本文關(guān)鍵詞：玉米自交系低磷耐性遺傳分析

  更多相關(guān)文章： 玉米 自交系 耐低磷特性 基因效應(yīng) 遺傳模型分析

【摘要】：玉米是我國的第一大糧食作物,玉米的產(chǎn)量關(guān)系到國家糧食安全。磷素短缺嚴(yán)重限制了玉米產(chǎn)量的提高。我國土壤普遍存在有效磷含量不高的問題,并且世界上的土壤也都有這方面的不足。通過篩選耐低磷自交系來組配耐低磷雜交種,是解決有效磷含量低的有效措施,對(duì)于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)具有意義重大。在作物生產(chǎn)中解決磷缺乏的根本途徑是利用作物本身對(duì)低磷耐性的基因差異,通過遺傳育種改良方法,使其磷素營(yíng)養(yǎng)循環(huán)改善,其目的是為了今后更好地應(yīng)用玉米耐低磷種質(zhì)資源,使耐低磷玉米自交系及新品種的選擇方法和育種策略有據(jù)可依,并有實(shí)際可操作性。研究結(jié)果如下：1玉米自交系地上部性狀的低磷耐性遺傳分析缺磷癥狀葉片數(shù)量的遺傳率以多基因遺傳率為主。篩選磷高效品系在F2世代幾率最大。每一個(gè)群體中環(huán)境的變異較大,能達(dá)到表型變異的22.87%～50.65%,遺傳變異相對(duì)較少,能達(dá)到表型變異的49.35%～77.13%,環(huán)境對(duì)低磷癥狀葉的影響較大,單純依賴癥狀葉選擇耐低磷材料并不準(zhǔn)確。利用株高作為選擇標(biāo)準(zhǔn),在B2選擇幾率最大,環(huán)境對(duì)低磷條件下株高的影響較小。在株高的遺傳上看,兩對(duì)主基因加性效應(yīng)的互作要小于兩對(duì)主基因顯性效應(yīng)的互作,它是由兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性顯性多基因來控制。每一個(gè)群體的遺傳變異較大,能達(dá)到表型變異的78.42%～84.32%；環(huán)境變異較少,能達(dá)到表型變異的15.78%～21.58%,根據(jù)葉面積選擇耐低磷材料幾率最大的世代是B2。葉面積的遺傳是由兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性顯性多基因來控制,每一個(gè)群體遺傳變異所占比例較大,能達(dá)到表型變異的82.90%～84.45%；環(huán)境對(duì)低磷條件下葉面積的影響較小,環(huán)境變異只達(dá)到表型變異的5.55%～7.10%。主基因加性效應(yīng)對(duì)耐低磷是正效應(yīng)。2玉米自交系根系性狀的低磷耐性遺傳分析總根長(zhǎng)受加性-顯性-上位性多基因控制。環(huán)境對(duì)植物總根長(zhǎng)的影響較大,環(huán)境變異平均達(dá)到表型變異的69.02%。最佳的選擇世代是在F2,遺傳變異平均達(dá)到表型變異的30.98%。依據(jù)根體積選擇耐低磷材料效率最高的世代在B2。兩對(duì)主基因加性效應(yīng)的互作要明顯小于兩對(duì)主基因顯性效應(yīng)的互作。根體積是由兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性多基因控制。環(huán)境對(duì)低磷條件下根體積的影響較小。根表面積在F2選擇效率最高,由兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性-顯性多基因控制。顯性效應(yīng)起負(fù)向作用,主基因加性效應(yīng)是正向效應(yīng)。環(huán)境對(duì)低磷條件下根表面積的影響較小。根干重受兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+多基因控制。低磷材料篩選在B2選擇效率最高,環(huán)境對(duì)根干重的影響較小。根部磷含量的遺傳受兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因十多基因控制。主基因加性效應(yīng)對(duì)根部磷含量的遺傳起正向效應(yīng),顯性效應(yīng)對(duì)根部磷含量的遺傳起負(fù)向效應(yīng)。在B2選擇效率最高,環(huán)境對(duì)低磷條件下根部磷含量的影響較小。3玉米自交系干物重及磷素吸收利用的低磷耐性遺傳分析地上部干重的遺傳受兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+多基因控制,主基因加性效應(yīng)起正向效應(yīng),顯性效應(yīng)起負(fù)向效應(yīng)。主基因+多基因的遺傳率分別為79.90%、87.76%和82.17%。每一個(gè)群體的環(huán)境變異能達(dá)到表型變異的13.78%～25.82%,環(huán)境對(duì)低磷條件下地上部干重的影響較小。選擇幾率最高的世代是B2。每一群體的遺傳變異能達(dá)到表型變異的74.18%-86.22%。地上部磷含量在低磷條件下對(duì)環(huán)境比較遲鈍,環(huán)境變異只達(dá)到表型變異的13.66%-30.32%。地上部磷含量的遺傳由兩對(duì)加性-顯性-上位性主基因+加性顯性多基因控制,最佳選擇世代是F2。兩對(duì)主基因加性效應(yīng)的互作要顯著小于兩對(duì)主基因顯性效應(yīng)的互作效應(yīng),群體的遺傳變異能達(dá)到表型變異的69.68%-86.34%。多基因?qū)α桌眯势鹫蜃饔?顯性效應(yīng)作用比加性效應(yīng)的作用要大。1對(duì)加性主基因+加性-顯性多基因模型控制著磷利用效率的遺傳。磷利用效率的主基因遺傳率以F2為最高,多基因遺傳率以B2最高,為41.86。環(huán)境變異能達(dá)到表型變異的59.49%～79.50%,所以環(huán)境對(duì)磷利用效率的影響較大。各群體的遺傳變異所占比例較小,只達(dá)到表型變異的20.50%～44.56%。4玉米自交系產(chǎn)量性狀的低磷耐性遺傳分析穗粒重的兩對(duì)主基因由多種效應(yīng),有加性×顯性、加性、加性×加性、顯性、顯性×顯性效應(yīng)。環(huán)境對(duì)低磷條件下穗粒重的影響較大,環(huán)境變異達(dá)到了表型變異的35.53%～69.55%,遺傳變異占表型變異的23.61%-65.22%。主基因+多基因的遺傳率分別為43.87%、66.07%和26.29%。對(duì)于百粒重的遺傳特性分析,沒有找到合適的遺傳模型,這可能與檢測(cè)方法不能檢測(cè)3對(duì)以上主基因的存在有關(guān)。
【關(guān)鍵詞】：玉米 自交系 耐低磷特性 基因效應(yīng) 遺傳模型分析
【學(xué)位授予單位】：沈陽農(nóng)業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：S513
【目錄】：

