玉米輻射誘變系遺傳變異及應(yīng)用潛力研究.pdf

1、輻射誘變是創(chuàng)造變異和選育新種質(zhì)的重要手段，探明新種質(zhì)的遺傳變異和育種價(jià)值，對(duì)種質(zhì)的進(jìn)一步改良和有效應(yīng)用均具有十分重要的意義。本研究以玉米輻射誘變系及其測(cè)交組合為材料，利用表型與SSR分子標(biāo)記砑究各誘變系與相應(yīng)基礎(chǔ)材料間的遺傳差異，同時(shí)分析誘變系組合主要農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀的配合力和產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)表現(xiàn)，進(jìn)而綜合評(píng)價(jià)誘變系的育種利用潛勢(shì)。主要研究結(jié)果如下：
　　 1.表型性狀研究表明，與基礎(chǔ)材料相比較，各誘變系在吐絲期、株高、株型、粒色及單株

2、產(chǎn)量等性狀上均產(chǎn)生了不同程度的變異。其中，R08誘變系12和17、48-2誘變系23、27、28、29和31表型變異較大，而R08誘變系16和48-2誘變系22、26及33表型變異則相對(duì)較小。在性狀的改良效果方面，R08和48-2誘變系表現(xiàn)出相似的特性，即株型性狀出現(xiàn)雙向變異，單株產(chǎn)量及其構(gòu)成因素改良效果普遍較差，禿尖長改良效果不明顯。
　　 2.SSR分子標(biāo)記結(jié)果，R08和48-2及其誘變系位點(diǎn)多態(tài)性信息量(PIC)分別在0.

3、18～0.70和0.34～0.83之間，平均PIC分別為0.46和0.61。各R08誘變系與R08的遺傳相似系數(shù)在0.474～0.842之間，平均為0.712，其中誘變系12與R08的差異位點(diǎn)數(shù)最多、遺傳相似系數(shù)最低，在分子水平上與R08遺傳差異最大，其次是誘變系11，誘變系18則與其遺傳差異最小。48-2誘變系與48-2的遺傳相似系數(shù)在0.463～0.782之間，平均為0.645，其中誘變系28、29和32在分子水平上發(fā)生了較大的變異

4、，與48-2的遺傳差異較大，而誘變系21與其遺傳差異最小。這與表型差異分析結(jié)果基本一致，說明育成的誘變系與相應(yīng)基礎(chǔ)材料間存在真實(shí)的遺傳差異，擴(kuò)充了種質(zhì)資源。
　　 3.輻射誘變系組合產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)產(chǎn)生了較大的變化。R08組試驗(yàn)中分別有19個(gè)和11個(gè)組合的分類對(duì)照優(yōu)勢(shì)和統(tǒng)一對(duì)照優(yōu)勢(shì)達(dá)到正向顯著或極顯著水平，其中誘變系11、17和18表現(xiàn)尤為突出，與本試驗(yàn)所用測(cè)驗(yàn)種間的產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)。48-2組試驗(yàn)中分別有25個(gè)和9個(gè)組合的分類對(duì)照

5、優(yōu)勢(shì)和統(tǒng)一對(duì)照優(yōu)勢(shì)達(dá)到正向顯著或極顯著水平，其中誘變系31和26與本試驗(yàn)所用測(cè)驗(yàn)種的產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)較強(qiáng)。組合K318×11、K318×17、21-ES×14、21-ES×15、K169×22、K169×31、21-ES×22和21-ES×31等，自身產(chǎn)量表現(xiàn)較好，產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，利用價(jià)值較高。R08誘變系與K318和21-ES以及48-2誘變系與21-ES和K169之間具有較強(qiáng)的產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)，育種實(shí)踐中應(yīng)該加強(qiáng)利用。
　　 4.不

6、同誘變系在不同農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀上的配合力效應(yīng)產(chǎn)生了較大的變化，與基礎(chǔ)材料的配合力存在不同程度的差異。就單株產(chǎn)量GCA而言，R08誘變系僅16的單株產(chǎn)量GCA極顯著低于對(duì)照，誘變系11、12、15、17、18和19則正向顯著或極顯著高于R08，而48-2誘變系則有7個(gè)高于48-2，且誘變系21、22、26、27、31和32達(dá)到正向極顯著水平，表明玉米自交系經(jīng)輻射誘變后能選育產(chǎn)量GCA更高的誘變系。雜交組合總配合力(TCA)分析表明，單株產(chǎn)量T

7、CA效應(yīng)值的大小與相應(yīng)單株產(chǎn)量的高低排序完全一致，組合單株產(chǎn)量TCA與親本GCA、組合SCA和統(tǒng)一對(duì)照優(yōu)勢(shì)呈極顯著正相關(guān)，且與統(tǒng)一對(duì)照優(yōu)勢(shì)的相關(guān)程度最大，親本GCA次之，組合SCA最小，而親本GCA則與組合SCA無相關(guān)關(guān)系。
　　 5.綜合分析誘變系自身農(nóng)藝經(jīng)濟(jì)性狀表現(xiàn)及其雜交組合的雜種優(yōu)勢(shì)和配合力強(qiáng)弱，結(jié)果表明，各誘變系自身性狀的改良效果均不理想，但不少誘變系的單株產(chǎn)量GCA和所配組合的SCA、單株產(chǎn)量及產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)較相應(yīng)基礎(chǔ)

8、材料或?qū)φ站兴岣?。其中，R08誘變系11和17、48-2誘變系26和31，單株產(chǎn)量GCA效應(yīng)值為正向較大值，穗部性狀GCA改良效果較好，組合產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)強(qiáng)，是高產(chǎn)育種的良好材料，但其株高和穗位高GCA正向效應(yīng)偏大。48-2誘變系23、25、28、29和30雖有利于縮短生育期、降低株高和穗位高，但產(chǎn)量性狀GCA表現(xiàn)較差，有待進(jìn)一步改良；誘變系24產(chǎn)量GCA表現(xiàn)一般，是縮短生育期、降低株高和穗位高的理想材料；其余誘變系各具特點(diǎn)，需在育種