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利用AFLP进行玉米自交系杂种优势群划分的研究

孔维萍  
【摘要】: 选育优良自交系和玉米杂种优势群划分是玉米杂种优势研究的重要内容,也是建立杂种优势模式的重要依据和提高育种效率的基础性研究。本研究选用我国60个玉米材料,其中包括一些骨干自交系及几个主推杂交种,然后利用AFLP(amplified fragmeng length polymorphism)分子标记技术对其进行遗传多样性分析。结果表明: 1、从64对引物组合中选出5对多态性相对比较高的引物组合:①E-ACA/M-CAC;②E-ACC/M-CAC;③E-ACG/M-CAG;④E-ACC/M-CTG;⑤E-AGG/M-CTA。5对引物组合共扩增出196条多态性带,10条单态性带。平均每对引物组合可扩增出39.2条多态性带。多态性的比率达到81.7%。 2、经过遗传多样性分析和杂种优势群划分,60个试验材料可分为兰卡斯特群,旅大红骨群,唐四平头群,综3群以及PN种质类群5个类群。兰卡斯特群包括Mo17、郑22、670、8723、653、65232、大三角等20个材料;旅大红骨群包括E28、旅九宽、340、8085、598、郑58、757、37、农科39农科等15个材料;唐四平头群包括黄C、黄201、K12、K13、K15、Lx9801、昌7—2等9个材料;综3群包括综3、sy1等6个材料;PN群包括齐319、178、A49、87—1、137、3130、136、78599—2等10个材料。这一研究结果与玉米遗传育种实际基本吻合,说明AFLP分子标记用于杂种优势群划分是可行的。 3、目前国内首推的优良杂交种郑单958,它的父本昌7-2属于唐四平头群,母本郑5-8属于旅大红骨系列,该杂交种表现出很强的杂种优势。豫玉22,其亲本之一综3属于综合种,本实验将其归为第Ⅳ类,而另一亲本87—1划分到第Ⅴ类的PN种质类群,还有农大108是不同于传统杂种优势模式的新的种质类群的组合,它的父本黄C属于我国传统杂优类群唐四平头群,而它的母本178则选自美国杂交种PN78599,这一种质含有热带、亚热带血缘,具有高配合力、高抗倒伏、高抗多种病虫害、抗逆性好。 4、齐319、A49、87-1等自交系均选自PN种质类群,这些种质遗传基础较为复杂,与中国玉米现有4大种质类群具有较高的配合力。这一点在本实验中得到很好的确证。本实验所选的几个杂交种如鲁单981、沈单16、豫玉22、农大108等,其亲本之一都来自PN种质群。 5、从几个杂交种与其亲本的亲缘关系来看,农大108的遗传基础更顷向于其父本黄C;鲁单981与其父本的亲缘关系更近一些,同属于唐四平头系列。豫玉22也与其父本87-1的亲缘关系近,同属于PN种质类群。 6、DS系列杂交种的不同亲本分属于不同的杂种优势群。如DS14、DS16,它们的母本都 属于Lcaster类群,而它们的父本归属于旅大红骨群。这进一步证明选配杂交种的正确 性,就是选配不同类群的自交系进行杂交组合。还有一些系谱来源不清楚的优系也划分 到了相应的类群中,如无名1、无名2等。 7、本实验所用样本容量较大,在国内鲜有报道,且所选用引物组合中有两对组合的应 用目前还未见报道。 经过统计分析表明,除了已知类群的几个骨干自交系外,附加的一些优良自交系也 能够划分到相应的杂种优势群内,从而进一步证明了AFLP分子标记应用于杂种优势群 划分的可行性和有效性,同时也说明了AFLP分子标记体系与所构建的杂种优势群基本 框架的合理性。最后本文结合研究结果对AFLP分子标记在玉米种质杂种优势群划分及 杂种优势预测方面进行了讨论。


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