箭筈豌豆遺傳多樣性及裂莢生物學(xué)特性研究.pdf

1、箭筈豌豆（Vicia sativa L.）是一種重要的一年生、自花授粉、二倍體豆科牧草，具有廣泛的適宜性和良好的抗寒能力，在世界范圍內(nèi)廣泛種植。本團(tuán)隊(duì)育成的蘭箭1、2、3號(hào)箭筈豌豆品種緩解了青藏高原牧區(qū)早春飼料缺乏的現(xiàn)狀。但目前的箭筈豌豆品種大都存在裂莢率高、種子產(chǎn)量較低等特點(diǎn)。鑒于此，本論文以收集自49個(gè)國家的541份箭筈豌豆種質(zhì)資源為材料，評(píng)價(jià)了9個(gè)種子形態(tài)特征和18個(gè)主要農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性，并對(duì)莢果裂莢力進(jìn)行了量化、研究了裂莢的

2、生物學(xué)特征。以期獲得具有抗裂莢、高產(chǎn)的箭筈豌豆種質(zhì)，并了解其裂莢機(jī)理。主要研究結(jié)果如下：
　　1．對(duì)541份箭筈豌豆種質(zhì)9個(gè)種子形態(tài)學(xué)特征的遺傳多樣性進(jìn)行分析，性狀包括：長、寬、長寬比、弧長、弧寬、周長、種臍長、百粒重和種子形狀等。種質(zhì)間所有測試的種子性狀均存在顯著（P<0.05）基因型變異。表明541份種質(zhì)中存在有價(jià)值的遺傳變異。
　　2．連續(xù)2年（2015~2016年）對(duì)418份箭筈豌豆種質(zhì)18個(gè)主要農(nóng)藝性狀的遺傳多樣性

3、分析發(fā)現(xiàn)，所測農(nóng)藝性狀都存在顯著（P<0.05）的基因型變異。在基因型×環(huán)境交互作用條件下，裂莢率、草產(chǎn)量主要受基因型控制，而百粒重受環(huán)境的影響較大?；谀Ｊ椒治?，獲得了3份抗裂莢且高產(chǎn)的種質(zhì)，為箭筈豌豆新品種選育提供了研究基礎(chǔ)。
　　3．連續(xù)3年（2013~2015年）對(duì)箭筈豌豆裂莢率進(jìn)行評(píng)價(jià)，共獲得16份抗裂莢種質(zhì)和10份易裂莢種質(zhì)。利用數(shù)顯推拉儀測定莢果受外力影響而裂莢的能力，發(fā)現(xiàn)易裂莢種質(zhì)裂莢的裂莢力極顯著(P<0.01)

4、低于抗裂莢種質(zhì)（易裂莢種質(zhì)裂莢力為2.16±0.29 N；抗裂莢種質(zhì)裂莢力為9.29±1.83 N）。
　　4．發(fā)現(xiàn)箭筈豌豆裂莢首先發(fā)生在莢果腹縫線部位。在易裂莢和抗裂莢種質(zhì)的莢果腹縫線中共檢測到1,285個(gè)DEGs，包括575個(gè)上調(diào)和710個(gè)下調(diào)的unigenes。通過酶活性分析發(fā)現(xiàn)，易裂莢種質(zhì)莢果腹縫線中多聚半乳糖醛酸酶和纖維素酶的活性顯著（P<0.05）低于抗裂莢種質(zhì)。GO和KEGG分析發(fā)現(xiàn)，22個(gè)編碼細(xì)胞壁修飾和水解酶的D