本文關(guān)鍵詞：利用2n配子聚合重組玉米、摩擦禾、大芻草染色體選育多年生飼草玉米

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【摘要】：本研究利用2n配子有性多倍化和遠緣雜交創(chuàng)制出了聚合玉米、摩擦禾和大芻草三物種染色體的異源近六倍體(MTP-74,2n=74)和異源近八倍體(MTP-94,2n=94),以兩個異源多倍體為母本,四倍體多年生大芻草(9475,2n=40)為父本,分別雜交,獲得MTP74雜交群體和MTP94雜交群體材料,對2個群體植株的細胞學、形態(tài)學及生物產(chǎn)量雜種優(yōu)勢方面進行了研究,主要研究結(jié)果如下：1.采用雙色GISH的方法,對MTP74雜交群體材料的染色體數(shù)目、組成等進行了鑒定分析,共成功鑒定材料19個,群體的染色體范圍在54-58之間,后代中含玉米、9475和摩擦禾的染色體數(shù)目范圍分別為7-13條,26-33條和14-18條,平均數(shù)分別為9.79條、30.00條和16.11條。MTP94雜交群體成功鑒定材料21個,群體的染色體范圍在47-87之間,后代中含玉米、9475和摩擦禾的染色體數(shù)目范圍分別為7-16條,32-42條和14-18條,平均數(shù)分別為10.00條、38.58條和16.21條。2.對兩個群體農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量間相關(guān)性結(jié)果分析表明,在兩個群體中,株高、草長、葉面積以及葉片數(shù)均與群體總鮮重呈顯著或極顯著正相關(guān),說明這四個性狀可能是飼草玉米高產(chǎn)的基本特征。由于兩個群體雜交后代都屬于多分蘗品系,當分蘗數(shù)達到一定的數(shù)值時,分蘗和莖粗存在一定的負相關(guān),因此,在多分蘗的多年生飼草材料中,分蘗、莖粗與生物產(chǎn)量之間并沒有顯著相關(guān)性。3.對兩個群體的材料進行雜交優(yōu)勢結(jié)果分析表明,MTP74和MTP94雜交群體材料的鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、株高、草長性狀多表現(xiàn)為超親優(yōu)勢,葉片數(shù)、莖粗、分蘗和葉面積性狀多表現(xiàn)為中親優(yōu)勢。在MTP74雜交群體中有11個材料的8個性狀中親優(yōu)勢全為正值,超親優(yōu)勢最高的材料為P-08,其超親優(yōu)勢有7個形狀為正值。在MTP94群體中有15個材料的8個性狀中親優(yōu)勢全為正值,超親優(yōu)勢最高的材料有3個(PP-11、PP-12和PP-21),它們的超親優(yōu)勢有6個形狀為正值。上述結(jié)果表明,MTP-74和MTP-94與9475雜交可以提高其雜種后代部分性狀的雜種優(yōu)勢,均可作為橋梁親本選育飼草玉米新品種。4.對MTP74雜交群體和MTP94雜交群體的9個性狀均值進行比較分析表明,在染色體總數(shù)上,兩個群體間在存在顯著差異,主要表現(xiàn)為MTP94群體中來自四倍體多年生大芻草的染色體顯著高于MTP74雜交群體；而在在株高、草長、分蘗數(shù)、莖粗、葉面積、葉片數(shù)、總干重和總鮮重上兩個群體不存在顯著差異。說明,倍性的提高對后代個體性狀會產(chǎn)生一定的影響,但是這種影響并不會隨著倍性的不斷增加而無限提高,倍性到達一定程度后,決定后代個體的性狀變異及產(chǎn)量取決于個體內(nèi)在的染色體重組、基因交流以及核質(zhì)間的相互作用。5.對兩個群體農(nóng)藝性狀、鮮干產(chǎn)量的變異系數(shù)進行結(jié)果分析表明,MTP94雜交群體在株高、草長、莖粗、鮮草和干草5個性狀的變異系數(shù)均顯著高于MTP74雜交群體；在葉面積上,MTP74雜交群體的變異系數(shù)顯著高于MTP94雜交群體；在分蘗數(shù)上,兩個群體并沒有顯著性差異。說明用MTP-94作為中間橋梁材料進行雜交后代容易產(chǎn)生多的變異,更容易篩選出現(xiàn)性狀優(yōu)良、產(chǎn)量高的飼草玉米新品種。6.對兩個群體材料的生長動態(tài)進行結(jié)果分析表明,MTP74雜交群體和MTP94雜交群體不同材料不同性狀(或器官)的生長動態(tài)變化不同。不同于一年生玉米或一年生多分蘗飼草玉米所經(jīng)歷的的“慢-快-慢”的生長大周期,大部分材料在株高和分蘗數(shù)上都表現(xiàn)為“慢-快-慢-快-慢”的生長模型,表現(xiàn)出多年生多分蘗材料特有的復雜的生長方式。主要表現(xiàn)為株高和分蘗在營養(yǎng)生長階段分別有兩次的快速生長期,并且株高和分蘗之間的生長相互抑制,當分蘗快速生長時株高生長緩慢,反之依然。7.對MTP74雜交群體和MTP94雜交群體材料刈割時田間農(nóng)藝性狀表型和鮮、干產(chǎn)量結(jié)果分析表明,MTP74雜交群體中P-30和MTP94雜交群體中的PP-03、PP-10、PP-11、PP-19在性狀和生物產(chǎn)量上表現(xiàn)最為優(yōu)異,同時表現(xiàn)出較強的雜種優(yōu)勢。對這幾個材料刈割后的再生性和越冬性進行觀察,發(fā)現(xiàn)它們的刈割后生長勢極強,直到12月溫度降低后才停止生長；P-30和PP-19的越冬率為100%,PP-03、PP-10和PP-11越冬率分別為94.44%、88.89%和77.78%。
