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青狗尾草遗传多样性及抗除草剂谷子基因流研究

闫洪波  
【摘要】: 栽培种的近缘野生种遗传多样性及栽培种与近缘野生种之间的基因漂移 (基因流)是评估转基因新种质田间释放后所产生的生态学效应的重要基础 内容。本研究以我国北方近缘种青狗尾草为材料通过对12种等位酶(AAT、ADH、 AMP、DIA、GDH、IDH、MDH、ME、PGD、PGI、PGM、SKD)共21个位点的分析 研究它们的遗传多样性;以显性抗除草剂(拿捕净)谷子种质作为花粉供体 材料,以不抗除草剂青狗尾草作为花粉受体材料进行了栽培种向其主要近缘 野生种基因漂移的检测研究。主要研究结果如下: 1.我国北方青狗尾草遗传多样性特征是:AAT-3、PGD在所有供试种源中 均表现单态,金狗尾草与青狗尾草和谷子相比,IDH—1表现沉默(缺失),青 狗尾草同其它一年生以自花授粉为主的植物相比表现更高的遗传变异性,金 狗尾草表现为倍性复合体。不同地理来源的青狗尾草之间的遗传差异大于青 狗尾草和谷子种间的遗传差异,聚类分析结果显示青狗尾草间的遗传差异同 地理区域相关。 2.由于不同地区的青狗尾草和抗除草剂谷子亲缘关系不同,可以推广与 当地青狗尾草亲缘关系较远的抗除草剂谷子以减少抗除草剂谷子种植后的生 态负效应。 3.用双氧水和赤霉素联合作用可以打破青狗尾草种子休眠,使青狗尾草种 子发芽率提高到合适的水平。单用双氧水可以打破怀安青狗尾草种子休眠使 其发芽率提高到60%以上,但却不能把沙岭子青狗尾草种子发芽率提高到合适 的程度。可以通过观察种子在含一定剂量除草剂介质上发芽4天~5天后的形 态特征来分辨抗、感除草剂种子,从而快速鉴定抗除草剂基因流。 4.谷子基因流研究结果表明,尽管一般认为谷子及其近缘野生种是自花授 粉植物,栽培谷子的性状基因仍可向周围60m范围内的青狗尾草漂移,其基 因流的频率随着距花粉供体中心距离的增加而递减,花粉供、受体植株相邻 0.03m时基因流频率最高,平均达1.14%,最高达1.68%。基因流锐减的陡坡发 生在0.5m以内,与花粉供体植株相距20m时基因流频率开始趋向于零,但某 些方向60m时仍可检测到基因漂移。影响基因流频率高低的主要气候因素是 风,在本试验条件下顺、逆风基因漂移的频率相差2倍多。沙岭子和怀安两 地的基因流差异不显著。


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