植物科学与技术.docx
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1、Y射线娥自交系48-2 M5代株系遗传差异分析植物科学与技术王贵东指导老师:石海春讲师摘要:以玉米自交系48-2及其13个诱变系为材料,通过对16个主要农艺经济 性状的变异系数、主成分与聚类分析,比拟分析了诱变系与482之间的遗传差 异,结果说明:与对照48-2相比,诱变系各主要农艺经济性状存在丰富的变异, 其中,诱变系28、29、31、23和27与48-2的遗传差异较大;主成分分析说明, 前5个主成分对总变异的贡献率达89.96% ;采用类平均法,以聚类距离4.32 为标准可将供试的48-2及其诱变系分为6类,每类材料各具特点,可为诱变系 的利用提供一定的依据。关键词:玉米;y射线;48-2
2、 ;诱变系;遗传差异;Analysis of genetic variation difffence of inbred line 48-2sM5by 60Co-y ray jrradiatio乂带格式的:字体颜色:红色 1Plant Science and Technology Wang GuidongTeacher: Shi Haichun LecturerAbstract; The maize inbred line 48-2 and 13 mutagenesis system foe the material, through 16一 带格式的:字体:加粗major agronomic
3、 traits of economic coefficient of variation, principal component and cluster analysis, comparative analysis of the mutation of the Department and the 48-2 the genetic differences ,the result shows that: Compared with the 48-2, mutagenic Department of the existence of major agronomic traits of econo
4、mic wealth of variations, in which the Department of28,29,31,23 and 27 with the mutation of the genetic diversity 48-2 relatively large;principal component anlaysis showed that the first 5 principal component of the total variance contribution rate of 86.96%;using UPSMA to cluster distance of 4.32 a
5、s the criterion for the examination could be 48-2 and the mutation system is divided into six categories, each with distinct characteristics ofeach type of material can be used for the mutagenesis system to provide some basis.Key words: maize; v-ray; 48-2; mutagenesis system; genetic differences;一带格
6、式的:宜体/加粗1文献综述334.223.604.576.495.156.624.806.097.867.267.925.663.414.结辐讨论十一一带格式的:缩进:首行缩进:1.5、字符4.1 玉米辐射诱变系特征表现关于自交系遗传差异研究,前人已有研究u吴高岭等田对201份湖北省玉米 品种资源的28个性状进行了主成分分析和遗传距离分析,结果说明以主成分分 析和聚类分析为基础并结合进行遗传跑离测定而建立起来的数值分类学方法是 研究品种数量性状遗传差异和亲木选配的有效方法u席章营等皿对7个玉米478 逅缘系的15个数量牲状速行了遗传距离测定f 果说明,甚试材料之间在多数 数量性状上存在显著差异
7、,遗传距离差异也较太:通过聚类将其分为3个类群, 类群内的性状差异较小,类群间的性状差异较太u覃鸿妮等阿从97对SSR-引领. 中筛选出52对扩增产物具有稳定多态性的引物,对基础材料玉米自变系“082” 及其48个诱变系进行检测,共检测到170个等位基因变异,说明材料间存在着 广泛的遗传差异u袁力行等网利用RFLP和SSR标记对29个玉米自交系进行研 究,共筛选出56个多态性RFLP酶一探针组合和66对多态性SSR标记,分别在 供试材料中检测到187个和232个等位基因变异u本研究结果说明:丫射线对玉米自交系48-2的诱变效果明显,其绝大多数性 状均发生了变化。与对照48-2相比,诱变系各主要
