百日草雜交親本的選育與自交系間遺傳多樣性評(píng)價(jià).pdf

1、百日草是園林中廣泛應(yīng)用的一年生草花，而目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的百日草栽培品種都是國(guó)外進(jìn)口的F1代商業(yè)品種，每年因?yàn)橘?gòu)買種子要用去大量的外匯，所以培育具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的百日草新品種有十分重要的意義。本文利用定位觀測(cè)、顯微觀察、系譜單株選擇、測(cè)交或回交、分子標(biāo)記等方法對(duì)百日草的開花授粉生物學(xué)特性、自交系的選育和遺傳多樣性預(yù)測(cè)、雄性不育系的獲得等進(jìn)行了系統(tǒng)的研究。主要研究結(jié)果如下： 1.百日草的開花授粉生物學(xué)。百日草在8:30～16:00開花

2、，舌狀花柱頭保持膨脹，花柱挺立可達(dá)7～10d；聯(lián)苯胺-過(guò)氧化氫測(cè)定柱頭可授性的結(jié)果顯示，花后1～3d可授率為79.9％～83.1％，4～6d為56.1％～63.0％，7～10d為37.0％～43.3％；丫狀時(shí)期、丫狀尖端稍彎曲時(shí)期、柱狀時(shí)期田間授粉的結(jié)實(shí)率分別為76.3％、48.5％和36.8％。百日草花粉屬于三核型的花粉，離體萌發(fā)的最佳培養(yǎng)基組合為ME3+16％PEG4000+12％蔗糖，且上午10:00比下午3:00采集的花粉萌發(fā)率

3、高?；ǚ蹓勖?，在常溫、干燥條件下貯藏，花粉的壽命只有18h，在4℃濕潤(rùn)條件下貯藏也不超過(guò)1d。從制種角度來(lái)看，武漢市百日草一年中可進(jìn)行兩季種子生產(chǎn)，種子生產(chǎn)的最適播種期，春播為2月下旬～3月上旬；夏播為6月下旬～7月中旬。授粉后25d采收，種子的活力最高。 2.自交系選育。多數(shù)百日草自交結(jié)實(shí)率低，花期用3％NaCl處理的比蕾期授粉更能提高自交結(jié)實(shí)率。經(jīng)單株多代選擇獲得了23個(gè)花色豐富、瓣型、株型不同的百日草和1個(gè)小百日草自交

4、系，為雜交育種提供了基礎(chǔ)材料。 3.百日草雄性不育系的獲得。通過(guò)兩種途徑獲得育性1:1分離的雄性不育系：1)F1代商業(yè)品種(利用不育系制種)自交F2代獲得不育株，與F1代回交；2)多代自交出現(xiàn)的不育株與同一自交系可育株測(cè)交。然后在不育系內(nèi)進(jìn)行兄妹交、可育株自交，結(jié)合與多個(gè)自交系(恢復(fù)系)測(cè)交進(jìn)行不育類型鑒定。獲得了百日草深紅色單隱性雄性不育兩用系A(chǔ)H209AB、桔紅色單隱性雄性不育兩用系J16601AB等6個(gè)不育系。這些不育系

5、的雄性不育株花瓣退化或絲狀，雄蕊退化成絲狀，內(nèi)無(wú)花粉，外觀呈絨毛狀，具有敗育徹底，不育性穩(wěn)定，不受環(huán)境因素的影響，在育種上具有重要的利用價(jià)值。 4.表型性狀與RAPD、ISSR分子標(biāo)記評(píng)價(jià)20個(gè)百日草自交系的遺傳多樣性。為了正確地選擇百日草雜交育種的優(yōu)良親本，利用表型性狀、RAPD和ISSR標(biāo)記對(duì)百日草自交系間進(jìn)行了遺傳多樣性的評(píng)估。通過(guò)對(duì)34個(gè)表型性狀的分析，結(jié)果表明花色不是百日草表型特征分類的重要指標(biāo)，而花徑、株型和瓣型能

6、很好地鑒別百日草自交系聚類群。從147條RAPD引物和44條ISSR引物篩選到具有多態(tài)性的RAPD引物12條，ISSR引物9條。RAPD引物共擴(kuò)增出147條帶，多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)為100，多態(tài)性位點(diǎn)比率為68.03％，平均多樣性指數(shù)為0.3559，有效等位基因數(shù)為1.4169；ISSR引物共擴(kuò)增出128條帶，多態(tài)性位點(diǎn)數(shù)為97，多態(tài)性位點(diǎn)比率為76.38％，平均多樣性指數(shù)為0.4013和有效等位基因數(shù)為1.4728。試驗(yàn)表明，兩種分子標(biāo)記結(jié)果

7、較為相似，呈極顯著的正相關(guān)(r=0.733)。聚類分析將20個(gè)自交系分為2類：一類群來(lái)源于虹越種子集團(tuán)公司；另一類群來(lái)源于甘肅酒泉種子集團(tuán)公司，聚類群體與原產(chǎn)地相關(guān)。形態(tài)特征與分子標(biāo)記(RAPD和ISSR)也具有顯著的正相關(guān)(r=0.381，0.377)，但分析親緣關(guān)系特別是系譜關(guān)系時(shí)，分子標(biāo)記優(yōu)于形態(tài)標(biāo)記。ISSR是一種多態(tài)性和重復(fù)性優(yōu)于RAPD的分子標(biāo)記，育種過(guò)程中，適宜的分子標(biāo)記結(jié)合表型性狀分析，能更準(zhǔn)確地評(píng)價(jià)百日草自交系間的遺傳