幾種小麥族禾草遠(yuǎn)緣雜交后代育性恢復(fù)研究.pdf

1、小麥族多年生禾草的多數(shù)種具有耐瘠薄、抗逆性強(qiáng)、優(yōu)質(zhì)高產(chǎn)等特性，是禾草及麥類作物品種改良的寶貴基因庫(kù)。為創(chuàng)造結(jié)合雙親優(yōu)良特性的飼草新種質(zhì)，我們將引自北美洲草原具高產(chǎn)優(yōu)質(zhì)特性的加拿大披堿草分別與產(chǎn)于內(nèi)蒙古草原抗逆性強(qiáng)的野大麥、披堿草、圓柱披堿草進(jìn)行種屬間遠(yuǎn)緣雜交，獲得了高度不育的雜種F<,1>代。本研究利用秋水仙堿誘導(dǎo)染色體加倍法和回交法克服這3個(gè)雜種的不育性，并從形態(tài)及生物學(xué)、細(xì)胞學(xué)、同工酶及AFLP不同水平分別對(duì)加拿大披堿草-野大麥染色

2、體加倍后代、加拿大披堿草-披堿草F<,1>和加拿大披堿草-圓柱披堿草F<,1>及其BC<,1>代進(jìn)行了鑒定分析。主要結(jié)果如下： 1．秋水仙堿處理三倍體加拿大披堿草-野大麥F<,1>分蘗苗的適宜濃度和時(shí)間范圍分別為0.15％～0.20％和12～24h，獲得染色體加倍植株17個(gè)，并在田間發(fā)現(xiàn)了16個(gè)染色體自然加倍株叢。 2．加拿大披堿草-野大麥染色體自然加倍植株及其加倍F<,1>代、秋水仙堿加倍植株的PMCM Ⅰ染色體構(gòu)型分

3、別為0.04 Ⅰ+20.96 Ⅱ、0.03 Ⅰ+20.98 Ⅱ和0.03 Ⅰ+20.97 Ⅱ，花粉可育率分別為84.97％、94.08％和90.21％，自然結(jié)實(shí)率分別為77.51％、83.87％和80.13％，育性較高。 3．加拿大披堿草-野大麥染色體加倍植株及其后代的生長(zhǎng)勢(shì)強(qiáng)，生育期均為147d，開花持續(xù)期和果后營(yíng)養(yǎng)期長(zhǎng)，枯黃期晚，株高、葉長(zhǎng)、葉寬、穗長(zhǎng)、穗寬等形態(tài)特征明顯優(yōu)于雜種F1，繼承了父本野大麥分蘗性和耐鹽性強(qiáng)的特性。

4、 4．加拿大披堿草-野大麥染色體加倍植株及其加倍F<,1>在同一發(fā)育階段的EST、POD和SOD 3種同工酶酶譜表征具有一致性，而在不同發(fā)育階段同工酶酶譜表征存在明顯差異，可作為染色體加倍后代育性恢復(fù)鑒定的遺傳標(biāo)記。 5．用19個(gè)AFLP適宜引物對(duì)加拿大披堿草-野大麥染色體加倍植株及其加倍F<,1>～F<,4>、親本及雜種F<,1>擴(kuò)增出的多態(tài)性位點(diǎn)比率為84.60％；聚類分析表明，親本加拿大披堿草與野大麥遺傳差異最大，

5、雜種F<,1>與♀加拿大披堿草遺傳差異相對(duì)較小，染色體加倍植株及其加倍F<,1>～F<,4>代間的遺傳差異最小。 6．加拿大披堿草-披堿草F<,1>生長(zhǎng)速度明顯超過雙親、加拿大披堿草-圓柱披堿草F<,1>生長(zhǎng)速度介于雙親之間，其生育期分別為139d和132d，株高分別為150.05cm和143.67cm，株型均偏向♀加拿大披堿草，葉片長(zhǎng)而寬大，葉量豐富，穗子大，分蘗能力強(qiáng)。 7．加拿大披堿草-披堿草F<,1>、加拿大披堿

6、草一圓柱披堿草F<,1>均為五倍體，其PMCM Ⅰ染色體構(gòu)型分別為19.04 Ⅰ+7.45 Ⅱ+0.28Ⅲ+0.02Ⅳ和5.82Ⅰ+14.31Ⅱ+0.15 Ⅲ，染色體配對(duì)行為不規(guī)則是造成雜種不育的重要原因。 8．用13個(gè)AFLP適宜引物對(duì)加拿大披堿草-披堿草F<,1>、加拿大披堿草-圓柱披堿草F<,1>及其雙親擴(kuò)增的多態(tài)性位點(diǎn)比率為83.56％，各材料間的AFLP指紋圖譜差異明顯，可作為雜種F<,1>與其各自親本識(shí)別的分子依據(jù)；

7、聚類分析顯示，親本加拿大披堿草與披堿草的遺傳差異比與圓柱披堿草的差異大，2個(gè)雜種F<,1>與各自父本的遺傳差異相對(duì)較小。 9．建立了加拿大披堿草-披堿草F<,1>、加拿大披堿草-圓柱披堿草F<,1>組培再生體系，即以MS為基本培養(yǎng)基，愈傷組織誘導(dǎo)、繼代、幼苗分化、生根的最適培養(yǎng)基濃度組合分別為：400mg/L CH+3.0mg/L 2,4-D、400mg/L CH+1.0mg/L 6BA+0.5mg/L，2,4-D、400mg/