶面积以及叶片数均与群体总鲜重呈显著或极显著正相关,说明这四个性状可能是饲草玉米高产的基本特征。由于两个群体杂交后代都属于多分蘖品系,当分蘖数达到一定的数值时,分蘖和茎粗存在一定的负相关,因此,在多分蘖的多年生饲草材料中,分蘖、茎粗与生物产量之间并没有显著相关性。3.对两个群体的材料进行杂交优势结果分析表明,MTP74和MTP94杂交群体材料的鲜草产量、干草产量、株高、草长性状多表现为超亲优势,叶片数、茎粗、分蘖和叶面积性状多表现为中亲优势。在MTP74杂交群体中有11个材料的8个性状中亲优势全为正值,超亲优势最高的材料为P-08,其超亲优势有7个形状为正值。在MTP94群体中有15个材料的8个性状中亲优势全为正值,超亲优势最高的材料有3个(PP-11、PP-12和PP-21),它们的超亲优势有6个形状为正值。上述结果表明,MTP-74和MTP-94与9475杂交可以提高其杂种后代部分性状的杂种优势,均可作为桥梁亲本选育饲草玉米新品种。4.对MTP74杂交群体和MTP94杂交群体的9个性状均值进行比较分析表明,在染色体总数上,两个群体间在存在显著差异,主要表现为MTP94群体中来自四倍体多年生大刍草的染色体显著高于MTP74杂交群体；而在在株高、草长、分蘖数、茎粗、叶面积、叶片数、总干重和总鲜重上两个群体不存在显著差异。说明,倍性的提高对后代个体性状会产生一定的影响,但是这种影响并不会随着倍性的不断增加而无限提高,倍性到达一定程度后,决定后代个体的性状变异及产量取决于个体内在的染色体重组、基因交流以及核质间的相互作用。5.对两个群体农艺性状、鲜干产量的变异系数进行结果分析表明,MTP94杂交群体在株高、草长、茎粗、鲜草和干草5个性状的变异系数均显著高于MTP74杂交群体；在叶面积上,MTP74杂交群体的变异系数显著高于MTP94杂交群体；在分蘖数上,两个群体并没有显著性差异。说明用MTP-94作为中间桥梁材料进行杂交后代容易产生多的变异,更容易筛选出现性状优良、产量高的饲草玉米新品种。6.对两个群体材料的生长动态进行结果分析表明,MTP74杂交群体和MTP94杂交群体不同材料不同性状(或器官)的生长动态变化不同。不同于一年生玉米或一年生多分蘖饲草玉米所经历的的“慢-快-慢”的生长大周期,大部分材料在株高和分蘖数上都表现为“慢-快-慢-快-慢”的生长模型,表现出多年生多分蘖材料特有的复杂的生长方式。主要表现为株高和分蘖在营养生长阶段分别有两次的快速生长期,并且株高和分蘖之间的生长相互抑制,当分蘖快速生长时株高生长缓慢,反之依然。7.对MTP74杂交群体和MTP94杂交群体材料刈割时田间农艺性状表型和鲜、干产量结果分析表明,MTP74杂交群体中P-30和MTP94杂交群体中的PP-03、PP-10、PP-11、PP-19在性状和生物产量上表现最为优异,同时表现出较强的杂种优势。对这几个材料刈割后的再生性和越冬性进行观察,发现它们的刈割后生长势极强,直到12月温度降低后才停止生长；P-30和PP-19的越冬率为100%,PP-03、PP-10和PP-11越冬率分别为94.44%、88.89%和77.78%。
【关键词】：玉米 摩擦禾 大刍草 远缘杂交 异源多倍体 饲草玉米
【学位授予单位】：四川农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：S513;S548
【目录】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 文献综述11-20
• 1.1 植物远缘杂交11
• 1.2 植物异源多倍体的研究概况11-14
• 1.2.1 植物多倍体的定义11
• 1.2.2 植物异源多倍体的特点11-12
• 1.2.3 植物异源多倍体形成12-13
• 1.2.4 植物异源多倍体的应用13-14
• 1.3 玉米远缘杂交及异源多倍体研究14-17
• 1.3.1 玉米近缘种14-15
• 1.3.2 玉米与大刍草杂交15-16
• 1.3.3 玉米与摩擦禾杂交16
• 1.3.4 饲草玉米育种研究进展16-17
• 1.4 植物有性多倍化杂种优势及其在饲草选育中的应用17-20
• 1.4.1 植物有性多倍化17
• 1.4.2 2n配子的形成17
• 1.4.3 植物有性多倍化在饲草育种中的应用17-18
• 1.4.4 植物有性多倍化在饲草玉米育种中应用18-20
• 2 研究目的与意义20-21
• 3 材料与方法21-26
• 3.1 供试材料21
• 3.1.1 亲本材料21
• 3.1.2 群体材料创制21
• 3.2 试验方案与方法21-26
• 3.2.1 试验方案21-22
• 3.2.2 形态学农艺性状调查22
• 3.2.3 产量测定22
• 3.2.4 杂种优势分析22
• 3.2.5 基因组原位杂交22-26
• 4 结果与分析26-56
• 4.1 两个异源多倍体X9475后代群体材料染色体数目及组成26-29
• 4.1.1 亲本材料26-27
• 4.1.2 MTP-74X9475群体材料27-28
• 4.1.3 MTP-94X9475群体材料28-29
• 4.2 两个异源多倍体X9475后代群体材料性状表型与产量29-44
• 4.2.1 MTP-74X9475群体材料29-36
• 4.2.2 MTP-94X9475群体材料36-44
• 4.3 群体染色体、性状和产量间的相关性分析44-47
• 4.3.1 产量与性状的相关性分析44-46
• 4.3.2 染色体与性状、产量的相关性分析46-47
• 4.4 群体材料的生长动态47-49
• 4.4.1 MTP_(74)杂交群体生长动态47-48
• 4.4.2 MTP_(94)杂交群体生长动态48-49
• 4.4.3 比较MTP_(74)杂交群体和MTP_(94)杂交群体高产量材料生长动态49
• 4.5 群体材料刈割后再生性和越冬性49-52
• 4.5.1 刈割后的再生性49-51
• 4.5.2 刈割后的越冬性51-52
• 4.6 NTP-74与MTP-94作为培育饲草玉米核心种质的潜力分析52-56
• 4.6.1 群体间性状比较分析52
• 4.6.2 群体间产量变异程度总概52-53
• 4.6.3 群体间性状和产量变异程度比较53-54
• 4.6.4 群体间性状杂种优势比较54-56
• 5 讨论56-61
• 5.1 群体后代农艺性状、产量变异56
• 5.2 群体后代杂种优势56-57
• 5.3 群体后代饲草潜力57-58
• 5.4 高倍性多年生多分蘖饲草玉米生长动态特征58-59
• 5.5 高倍性多元杂种材料选育新型饲草模式59-60
• 5.6 多年生饲草玉米与燕麦的套作模式60-61
• 附表61-63
• 附图63-66
• 参考文献66-71
• 致谢71

