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《山东农业大学》 2010年
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大葱、洋葱远缘杂交F_1代主要性状分析研究

杨天慧  
【摘要】: 远缘杂交在一定程度上打破了物种间的界限,人为的促进不同物种的基因渐渗和交流,是将有利性状转入目标材料从而获得新物种的有效途径,是引进外源基因、创造变异较多的方法之一。通过这种育种手段,已将一大批优异或特异性基因从野生种或近缘属、种转入栽培种,创造出新的种质资源。 大葱(Allium fistulosum L.)和洋葱(Allium cepa L.)同是百合科、葱属二年生草本植物。大葱的碳水化合物和热量低于洋葱,而蛋白质、脂肪和各种水溶性维生素的含量都显著高于洋葱。洋葱具有抗病性强,耐贮藏,干物质、可溶性固形物、碳水化合物含量高等优良性状,是改良大葱种质的优良材料。本研究通过利用大葱、洋葱雄性不育系与不同皮色洋葱、大葱进行正反杂交,获得不同亲本组合的远缘杂交F_1代,通过进行授粉结实率统计、花粉粒观察、植物学性状调查及品质性状分析,初步探讨了大葱与洋葱杂交的亲和性。主要研究结果如下: 1.大葱、洋葱间利用不同授粉方法进行远缘杂交授粉结实率、结籽率差别较大。利用空间隔离授粉法平均结实、结籽率最高,蜂棒授粉法次之,毛笔授粉法最低。不同杂交组合间,以大葱×洋葱平均结实率最高,空间隔离授粉结实率达50.15%;相同条件下,其反交组合洋葱×大葱平均结实率仅17.9%,说明以大葱雄性不育系为母本更易获得杂交种。远缘杂交种发芽势较低,平均为68.5%,发芽率为79%,可见远缘杂种的活力较低。 2.大葱、洋葱远缘杂交F_1代植株营养体生长发育正常,植株形态及物候期介于父母亲本之间,更偏向母本,部分植株形态发生较大变异,杂种优势明显。远缘杂交F_1代植株叶鞘基部不同程度的出现增厚、膨大,皮色介于两亲本之间,形成长球状鳞茎,体积较小,平均鳞茎高8.17cm,横茎5.59cm,鳞茎重178.28g。 3.远缘杂交F_1代高度不育,洋葱ms×大葱F_1代植株中不育株率平均68.8%,雄性不育类型以Ⅰ型为主;大葱ms×洋葱F_1代植株中不育株率为100%,Ⅰ型雄性不育类型达94%。远缘杂交F_1代花粉活力较低,平均花粉活力为11.3%,仅占亲本有活力花粉的10%左右。电镜扫描下,远缘杂种花粉粒扁平皱褶,形状不规则,表面纹饰特征与亲本区别明显。 4.大葱、洋葱远缘杂交F_1代不同生长期内,假茎/鳞茎中主要营养物质含量及变化趋势与亲本存在差别。远缘杂交F_1代可溶性糖含量介于两亲本之间;可溶性蛋白初期含量较高,随着植株生长逐渐下降,与亲本先升高后降低的变化趋势差别较大;抗坏血酸含量及变化趋势与亲本基本保持一致;游离氨基酸含量与洋葱亲本较为接近,远远高于大葱亲本。远缘杂交F_1代挥发性成分以含硫有机化合物为主,还包括酯类、烷烃类等化合物,其中,对葱属作物风味有较大贡献的二丙基二硫醚,是一种散发辛辣的洋葱和大蒜香气的物质,远缘杂交F_1代中二丙基二硫醚平均含量达33.75%,超出亲本含量11.4~19.3%,辛辣味浓郁。
【学位授予单位】:山东农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:S633.1;S633.2

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