论文部分内容阅读
多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)是一种冷季型优良牧草,具有生长迅速、适口性好、消化率高等特点,具有较高的经济价值。利用染色体加倍的方法对多花黑麦草种植资源进行遗传改良及多花黑麦草育种工作中具有重要意义。本研究利用秋水仙素溶液不同浓度(0.1%、0.15%、0.2%、0.25%和0.3%)和不同处理时间(2 h、4 h、6 h和8 h)分别对2个地理来源、遗传背景不尽相同的二倍体多花黑麦草PI 376875(来自新西兰的意大利型栽培品种)和PI 598939(来自意大利的Westerwolth型野生材料)进行处理,探讨最佳的秋水仙素溶液处理浓度和处理时间;并对秋水仙素处理材料进行主要农艺性状测量及染色体倍性检测,筛选性状好、染色体完全加倍的牧草育种新材料,为培育抗性强、适应性好、高产优质的四倍体多花黑麦草新品种奠定基础。主要结果如下:1.利用20个不同处理对供试材料萌动种子进行处理,最终获得441个成株多花黑麦草植株,其中PI 3768752 66株,成株率33.25%;PI598939 175株,成株率21.88%。通过流式细胞仪检测倍性表明:成功加倍为四倍体的植株共计162株,其中,PI 37687590株,诱变率为33.83%;PI 598939 72株,诱变率为41.14%。2.在不同处理中,PI 598939相比PI 376875对于秋水仙素浓度和处理时间表现出灵敏的反应,表明Westerwolth型野生材料可能较意大利型栽培品种对秋水仙素更为敏感。秋水仙素溶液浓度和处理时间均对出苗率具有一定影响:当溶液浓度为0.1%时,两份材料均有较高的出苗率(87.5%-100%);随着处理浓度的逐渐上升,材料出苗率均有一定程度的下降。当达到最高浓度0.3%时,出苗率最低(22.5%-55%)。同一浓度处理下,处理时间较短(2-4 h)的种子具有较高的出苗率(最高可达100%),较长时间处理(6-8 h)种子的出苗率相对较低(最低为PI 598939于0.3%处理8 h的25%)。不同处理条件对多花黑麦草成株率的影响与出苗率具有相似的趋势,即低浓度、短时间处理成株率高,而高浓度、长时间成株率低:0.1%处理2h对PI 598939成株率为100%;0.3%处理8 h对PI 598939成株率降至0。对秋水仙素处理材料的倍性检测结果显示:随着溶液浓度的提升和处理时间的延长,诱变成功率呈现先上升后下降的整体趋势:在0.1%溶液处理2 h条件下,仅有5%的PI 598939材料为四倍体,而PI 376875诱变率为0;在0.2%处理4h达到最高(PI 37687为30%;PI 598939为25%);当溶液浓度和处理时间进一步加强;诱变率开始下降,以0.3%溶液处理材料时,PI 376875、PI 598939分别有12.5%和10%的材料成功诱导成为四倍体。本实验结果表明:在0.2%浓度下处理4 h在两个供试材料中均有较高的成活率及变异率,PI376875成活率和变异率分别为89.29%和30.0%;PI 598939成活率和变异率分别为60.61%和25.0%,为多花黑麦草染色体加倍的最适处理条件。3.对秋水仙素处理后的材料进行了主要农艺性状观测,结果表明:加倍成功的四倍体在倒二叶宽(二倍体植株4.03mm,四倍体植株6.56mm)、穗长(二倍体植株27.86cm,四倍体植株31.72 cm)、小穗数(二倍体植株21.02个,四倍体植株26.81个)等性状上优于二倍体;倒二叶长(二倍体植株27.06 cm,四倍体植株21.37 cm)、分蘖数量(二倍体植株33.41个,四倍体植株28.43个)等性状表现不如二倍体;加倍个体的旗叶长(二倍体植株14.03 cm,四倍体植株13.43 cm)、旗叶宽(二倍体植株4.15 mm,四倍体植株4.73 mm)及抽穗时间(二倍体植株87 d,四倍体植株91 d)与二倍体对照均无显著差异。