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贺梁琼;熊发前;高忠奎;蒋菁;韩柱强;李忠;唐秀梅;黄志鹏;唐荣华;钟瑞春;;花生属种间杂种及其早期多倍体世代生理特性变化研究[J];热带作物学报;2015年03期

2 邓衍明;叶晓青;;植物远缘杂交受精后生殖障碍及其克服方法[J];华北农学报;2013年S1期

3 徐文勇;次仁;巴桑;索朗次仁;;四种玉米草在阿里的引种试验[J];西藏科技;2013年08期

4 陈柔屹;冯云超;唐祈林;荣廷昭;郑常祥;;种植密度对玉草1号产量与品质的影响[J];草业科学;2009年06期

5 赵万庆;岳尧海;张志军;;青贮玉米栽培和发展前景的探讨[J];畜牧与饲料科学;2009年03期

6 黄群策;李新奇;;稻属植物染色体组多倍化的潜在价值[J];杂交水稻;2008年06期

7 赖麟;;导入大刍草基因改良玉米子粒饲用品质的分析[J];玉米科学;2007年04期

8 任勇;陈柔屹;唐祈林;荣廷昭;;新型饲草玉米生长动态及收割期的研究[J];作物学报;2007年08期

9 王爱云,李h,胡大有;胚胎挽救技术在油菜远缘杂交育种中的应用研究进展[J];种子;2005年09期

10 田松杰,石云素,宋燕春,王天宇,黎裕;利用AFLP技术研究玉米及其野生近缘种的遗传关系[J];作物学报;2004年04期

，

本文编号：596961