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箭筈豌豆(Vicia sativa L.)是一种重要的一年生、自花授粉、二倍体豆科牧草,具有广泛的适宜性和良好的抗寒能力,在世界范围内广泛种植。本团队育成的兰箭1、2、3号箭筈豌豆品种缓解了青藏高原牧区早春饲料缺乏的现状。但目前的箭筈豌豆品种大都存在裂荚率高、种子产量较低等特点。鉴于此,本论文以收集自49个国家的541份箭筈豌豆种质资源为材料,评价了9个种子形态特征和18个主要农艺性状的遗传多样性,并对荚果裂荚力进行了量化、研究了裂荚的生物学特征。以期获得具有抗裂荚、高产的箭筈豌豆种质,并了解其裂荚机理。主要研究结果如下:1.对541份箭筈豌豆种质9个种子形态学特征的遗传多样性进行分析,性状包括:长、宽、长宽比、弧长、弧宽、周长、种脐长、百粒重和种子形状等。种质间所有测试的种子性状均存在显著(P<0.05)基因型变异。表明541份种质中存在有价值的遗传变异。2.连续2年(2015~2016年)对418份箭筈豌豆种质18个主要农艺性状的遗传多样性分析发现,所测农艺性状都存在显著(P<0.05)的基因型变异。在基因型×环境交互作用条件下,裂荚率、草产量主要受基因型控制,而百粒重受环境的影响较大。基于模式分析,获得了3份抗裂荚且高产的种质,为箭筈豌豆新品种选育提供了研究基础。3.连续3年(2013~2015年)对箭筈豌豆裂荚率进行评价,共获得16份抗裂荚种质和10份易裂荚种质。利用数显推拉仪测定荚果受外力影响而裂荚的能力,发现易裂荚种质裂荚的裂荚力极显著(P<0.01)低于抗裂荚种质(易裂荚种质裂荚力为2.16±0.29 N;抗裂荚种质裂荚力为9.29±1.83 N)。4.发现箭筈豌豆裂荚首先发生在荚果腹缝线部位。在易裂荚和抗裂荚种质的荚果腹缝线中共检测到1,285个DEGs,包括575个上调和710个下调的unigenes。通过酶活性分析发现,易裂荚种质荚果腹缝线中多聚半乳糖醛酸酶和纤维素酶的活性显著(P<0.05)低于抗裂荚种质。GO和KEGG分析发现,22个编码细胞壁修饰和水解酶的DEGs在易裂荚种质中高度表达。