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《四川农业大学》 2007年
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2个玉米人工合成群体部分S_2株系SSR分析及配合力研究

秦燕  
【摘要】: 本研究以四川农业大学玉米研究所和四川农科院作物所人工合成的GP-4和GP-5群体S_2的60个单株及3个测验种为供试材料,通过SSR分子标记检测60个单株的遗传变异,并对其所配组合主要农艺、经济性状及配合力表现等做了较为全面系统的研究,结果表明: 1.180个组合间除籽粒深度差异不显著外,其余性状差异均达极显著水平,表明多数性状组合间存在真实的差异(表1)。以组合间差异显著性状两季的均数进行配合力方差分析(表2),除穗行数SCA差异不显著外,其他性状GCA和SCA差异均达显著或极显著水平,表明这些性状的GCA和SCA在亲本和组合间存在真实的差异。 2.60个单株GCA分析(表3)表明,不同性状GCA达显著或极显著水平的单株数有一定差异,株高、穗位高只有极少数单株达显著或极显著水平,其余性状达显著或极显著的则相对较多。经济性状中除行粒数外,其余性状的GCA表现GP-5 S_2优于GP-4 S_2。比较各性状株系内个体间GCA存在显著差异的株系数目,各性状间有较大差异,经济性状配合力的差异大于农艺性状,而经济性状中又以穗行数、行粒数、穗重和单株产量的差异较大。 3.20个株系GCA分析(表4)表明,株高、穗位高GCA效应值在2个群体自交后代多数株系间差异不显著,其余各性状的GCA效应值仅在少数株系间差异不显著,因此多数经济性状GCA株系间具有较大差异。GP-4 S_2中55、57、89株系及GP-5 S2中93、105、107株系不仅产量GCA效应值较高,且多数经济性状的GCA效应值为正,可能具有较大利用潜势。3个测验种的GCA分析(表5)表明,48-2在多数农艺、经济性状上均表现较高的GCA,而9636和RPl25仅在少数农艺、经济性状上表现较高的GCA,48-2与供试群体自交后代组配具有较大的育种潜势。 4.180个组合的SCA分析(表6)表明,不同性状SCA效应值达显著或极显著差异的组合个数有较大差异,株高、穗位高最少,秃尖、穗重、单株产量居中,穗长、行粒、出籽率、百粒重最多。同一性状不同群体自交后代所配组合SCA达显著或极显著差异的个数也有一定差异,但差异较小。比较单株产量对照优势大于8%的20个组合的组配方式(表7)发现,GP-5 S_2株系89、57、73和GP-5 S_2株系105、107内的个体与48-2组配获得高产组合的可能性较大。 5.利用95对SSR引物对供试材料进行检测,筛选出40对扩增条带清晰,具明显多态性的引物,40对引物在2个群体S_2中共扩增出420个等位位点,每个SSR座位的等位基因数目为3~25个,平均为10.5个点,且GP-5 S_2的多态位点数、多态位点比例、基因型数、变异系数等均大于GP-4 S_2,同一位点在不同群体内自交后代的基因频率是不同的,从而导致各种基因型的种类和比例出现差异(表8)。基因平均杂合度(H)分析表明,40对引物中有27对引物的基因平均杂合度GP-5 S_2大于GP-4 S_2,且GP-5 S_2的基因平均杂合度在40对引物中的均数也大于GP-4 S_2,可见GP-5 S_2的基因杂合度大于GP-4 S_2,因此GP-5自交后代的纯合速率比GP-4慢(表9)。 6.对遗传距离进行比较(表10),不同群体S_2间平均遗传距离大于群体内株系间平均遗传距离,群体内株系间平均遗传距离又远远大于株系内个体间平均遗传距离。根据遗传距离进行聚类分析(表11、图3),可将60个单株分为5个大类10个亚类,株系内3个单株均聚在一起,表明同一株系内个体间遗传差异较小。GP-4 S_2的30个单株主要分布在第Ⅰ和第Ⅲ类,而GP-5 S_2的30个单株则在5个大类中均有分布,群体GP-5 S_2的遗传变异可能较GP-4 S_2更为丰富。GP-4 S_2部分株系和GP-5 S_2部分株系聚在同一亚类,表明GP-4 S_2和GP-5 S_2的部分株系可能有相似的遗传背景。 综上表明,多数性状GP-5 S_2GCA优于GP-4 S_2,分子标记检测结果也表明GP-5 S_2入选株系的遗传变异较GP-4 S_2大。群体内株系间经济性状的GCA株系间差异较大,而SSR标记检测也表明,群体内株系间的遗传差异远远大于株系内个体间的遗传差异,所以在利用群体自交选系时,应多选优良基本单株,并进行早代测定,以确定基本株配合力的优劣,从而提高选系效率。2个群体自交后代中55、57、89、93、105和107株系的产量GCA较高,多数经济性状GCA为正,可能具有较大利用价值。
【学位授予单位】:四川农业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:S513

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