8、农艺经济性状存在丰富的变 异,从中有可能选出综合性状优良的育种用种质。与对照48-2遗传差异较大的 诱变系有28、29、31、23和27,它们在株高、穗位高、叶面积、穗粗、百粒重 和单株产量等10个性状以上与对照到达显著或极显著差异;而诱变系26那么变异 相对较小,但也有5个性状和对照48-2差异到达显著或极显著;其余诱变系与 48-2的差异居中。诱变系31和33具有的植株高大、叶面积较大等特点;诱变系24具有生育期 早、雄穗分枝多等特点;诱变系22具有穗粗较粗、穗行数较多等特点;诱变系 23具有秃尖短、粒深较深的特点。4.2 辐射诱变系的利用价值人们长期以来试图通过遗传距离等多种手段来揭示玉
9、米自交系间的遗传差 异,进而为自交系选育、杂交种组配以及群体改良等提供依据2川。遗传距离的 大小反映的是材料间基因型值的差异31。利用遗传距离的大小对材料进行聚类前人已做过很多研究囚,24.25,26。本研究根据研究材料间的遗传距离,将14个诱 变株系和对照划分为6个类群,各类群材料各具特点,再结合在表型性状上的表 现情况,可以看出该分类是合理的,对玉米育种实践具有一定指导意义。第一类包括骨干系48-2和诱变系26、24,其特点是生育期早、叶片数较少、 雄穗分枝多、穗位较低、行粒较多、单产较高等,是组培早熟高产杂交玉米品种 的理想材料;第二类包括22、27,表现为株高较矮、穗粗较粗、穗行数多,
10、其 他性状表现一般,出籽率低等特点,其低矮的株型是配置矮秆品种的理想材料; 第三类包括21、32、33,表现为穗粗较大、粒深较大,单产高等特点;第四类 仅有31,表现为植株高大、叶面积较大等特点,在组培高产杂交玉米品种和饲 草玉米育种中均具有较大的应用潜力;第五类包括23、29、25、30,表现为穗 行数较少,其他性状表现良好;第六类28具有秃尖较短、行粒多、穗行多、叶 片数较少、穗位较低等特点。我们可以根据相应的性状,在生产实践中有针对性 的选择利用。参考文献1农业部.就加快我国玉米生产开展答记者问.农业部新闻发布会N. :/ xinhuanet. com /zhibo/20070409/z
11、hibo. htm. 2007. 42王志东.我国辐射诱变育种的现状分析J.同位素,2005, 18(3) :83-1853 Liu L, Van Zanten L, Shu QY, et al. Official ly Released Mutant Varieeties in ChinaJ. MutationBreeding Review,2004, 22 (3):14-244陈长青,白石,史磊,等.我国玉米生产现状和高产育种方向J.安徽农业科学,2007, 35(14):4135-4136,414915许明辉.作物亲本间遗传差异与杂种优势研究进展.云南农业大学学报,1999, 14(1)
12、:107-1126何中虎.作物亲本遗传差异研究.作物杂志,1991, 3:29-317吴高岭,徐尚忠.玉米品种数量性状遗传差异分析及数值分类学研究J.湖北农学院学报,带格式的:缩进:悬挂缩进:().5 字符,左0.86字符,首行缩进:-0. 5字符1997,17(1):1-68刘祥,李凤艳,彭泽斌,等.14个常用玉米自交系遗传差异性分析J.西北农业学报,1999,8(4):47-499万廷文,李玉华,年登瀛,等.玉米自交系性状的遗传差异与杂种优势及特殊配合力的关系J.甘肃农业 大学学报,1993, 28(3) : 243-24610席章营,黄西林,周书有,等.玉米478近缘系的性状分析.遗传距
13、离分析J.河南农业大学学报,1997,31(1) :6-1011郭小平,赵元民,刘毓侠,等.SSR技术及其在植物遗传育种中的应用J.华北农学报,1998, 13(3):73-7612袁立行,李明顺,李新海,等.利用SSR标记研究玉米自交系的遗传变异J.中国农业科学,2000,33(2) : 1-913覃鸿妮,蔡一林,杨春蓉,等.玉米诱变系的SSR遗传变异分析J.核农学报,2008,22(6) : 750-7514增三省.国玉米杂交种的种质基础J.中国农业科学,1990, 23(4): 1-9.15张旭,杨兆顺.诱变技术在玉米育种中的应用J.天津农业科学,2004, 10(4) :25-271
