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《西北农林科技大学》 2015年
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不同抗旱型玉米苗期根系性状的遗传分析

蒋奇峰  
【摘要】:根系在作物吸收土壤水分过程中担当着重要的角色,作为直接吸收利用水分最主要的器官,其对水分吸收状况与玉米抵抗干旱胁迫的适应能力关系密切。本研究运用水培法、石蜡切片、光学显微镜观察等手段,选用14份玉米自交系,采用PEG-6000模拟干旱胁迫,测定玉米自交系苗期根系7个与抗旱紧密相关的性状,并通过方差分析、关联分析及聚类分析,对各自交系的抗旱性进行综合评价,选出两份苗期根系水旱差异明显的抗旱型材料武109,旱敏感型材料WN897,通过石蜡切片-显微镜观察等方法对苗期根系7个性状行了遗传分析,旨在为玉米苗期根系抗旱育种相关方面的研究提供理论依据。研究结果如下:(1)水分胁迫条件下玉米苗期根伸长速率、失水率下降,各自交系间下降幅度不同,抗旱能力强的自交系其根伸长速率下降幅度小,根系失水率下降幅度较大;随着诱导物倾斜角的增大,水势梯度升高,向水性弯曲幅度也表现出有不同程度的增加,抗旱性强的自交系向水性弯曲增加幅度较大。(2)水分胁迫可导致自交系根解剖结构发生变化,其皮层的厚度不同程度变薄,皮层占根系直径的比例不同程度下降,根系导管的直径总体降低,抗旱能力强的自交系其皮层厚度较薄,皮层占根系直径的比例较小,根系导管的直径也较小。(3)各指标对水分胁迫的反应程度各异,其中皮层占根系直径比例、皮层厚度、根系失水率受影响大。根据抗旱性度量值(D值)的聚类结果,将14份玉米自交系可分为强抗、中抗、旱敏、高敏4个抗旱级别。聚入Ⅰ类的主要有武109、昌7-2、郑58、PH4CV、Mo17,聚入Ⅱ类的主要有PH6WC、WN75、WN44、和天4,聚入Ⅲ类的主要有803、138、WN180、WN104,聚入Ⅳ类的有WN897。(4)水分胁迫下的根向水性、皮层厚度最佳遗传模型为一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型;水分胁迫下的皮层占根系直径比例、导管直径、根失水速率以及正常和胁迫条件下的根直径最佳遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型;正常条件下的根向水性、皮层厚度、皮层占根系直径比例、导管直径、根失水速率以及正常和胁迫条件下的根伸长速率的最佳遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。正常和胁迫条件下皮层的厚度、皮层占根系直径的比例、根伸长的速率、根系失水的速率在BC1、BC2和F2群体中都表现出比较高的的遗传率,能够稳定遗传,根向水性、导管直径的遗传率较低,其遗传稳定性较差,但在BC2群体其遗传效率较高。根直径的遗传效率较低,不能稳定的遗传。
【学位授予单位】:西北农林科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2015
【分类号】:S512.1

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