【關(guān)鍵詞】：玉米 摩擦禾 大芻草 遠緣雜交 異源多倍體 飼草玉米
【學位授予單位】：四川農(nóng)業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：S513;S548
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 文獻綜述11-20
• 1.1 植物遠緣雜交11
• 1.2 植物異源多倍體的研究概況11-14
• 1.2.1 植物多倍體的定義11
• 1.2.2 植物異源多倍體的特點11-12
• 1.2.3 植物異源多倍體形成12-13
• 1.2.4 植物異源多倍體的應用13-14
• 1.3 玉米遠緣雜交及異源多倍體研究14-17
• 1.3.1 玉米近緣種14-15
• 1.3.2 玉米與大芻草雜交15-16
• 1.3.3 玉米與摩擦禾雜交16
• 1.3.4 飼草玉米育種研究進展16-17
• 1.4 植物有性多倍化雜種優(yōu)勢及其在飼草選育中的應用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 植物有性多倍化在飼草育種中的應用17-18
• 1.4.4 植物有性多倍化在飼草玉米育種中應用18-20
• 2 研究目的與意義20-21
• 3 材料與方法21-26
• 3.1 供試材料21
• 3.1.1 親本材料21
• 3.1.2 群體材料創(chuàng)制21
• 3.2 試驗方案與方法21-26
• 3.2.1 試驗方案21-22
• 3.2.2 形態(tài)學農(nóng)藝性狀調(diào)查22
• 3.2.3 產(chǎn)量測定22
• 3.2.4 雜種優(yōu)勢分析22
• 3.2.5 基因組原位雜交22-26
• 4 結(jié)果與分析26-56
• 4.1 兩個異源多倍體X9475后代群體材料染色體數(shù)目及組成26-29
• 4.1.1 親本材料26-27
• 4.1.2 MTP-74X9475群體材料27-28
• 4.1.3 MTP-94X9475群體材料28-29
• 4.2 兩個異源多倍體X9475后代群體材料性狀表型與產(chǎn)量29-44
• 4.2.1 MTP-74X9475群體材料29-36
• 4.2.2 MTP-94X9475群體材料36-44
• 4.3 群體染色體、性狀和產(chǎn)量間的相關(guān)性分析44-47
• 4.3.1 產(chǎn)量與性狀的相關(guān)性分析44-46
• 4.3.2 染色體與性狀、產(chǎn)量的相關(guān)性分析46-47
• 4.4 群體材料的生長動態(tài)47-49
• 4.4.1 MTP_(74)雜交群體生長動態(tài)47-48
• 4.4.2 MTP_(94)雜交群體生長動態(tài)48-49
• 4.4.3 比較MTP_(74)雜交群體和MTP_(94)雜交群體高產(chǎn)量材料生長動態(tài)49
• 4.5 群體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與MTP-94作為培育飼草玉米核心種質(zhì)的潛力分析52-56
• 4.6.1 群體間性狀比較分析52
• 4.6.2 群體間產(chǎn)量變異程度總概52-53
• 4.6.3 群體間性狀和產(chǎn)量變異程度比較53-54
• 4.6.4 群體間性狀雜種優(yōu)勢比較54-56
• 5 討論56-61
• 5.1 群體后代農(nóng)藝性狀、產(chǎn)量變異56
• 5.2 群體后代雜種優(yōu)勢56-57
• 5.3 群體后代飼草潛力57-58
• 5.4 高倍性多年生多分蘗飼草玉米生長動態(tài)特征58-59
• 5.5 高倍性多元雜種材料選育新型飼草模式59-60
• 5.6 多年生飼草玉米與燕麥的套作模式60-61
• 附表61-63
• 附圖63-66
• 參考文獻66-71
• 致謝71

【參考文獻】

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本文編號：596961