• 中文摘要9-11
• Abstract11-14
• 第一章 前言14-24
• 1.1 磷素營(yíng)養(yǎng)作用14
• 1.2 磷素對(duì)玉米生長(zhǎng)的影響14-15
• 1.3 磷素在土壤中的存在形式和利用狀況15-16
• 1.4 中國土壤缺磷表現(xiàn)16-17
• 1.5 世界磷礦資源,磷肥生產(chǎn)發(fā)展和磷危機(jī)17-18
• 1.6 作物耐低磷機(jī)制研究進(jìn)展18-21
• 1.6.1 耐低磷特性的形態(tài)學(xué)研究19
• 1.6.2 耐低磷特性的生物學(xué)研究19-20
• 1.6.3 耐低磷生理研究20-21
• 1.7 研究的背景和意義21-24
• 第二章 玉米自交系地上部性狀的低磷耐性遺傳分析24-38
• 2.1 材料與方法24-25
• 2.1.1 供試材料24
• 2.1.2 材料培育方法24
• 2.1.3 測(cè)定方法24
• 2.1.4 計(jì)算公式24-25
• 2.2 結(jié)果與分析25-37
• 2.2.1 癥狀葉遺傳分析25-28
• 2.2.2 株高遺傳分析28-33
• 2.2.3 葉面積遺傳分析33-37
• 2.3 小結(jié)37-38
• 第三章 玉米自交系根系性狀的低磷耐性遺傳分析38-60
• 3.1 材料與方法38-39
• 3.1.1 供試材料38
• 3.1.2 材料培育方法38
• 3.1.3 測(cè)定方法38
• 3.1.4 計(jì)算公式38-39
• 3.2 結(jié)果與分析39-58
• 3.2.1 低磷下玉米總根長(zhǎng)遺傳分析39-42
• 3.2.2 低磷下玉米根體積遺傳分析42-45
• 3.2.3 低磷下玉米根表面積遺傳分析45-49
• 3.2.4 低磷下玉米根干重遺傳分析49-54
• 3.2.5 低磷下玉米根磷含量遺傳分析54-58
• 3.3 小結(jié)58-60
• 第四章 玉米自交系千物重及磷素吸收利用的低磷耐性遺傳分析60-78
• 4.1 材料與方法60-61
• 4.1.1 供試材料60
• 4.1.2 材料培育方法60
• 4.1.3 測(cè)定方法60
• 4.1.4 計(jì)算公式60
• 4.1.5 數(shù)據(jù)處理60-61
• 4.2 結(jié)果與分析61-75
• 4.2.1 低磷下苗期各世代地上部千重遺傳分析61-65
• 4.2.2 低磷下磷含量遺傳分析65-68
• 4.2.3 低磷下各世代磷效率比遺傳分析68-72
• 4.2.4 低磷下磷效率遺傳分析72-75
• 4.3 小結(jié)75-78
• 第五章 玉米產(chǎn)量性狀的低磷耐性遺傳分析78-86
• 5.1 材料與方法78
• 5.1.1 供試材料78
• 5.1.2 材料培育方法78
• 5.1.3 測(cè)定方法78
• 5.1.4 數(shù)據(jù)處理78
• 5.2. 結(jié)果與分析78-84
• 5.2.1 低磷下穗粒重遺傳分析78-81
• 5.2.2 低磷下百粒重遺傳分析81-84
• 5.3 小結(jié)84-86
• 第六章 結(jié)論與討論86-90
• 6.1 研究結(jié)論86-88
• 6.1.1 葉片缺磷癥狀遺傳分析86
• 6.1.2 苗期地上部性狀遺傳分析86
• 6.1.3 苗期根部性狀遺傳分析86-87
• 6.1.4 植株磷素吸收與利用相關(guān)性狀遺傳分析87-88
• 6.1.5 穗粒重遺傳分析88
• 6.2 結(jié)論討論88-90
• 6.2.1 研究創(chuàng)新之處88
• 6.2.2 研究展望88-90
• 參考文獻(xiàn)90-98
• 致謝98-100
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表論文100

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1106493