蓝花丹与雪花丹杂交F1代的遗传多样性研究

来源 :四川农业大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:huhaiyan1953
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蓝花丹(Plumbago auriculata Lam.)是一种具有极高观赏和药用价值的木本花卉,在全球范围内被引种栽培。我国引种栽培主要用于城市园林观赏,现阶段存在的问题是栽培品种过于单一,不能满足各气候区及多花色品种需求,使其商品化拓展后劲不足。杂交育种是一种通过基因重组产生新的表现型,对目的性状加以选择,从而实现新品种培育的重要育种手段。目前,蓝花丹育种研究仅有多倍体诱导的报道,未见杂交育种相关研究。为创制园林花卉新种质,本研究以蓝花丹和雪花丹(Plumbago auriculata f.alba)(蓝花丹的一个变型种,其花冠为白色)为亲本进行正反交,F1代播种后,选取了85株生长良好且无病虫害的后代作为研究材料,于花期测试了26个表型性状,探究F1代在表型上面的遗传变异。同时,建立并优化了蓝花丹的ISSR-PCR及SRAP-PCR反应体系,筛选ISSR及SRAP引物对F1代进行遗传多样性分析。研究结果可判断F1代是否具有选育价值,对蓝花丹新品种选育、解决现有应用品种单一问题、丰富木本花卉种质资源具有重要的理论和现实意义。研究结果如下:(1)对85个单株19个数量性状的变异测试结果表明:花部数量性状变异系数在5.95%~61.22%之间,植株始花期的变异系数最大,花萼长度变异系数最小。叶部性状变异系数在9.26%~15.92%之间,托叶长度变异系数最大,而叶形指数最小,表明F1代叶片的形状比较稳定,为椭圆形。数量性状中,植株有效花序数量、总花梗长度、分支数、植株上部开散程度的变异系数大于30%,具有较高的选育潜力和价值。(2)计算了85个单株7个质量性状的分布比例。结果表明:F1代花瓣先端形状以“平”的样式为主,“凸尖”仅占9.41%;F1代中长、短花柱的比例接近1:1,但出现了一株雌雄蕊同长的植株;后代花色均处于亲本的中间色调淡蓝色;叶片先端形状以“急尖”为主,托叶的两种表型“半圆形”和“长圆形”比例趋于1:1;植株上部开散程度的三种表型“紧凑”、“开散”与“极开散”比例大致接近,表明F1代的枝条直立性不强,整体株型以开散为主,与亲本表现一致。(3)利用SPSS 22.0计算了表型性状间的Pearson相关系数,结果表明:花部数量性状之间都呈现显著的正相关关系,叶部性状也表现出同样的结果。有效花序数量与植株始花期呈极显著负相关,与株幅呈极显著正相关,这表明开花越早、株幅越大的植株有效花序数量越多。叶片长度和叶片宽度与单花长度呈极显著正相关,表明叶片越大的植株其花瓣直径也越大。植株上端开散程度与分支数呈现极显著负相关,这意味着分支数越多的植株株型越紧凑,生长越直立。主成分分析共抽取了7个主成分,解释了65.171%的F1代变异,花部性状和叶部性状是造成F1代表型差异的主要因素。(4)通过正交试验和单因素试验建立并优化了蓝花丹ISSR-PCR及SRAP-PCR反应体系。25μL ISSR-PCR反应体系为:Taq酶1 U,模板DNA 100 ng,d NTPs 0.15mmol/L,引物0.4μmol/L,Mg2+0.5 mmol/L,影响反应的首要因子是Mg2+。25μL SRAP-PCR反应体系为:Taq酶1.25U,模板DNA 100 ng,d NTPs 0.15 mmol/L,引物1.0μmol/L,Mg2+2.5 mmol/L,影响反应的首要因子是引物。(5)共筛选出8条ISSR引物和7对SRAP引物。15条引物在F1代中共扩增出61个位点,其中多态性位点58个,平均每条引物扩增出3.86个位点,多态性位点比例为95.08%。表明筛选出的引物都具有较高揭示F1代多态性的能力。(6)分子标记结果表明:组合WLBS产生的后代多样性最高,BSWL最低,即雪花丹作为母本时,杂交后代的遗传多样性高于蓝花丹作为母本的杂交后代遗传多样性。AMOVA分析的结果显示,85个F1代的变异主要来源于群体内部。遗传相似性分析表明,BSWL和BLWS组合的后代遗传相似性最低,而WLBS和WSBL的最高。综上所述,本研究利用蓝花丹和雪花丹做父母本进行正反交产生的后代在表型和分子水平上都具有较高的遗传多样性。这些结果意味着我们通过蓝花丹的种内杂交得到了一批具有遗传差异的后代,这些后代丰富了蓝花丹新品种选育的资源库。
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