牡丹杂交育种及杂交一代遗传多样性的研究

来源 :山东农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:skyzbc
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牡丹(Paeonia suffruticosa)为落叶灌木,被称为花王。在我国已有2000多年的栽培历史,是我国十大名花之一。本研究通过杂交育种以期培育出符合某种特殊需要的牡丹新品种;并以16个亲本品种和13份牡丹杂交一代为材料,利用SRAP分子标记技术进行杂交亲本间亲缘关系及子代与亲本间遗传关系的研究,为科学选择杂交母本,提高杂交育种效率,科学进行杂交后代早期选择,丰富牡丹种质资源提供理论依据。主要研究结论如下:1.采用人工杂交法,根据特定的育种目标设定杂交组合101个,结实率达到80%以上,共获得种子2380粒,得到幼苗879株,出苗率36.9%。2.对13份杂交一代进行形态学鉴定,大致将其分为3种类型:偏母型,如Z1、Z3、Z7、Z8、Z11、Z12等6株。偏父型,如Z2、Z5、Z6等3株。中间型,如Z4、Z9、Z10、Z13等4株。3.本试验反应体系选定为25μL的PCR反应体系,含10×PCR Buffer2.5μL,25mmol/L Mg2+2.0μL,2.5mmol/L dNTPs2.5μL,5U/μL Taq酶0.3μL,5μmol/L引物1.5μL,模板2μL, ddH2O补充至25μL。扩增程序如下:94摄氏度预变性长达5min;94℃变性长达1mmin,35℃复性为1min,72℃延伸到1min,分为5个循环;94℃变性为1mmin,50℃复性为1min,72℃延伸到1min,分为35个循环;72℃延伸到10mmin,放置在4℃温度中保存。4.从64对引物中筛选出能稳定扩增的9对引物,利用这9对引物对16份亲本和13份杂交一代共29份试验材料进行扩增,借助GENESCAN软件计算出位点共为1344个其中多态性位点1330个,占98.95%,平均每对引物149.3个。16个亲本的遗传相似系数为0.2925-0.4638,平均Nei’s遗传多样性指数H=0.1655,平均Shannon信息指数I=0.3047。13份杂交一代的遗传相似系数为0.1651-0.4292,平均Nei’s遗传多样性指数H=0.1695,平均Shannon信息指数I=0.3077。5.根据SRAP扩增结果,利用UPGMA法构建树状聚类图,16份亲本被分为3类,其中品种‘清香白’自成一类与其他品种亲缘关系最远。‘清香白’在形态上花为白色皇冠型,株型高,叶形为中型圆叶。13份杂交子代可被分为偏母型、偏父型和中间型三种类型。6.通过分析16份杂交亲本间的相似性系数及各杂交组合结实率的情况,得出亲本的相似系数在0.31-0.35时,结实率较高。在考虑性状搭配和亲本自身育性的情况下,为了能提高杂交的亲和性,杂交应以单瓣型品种为母本,选择亲缘关系远的品种进行杂交。符合性状要求、亲缘关系又不太近的品种也可以选择。最终选出凤丹白、黑海撒金、朱砂垒、彩绘等四种优秀的母本品种。7.13份杂交一代的遗传相似距离0.2641、平均Nei’s遗传多样性指数H=0.1695、平均Shannon信息指数I=0.3077都高于16个亲本的遗传相似距离0.1713、平均Nei’s遗传多样性指数H=0.1655、平均Shannon信息指数I=0.3047。表明杂交一代间遗传变异增大,较亲本的遗传多样性丰富。8.分析杂交一代与其亲本间扩增谱带的多态性,结合聚类分析结果,可知牡丹杂交为偏母性遗传,说明细胞质基因在牡丹遗传性状的表达中发挥了作用。并且结合形态学鉴定结果得到偏父型杂交子代2、4、6、13,预测其成株性状可能表现偏向父本性状;得到偏母型杂交子代1、3、5、7,预测其成株性状可能表型偏向母本性状;得到中间型杂交子代8、9、10、11、12,可能会在将来出现双亲共有性状或与亲本不同的特异性状,需重点培育和利用;9.研究得到形态学鉴定结合SRAP分子标记鉴定,能便捷的进行杂种后代早期鉴定工作,有利于预测杂交后代成年表型性状和发现兼有亲本优势性状的新品种。
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