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百日草杂交亲本的选育与自交系间遗传多样性评价

叶要妹

   百日草是园林中广泛应用的一年生草花,而目前国内市场的百日草栽培品种都是国外进口的F_1代商业品种,每年因为购买种子要用去大量的外汇,所以培育具有自主知识产权的百日草新品种有十分重要的意义。本文利用定位观测、显微观察、系谱单株选择、测交或回交、分子标记等方法对百同草的开花授粉生物学特性、自交系的选育和遗传多样性预测、雄性不育系的获得等进行了系统的研究。主要研究结果如下: 1.百日草的开花授粉生物学。百日草在8:30~16:00开花,舌状花柱头保持膨胀,花柱挺立可达7~10d;联苯胺—过氧化氢测定柱头可授性的结果显示,花后1~3d可授率为79.9%~83.1%,4~6d为56.1%~63.0%,7~10d为37.0%~43.3%;丫状时期、丫状尖端稍弯曲时期、柱状时期田间授粉的结实率分别为76.3%、48.5%和36.8%。百日草花粉属于三核型的花粉,离体萌发的最佳培养基组合为ME_3+16%PEG_(4000)+12%蔗糖,且上午10:00比下午3:00采集的花粉萌发率高。花粉寿命短,在常温、干燥条件下贮藏,花粉的寿命只有18h,在4℃湿润条件下贮藏也不超过1d。从制种角度来看,武汉市百日草一年中可进行两季种子生产,种子生产的最适播种期,春播为2月下旬~3月上旬;夏播为6月下旬~7月中旬。授粉后25d采收,种子的活力最高。 2.自交系选育。多数百日草自交结实率低,花期用3%NaCl处理的比蕾期授粉更能提高自交结实率。经单株多代选择获得了23个花色丰富、瓣型、株型不同的百日草和1个小百日草自交系,为杂交育种提供了基础材料。 3.百日草雄性不育系的获得。通过两种途径获得育性1:1分离的雄性不育系:1)F_1代商业品种(利用不育系制种)自交F_2代获得不育株,与F_1代回交;2)多代自交出现的不育株与同一自交系可育株测交。然后在不育系内进行兄妹交、可育株自交,结合与多个自交系(恢复系)测交进行不育类型鉴定。获得了百日草深红色单隐性雄性不育两用系AH209AB、桔红色单隐性雄性不育两用系J16601AB等6个不育系。这些不育系的雄性不育株花瓣退化或丝状,雄蕊退化成丝状,内无花粉,外观呈绒毛状,具有败育彻底,不育性稳定,不受环境因素的影响,在育种上具有重要的利用价值。 4.表型性状与RAPD、ISSR分子标记评价20个百日草自交系的遗传多样性。为了正确地选择百日草杂交育种的优良亲本,利用表型性状、RAPD和ISSR标记对百R草自交系间进行了遗传多样性的评估。通过对34个表型性状的分析,结果表明花色不是百日草表型特征分类的重要指标,而花径、株型和瓣型能很好地鉴别百日草自交系聚类群。从147条RAPD引物和44条ISSR引物筛选到具有多态性的RAPD引物12条,ISSR引物9条。RAPD引物共扩增出147条带,多态性位点数为100,多态性位点比率为68.03%,平均多样性指数为0.3559,有效等位基因数为1.4169;ISSR引物共扩增出128条带,多态性位点数为97,多态性位点比率为76.38%,平均多样性指数为0.4013和有效等位基因数为1.4728。试验表明,两种分子标记结果较为相似,呈极显著的正相关(r=0.733)。聚类分析将20个自交系分为2类:一类群来源于虹越种子集团公司:另一类群来源于甘肃酒泉种子集团公司,聚类群体与原产地相关。形态特征与分子标记(RAPD和ISSR)也具有显著的正相关(r=0.381,0.377),但分析亲缘关系特别是系谱关系时,分子标记优于形态标记。ISSR是一种多态性和重复性优于RAPD的分子标记,育种过程中,适宜的分子标记结合表型性状分析,能更准确地评价百日草自交系间的遗传多样性。……   
[关键词]:百日草;开花授粉生物学;自交系;雄性不育系;遗传多样性;形态特征;RAPD;ISSR
[文献类型]:博士论文
[文献出处]:华中农业大学2008年