SSR反應(yīng)體系的構(gòu)建及其在玉米重離子輻照育種中的應(yīng)用研究.pdf

1、重離子束輻照能誘導(dǎo)作物發(fā)生遺傳性變異，與傳統(tǒng)的物理誘變方法相比，具有生理?yè)p傷小、突變譜廣、突變頻率高，并有一定的重復(fù)性和方向性的特點(diǎn)。因此，近年來(lái)在水稻、油菜、等育種中得到廣泛應(yīng)用。SSR分子標(biāo)記不需專門設(shè)計(jì)引物，操作簡(jiǎn)便，已成為目前作物遺傳多樣性與雜交種鑒定研究的一種重要手段而受到研究者的普遍重視。 本研究選取經(jīng)不同劑量重離子輻照的37個(gè)（6個(gè)自交系）玉米為試驗(yàn)材料，建立SSR分子標(biāo)記反應(yīng)體系，進(jìn)行輻照玉米材料遺傳多樣性與遺傳

2、變異分析，并對(duì)照田間生物學(xué)表型效應(yīng)，探索SSR分析與重離子輻照劑量和輻照變異性狀之間的相互關(guān)系，為玉米雜交組合的合理選配，提高雜種優(yōu)勢(shì)的利用水平提供理論依據(jù)。主要研究結(jié)果如下： （1）以玉米為材料，構(gòu)建了穩(wěn)定的SSR反應(yīng)體系，即94℃預(yù)變性3min，循環(huán)一次；94℃變性30 s，50～58℃退火30 s，72℃延伸1 min，循環(huán)30次；最后72℃延伸5 min。25 ul反應(yīng)體系：2.5 ul10×buffer（Mg2+ fr

3、ee），2.0 ul dNTP（2.5 Mm each），0.4 ul Taq酶（2.5 U/ul），2.0 ul Mg2+（25 mM），2.0 ul each引物。SSR反應(yīng)結(jié)果顯示：18對(duì)SSR引物對(duì)37份玉米輻照材料共檢測(cè)出56個(gè)等位位點(diǎn)的變異，分子量集中在100～350 bp之間，每對(duì)引物檢測(cè)等位位點(diǎn)2～6個(gè)，平均3.11個(gè)。 （2）以遺傳距離的大小為配制優(yōu)良雜交組合的試驗(yàn)依據(jù)進(jìn)行聚類分析，結(jié)果表明，供試的37個(gè)玉米材

4、料分為四類：第一類由于F30在分子水平特異性較高，故單獨(dú)成一類。第二類包括E10，E20，E30，E40，E50，Eck六個(gè)材料；第三類包括A10，A15，A20，A30，Ack，C30，D20，D25，D30； B25，Dck，F(xiàn)10，F(xiàn)20，F(xiàn)50，F(xiàn)ck和C20，C25，Cck，D10，D15，F(xiàn)40；第四類為A25，C10，C15與B10，B15，B20，Bck，B30，C5。 （3）輻照后玉米在植株性狀和穗部性狀等數(shù)量

5、性狀上表現(xiàn)出了差異。隨著輻照劑量的增大，植株的出苗率、成苗率都呈現(xiàn)整體降低的趨勢(shì)。重離子輻照劑量越大生物損傷越大。M2代中出苗率降低0.4%～28%、成苗率降低12.0%～34.6%；M3代出苗率降低5.6%～47.2%、成苗率降低1.91%～42.0%。12C6+離子輻照種子的適宜劑量為20～25 Gy。M2代植株株高和穗位隨輻照劑量的增加呈現(xiàn)降低的趨勢(shì)，而穗上葉片數(shù)和總?cè)~片數(shù)無(wú)明顯變化。隨著輻照劑量的變化，雄穗花藥顏色改變，穗行數(shù)增

6、加、粒質(zhì)粉質(zhì)變?yōu)橛擦Ｐ?、粒重增加、抗性如抗銹病和紅葉病的植株的出現(xiàn)增多，產(chǎn)生了許多有益的變異。 （4）SSR聚類單獨(dú)成為一類的輻照劑量為30 Gy的自交系478，株高、穗位明顯低于輻照劑量為10 Gy、20 Gy.40 Gy、50 Gy的株高和穗位，其副變異明顯，多穗、葉舌長(zhǎng)等；而輻照劑量為10 Gy、20 Gy、40 Gy、50 Gy的478與其它材料聚類為一類，在形態(tài)學(xué)上粒重、粒型均發(fā)生變化，穗型、穗行數(shù)增加，株高、穗位均整