9个鸭茅品种（系）间杂交F_1、F_2代农艺性状变异及SSR分析

【摘要】：鸭茅是世界优良牧草之一,具有良好的经济、生态效益。我国鸭茅种质资源丰富,但育成品种较少,且多数为引进品种,引进品种适应性相对较差,限制了鸭茅在我国广泛栽培利用。杂交育种可综合有利基因培育出适应性强、高产优质的牧草品种。目前我国尚未通过杂交手段培育出鸭茅品种,本研究以表型和SSR分子标记相结合,对12个四倍体、4个二倍体鸭茅材料间杂交F1组合及6个四倍体鸭茅材料间杂交F2组合作出初步评价筛选,以期得到优良的鸭茅育种材料.,主要研究结果如下： 1)对12个四倍体鸭茅和4个二倍体鸭茅材料间正反交F1代个体的旗叶长度、宽度,倒二叶长度、宽度,株高,茎粗,节长,分蘖数和单株生物量共9个农艺性状进行观测,杂交F1代表现出不同程度的群体超亲优势：四倍体、二倍体鸭茅材料间杂交F1代旗叶宽度超亲优势明显,在所观测农艺性状中杂种优势最大；四倍体鸭茅材料间杂交F1代茎粗、分蘖数和单株生物量超亲优势明显；二倍体鸭茅材料间杂交F1代节间长度超亲优势明显,而分蘖数和单株生物量杂种优势较弱,平均杂种优势显著低于四倍体。杂交F1代的抗锈病能力、越夏能力都较亲本有所提高,并筛选出部分抗性强的优势组合：宝兴×YA02-116、YA02-116×宝兴、川东×宝兴、宝兴×川东、宝兴×楷模、楷模×宝兴。F1代正反交间的旗叶长度、旗叶宽度、倒二叶长、倒二叶宽和单株生物量性状存在显著差异。 2)对12个四倍体鸭茅和4个二倍体鸭茅材料间正反交F1代个体进行SSR分析,结果显示：杂交F1遗传多样性丰富,一致性较低。四倍体鸭茅材料间杂交F1代的平均多态性位点百分率为72%,平均Nei's基因多态性为0.29,平均Shannon遗传多态性指数为0.42；二倍体鸭茅材料间杂交F1代平均多态性位点百分率为45%,平均Nei's基因多态性为0.21,平均Shannon遗传多态性指数为0.30。以亲本遗传距离与杂交F1代农艺性状杂种优势做相关性分析,亲本间的遗传距离与分蘖数呈极显著正相关(r=0.869,P0.05)与株高呈显著负相关(r=-0.892,P0.05),遗传距离可预测这两性状杂种优势。 3)对12个四倍体鸭茅材料间正反交F1代组合进行筛选,得到6个性状优良的F2正反交组合。对F1、F2代农艺性状变异系数进行比较,只有宝兴×YA02-116(F2)旗叶长、株高、单株生物量变异系数较其F1分别增长12.9%、1.8%、0.3%。其他组合农艺性状变异系数增幅不明显,部分呈小幅下降。对F2代田间农艺性状进行分析研究发现,F2与F1相比,茎部性状大多与F1无显著性差异,且株高、分蘖数、单株生物量变异大多高于Fl。正反交组合间存在显著性差异的情况与Fl相比有所减少。 4)对筛选出的6个性状优良的四倍体鸭茅材料间正反交F2组合进行SSR分子标记分析,通过SSR扩增带型分析,发现F2与亲本的共有带较Fl增多、亲本缺失带减少、子代稳定性有所提高,但仍保持了较高的杂合程度,表现出向稳定群体过渡的趋势。F2代多态性位点百分率较Fl降低,降低幅度在4.5-37.5%不等。平均Nei's基因多态性为0.23,平均Shannon遗传多态性指数0.33,均小于F1。而F2子代间的遗传距离大于Fl子代间遗传距离。