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杂花苜蓿杂种优势遗传分析

刘荣霞  
【摘要】: 本研究以25株苜蓿亲本及其10株杂交F1代为试验材料,采用农艺学、形态学和RAPD、SSR、EST-SSR分子标记相结合的试验方法,从形态学水平和DNA分子水平上对亲本间的遗传多样性、亲本与F1代的遗传关系以及杂种优势的关系进行了分析,并利用分子标记遗传距离对F1代杂种优势进行了预测。主要研究结果如下: 1.形态学性状遗传距离矩阵将25株苜蓿亲本聚成3个组,大多数高秋眠级紫花苜蓿、黄花苜蓿和低秋眠级紫花苜蓿都分别聚在不同的组;但新疆黄花苜蓿和龙牧801、肇东和锡盟黄花苜蓿-2来源于不同的地域,形态学性状较相似,也聚在同一组。说明苜蓿的遗传基础比较复杂,仅用形态学遗传距离无法准确的区分紫花苜蓿和黄花苜蓿的差别。 2.SSR、RAPD分子标记将25株苜蓿亲本材料分别聚成6个组和4个组,与形态学聚类结果相比,分子标记的聚类结果在苜蓿材料的区分上更加准确。低秋眠级紫花苜蓿聚为一类;黄花苜蓿和高秋眠级的紫花苜蓿分别聚在不同的类群;但也有个别紫花苜蓿和黄花苜蓿也聚在同一类。 3.苜蓿植株的生物量与分枝数、叶长、叶周长之间极显著相关,与叶面积显著相关。分子标记扩增结果与生物量、形态学性状数据之间的相关性表明,分子标记与生物量、形态学性状之间均未达到显著水平。 4.F1代苜蓿在生物量和分枝数、节间数、叶面积、叶宽、叶长、叶型指数、主茎长、叶周长9个性状上表现出较强的杂种优势。其中杂交种10-5、6-3、14-7和10-2的超亲优势和超标优势较强;杂交种8-2和6-9较低。 5.8条RAPD引物、5对SSR引物和3对EST-SSR引物都可以对具有高、中、低杂种优势的10个杂交种进行区别鉴定。其中RAPD分子标记中引物S1可能与节间数、叶面积、叶宽和叶型指数有关;引物S70可能与生物量和分枝数有关;引物S146可能与生物量、分枝数、主茎长和叶面积有关;引物S152和引物S311可能都与生物量、分枝数和主茎长有关。SSR和EST-SSR分子标记中引物Mtic12可能与分枝数、主茎长、叶长和叶周长有关;引物Mtic338和引物afctt1可能都与生物量、分枝数和主茎长有关;引物BF106可能与分枝数有关;引物be323955可能与分枝数和主茎长有关;引物al372288可能与生物量、分枝数、主茎长、叶长和叶周长有关;引物bf518447可能与分枝数和主茎长有关。 6. 3对SSR引物和2对EST-SSR引物对F1代杂交种及其亲本进行研究,结果表明:超亲优势和超标优势较强的杂交种10-2和10-5都出现杂合带型,并在各位点都检测到特异性条带。 7. 10个杂交组合的生物量及形态学性状的超亲优势与RAPD和SSR标记的遗传距离进行相关性分析表明,RAPD和SSR分子标记的遗传距离与杂种优势的相关性普遍存在,但相关性低,所以本试验中的分子标记还不能准确应用于杂种优势的预测。


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