14、16周以飞,黄华康.作物品种实验与统计分析M.福建科学技术出版社,2004.10:38-40.17国家玉米区域试验记载工程和标准(试行)S. zcfg/xiangmubzh 1 .htm18明道绪,欧阳西荣,唐章林,等.田间试验与统计分析M .北京:科学出版社,200519荣廷昭,潘光堂,黄玉碧.数量遗传学M.北京:中国科学技术出版社,2003 20 Abler B S B, Edwards M D, Stuber C W. Isoenzymatic identification of quantitative trait loci in crosses ofelite maize inbre
15、dsJ. Crop Sci, 1991,31:267-274.21王懿波,王振华,王永普,等.中国玉米主要种质杂种优势群的划分以及其改良利用J.华北农学 报,1998,13(1):74-8022席章营,黄西林,周书有,等.玉米478近缘系的性状分析J.河南农业大学学报,1997,31(1):6-10 23 L i Xin2hai, F u Jun2hua ZHANG Shi z huang, et al. Genetic variation of inbred line of maize detected bySSR markers J . Sc ientia Agr icultura Sin
16、 ica, 2000, 33(2): 1-9 24吴渝生,许明辉.玉米自交系主要数量性状遗传距离的研究J.云南农业大学学报994,9(2):89-9425孙海艳,王国强,蔡一林,等.西南地区常用玉米自交系的配合力及聚类分析J.玉米科,2008,16(1):29-322626带格式的:缩进:左侧:0厘米, 悬挂缩进:2.5字符,首行缩进:-2. 5字符李帅,高树仁,张大鹏,等.黑龙江省玉米自交系的遗传距离分析及类群鉴定J.黑龙江八一农垦大.学学报,2008,20(6):8/11.1 玉米的重要性玉米是世界上分布最广泛的粮食作物之一,种植范围从北纬58 (加拿 大和俄罗斯)至南纬40。(南美)。经
17、过长期开展,玉米在中国逐渐形成了三大 种植区:北方春播玉米区、黄淮海夏播玉米区、南方山地丘陵玉米区。其中,种 植比拟集中的地方有:黑龙江、吉林、辽宁、河北、山西、山东、河南、陕西、 四川、云南、贵州、广西等。这些省区的玉米种植面积和产量约占全国的80虬 1983年中国玉米播种面积已达1882万公顷,总产6819万吨,分别占世界的14.6% 和15.2%,是仅次于美国的世界第二大玉米生产国。2000年玉米播种面积进一步 增加到2306万公顷,总产10600万吨,播种面积和总产分别为第三大生产国巴 西的1倍和2倍。2007年农业部公布了旨在提高玉米生产能力的一揽子措施, 力争到2010年全国玉米种
18、植面积不低于4亿亩,总产15000万吨以上。1.2 珠1.21诱变蒿帕弼!状及开展诱变育种是指用物理、化学因素诱导植物的遗传特性发生变异,再从变异群 体中选择符合人们某种要求的单株,进而培育成新的品种或种质的育种方法。20 世纪20年代到40年代,在先后肯定了 X射线和化学药剂的一定诱变作用后,诱 变育种工作逐步开展起来。我国从20世纪50年代后期开始进行植物辐射诱变育 种技术的研究。虽然起步晚,但开展较快,到20世纪60年代后期,已在农作 物新品种选育上获得成功;从70年代后期开始,大批优良农作物新品种被陆续 育成,并在农业生产中开始大面积推广应用。经过50年的开展,我国在植物突 变品种的育
19、成数量、突变品种的种植面积和经济效益等方面,均以较大优势领先 于世界其他国家。根据国际原子能机构2002年的统计,在全世界利用辐射诱 变技术育成的2316个作物新品种中,中国科学家育成的达625个,约占世界总 量的27%,其中包括水稻、玉米、小麦、谷子、大豆等粮食作物,油菜、花生 油料作物,棉花、亚麻经济作物等。1.3自交系遗传差异研究目前玉米育种的主要手段是利用杂种优势进行杂交育种。而杂种优势是一 种复杂的遗传现象,影响因素较多,如双亲性状的差异与互补、亲本遗传背景、 环境条件等。自Shull (1908)提出杂种优势(heterosis)这一名词以来,其遗传机 理至今仍是一个没有解决的问题
20、。在众多的解释杂种优势的遗传假说中,显性假 说和超显性假说较为普遍地被遗传育种学家们所接受。显性假说认为杂种优势是 一个亲本的显性基因掩盖了另一个亲本的隐性基因所致。超显性假说解释为:一 个位点上等位基因的杂合结合比两种纯合都有利。这两个假说以及其它遗传和生 化解释的假说都有一个基本点:获得杂种优势的杂交双亲要有一定的遗传差异, 从而提高杂种一代基因型的杂合性。因此,双亲遗传差异是杂交育种中亲本选 配的重要原那么,对自交系间的遗传差异进行研究具有重要意义。最初育种家们主要通过地理差异、生态差异、亲缘系数等来度量双亲的遗传 差异,但这些方法只能在地理和系谱来源清楚的情况下初略地将种质分类。随 着
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