论文题目: 蔗茅的杂交利用及其F1代新种质的鉴定评价研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物栽培学与耕作学
作者: 李富生
导师: 林位夫,何顺长
关键词: 蔗茅,甘蔗,属间杂交,鉴定评价
文献来源: 华南热带农业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 本研究在课题组考察采集和保育鉴定甘蔗野生种质资源的前期工作基础上,依托云南省自然科学基金资助项目（2001C0015Q）,首次利用具有特异优良性状（抗旱、耐寒、锤度高、染色体数目少）的蔗茅（Erianthus fulvus）野生种与甘蔗栽培种或品种（系）进行属间远缘杂交,扩大甘蔗遗传多样性;采用新技术、新方法对蔗茅杂种F1代材料进行早期鉴定评价研究,筛选具有育种价值的新种质,为进一步选育生态适应性广、抗逆性强、丰产高糖的甘蔗新品种奠定物质基础。研究结果如下: 1.蔗茅花粉量较多,花粉发育良好。在自然条件下,蔗茅新鲜花粉仅能存活1h左右;而经低温（10℃）硅胶干燥2h后贮藏于-80℃条件下,其生活力保持可超过360d。蔗茅贮藏花粉生活力的下降比率与花粉含水量呈显著正相关（r=0.933**）;含水量降至10%以下的花粉在低温中贮藏时才能保持较高生活力。 2.在以昆明蔗茅为父本、2个甘蔗热带种和6个杂交种为母本的8个杂交组合中,“崖城89/9×昆明蔗茅”和“Korpi×昆明蔗茅”的实生苗表现较好。共培育成活418份F1代实生苗。 3.蔗茅杂种F1代3个材料的2n=80～82,其染色体遗传规律可能是“（n+10）+n”或“n+2n”模式。DNA分子标记鉴定126个F1代材料,获得2个RAPD随机引物（OPA-19、OPN-11）和1对ITS特异引物（ZM-02）,它们可以同时用于蔗茅杂种F1代真实性的鉴定。 4.蔗茅杂种F1代9个材料的Pn与E、Cs、CO2int、WUE（Pn/E）之间的相关性表现并不完全一致,表明造成Pn变化的原因可能有几种类型:①气孔限因素和非气孔限制因素共同作用型,如子代46、58、117、120。②气孔限制因素为主的类型,如子代47、68。③非气孔限制因素效应大于气孔限制因素效应的类型,如子代52、64、67。另外,chl、chla、chlb、chla/b与Pn呈显著正相关,它们可作为筛选高光效育种材料的辅助指标。 5.蔗茅杂种F1代5个材料的隶属函数综合评价抗旱性的结果表明,不同材料在水分胁迫下可能具有不同的抗旱途径。它们的抗旱性强弱顺序为:子代117、子代58、子代64、子代120、子代52,这与复水1个月后的生长情况相吻合。 6.蔗茅杂种F1代5个材料的电解质外渗率随温度的降低或低温时间的延长而增
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中文摘要
ABSTRACT
1 前言
1.1 国内外甘蔗种质资源开发利用概况及存在问题
1.1.1 甘蔗种质资源的概念
1.1.2 甘蔗野生种质资源在甘蔗品种改良中的作用
1.1.3 甘蔗种质资源的收集、保育、研究和利用
1.1.4 蔗茅的特异性状及其在甘蔗育种中的利用价值
1.2 甘蔗杂种后代的鉴定评价研究现状
1.2.1 杂种真实性鉴定研究
1.2.2 杂种光合特性分析及高糖性状选择的研究
1.2.3 杂种抗旱、抗寒性的鉴定研究
1.3 本研究的目的、内容和技术路线
2 材料与方法
2.1 试验材料
2.2 试验过程
2.3 试验方法
2.3.1 蔗茅抽穗开花特性的观察及其花粉的收集和贮藏
2.3.2 授粉杂交及杂种F_1代实生苗的培育
2.3.3 杂种F_1代植物学形态特征的观测
2.3.4 杂种F_1代体细胞染色体数目的观察
2.3.5 杂种F_1代真实性的分子标记鉴定
2.3.5.1 总DNA提取
2.3.5.2 RAPD扩增及产物检测
2.3.5.3 ITS扩增及产物检测
2.3.6 杂种F_1代主要农艺和工艺性状的选择
2.3.7 杂种F_1代的田间试验鉴定
2.3.8 杂种F_1代光合特性相关指标的测定
2.3.9 杂种F_1代抗旱、抗寒性相关指标的测定
2.3.9.1 抗旱性
2.3.9.2 抗寒性
2.4 统计分析
3 结果与分析
3.1 蔗茅抽穗开花特性的种内差异
3.2 蔗茅花粉贮藏
3.2.1 干燥处理对蔗茅花粉生活力的影响
3.2.2 不同温度下贮藏的蔗茅花粉生活力变化
3.3 甘蔗与蔗茅的属间交配性
3.4 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代的分子标记
3.4.1 杂种真实性的RAPD分子标记鉴定和聚类分析
3.4.1.1 随机引物筛选和RAPD鉴定结果
3.4.1.2 RAPD标记的聚类分析
3.4.2 杂种真实性的ITS分子标记鉴定
3.4.2.1 特异引物的筛选
3.4.2.2 两对引物的特异性扩增
3.4.2.3 ITS标记的鉴定结果
3.4.3 RAPD标记和ITS标记鉴定结果的比较
3.5 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代的体细胞染色体数目
3.5.1 母本崖城89／9的体细胞染色体数目
3.5.2 父本昆明蔗茅的体细胞染色体数目
3.5.3 子代3个材料的体细胞染色体数目
3.6 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代主要农艺和工艺性状的调查选择
3.6.1 杂种F_1代主要农、工艺性状的差异
3.6.2 杂种F_1代株高、茎径、锤度之间的关系
3.7 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代的光合特性分析
3.7.1 杂种F_1代光合参数的季节变化
3.7.1.1 净光合速率(Pn)的变化
3.7.1.2 蒸腾速率(E)的变化
3.7.1.3 气孔导度(Cs)的变化
3.7.1.4 胞间CO_2浓度(CO_(2int))的变化
3.7.2 杂种F_1代Pn与E、Cs、CO_(2int)、WUE之间的关系
3.7.3 杂种F_1代Pn与叶绿素(Chl)含量之间的关系
3.8 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代的抗旱性鉴定
3.8.1 杂种F_1代形态、生理、生化指标耐旱系数之间的相关关系
3.8.2 杂种F_1代形态、生理、生化指标耐旱系数的隶属函数值
3.8.3 杂种F_1代抗旱性与其形态、生理、生化指标之间的相关关系
3.8.4 杂种F_1代抗旱性验证
3.9 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代的抗寒性鉴定
3.9.1 不同材料在不同低温胁迫下的质膜透性变化
3.9.2 不同材料在不同时间低温胁迫下的质膜透性变化
3.9.3 不同材料的蔗芽在模拟冷冻后的萌芽率
3.10 “崖城89／9×昆明蔗茅”杂种F_1代的田间品比鉴定
3.10.1 杂种F_1代在昆明试验点的生长速度观测
3.10.2 杂种F_1代在昆明和昌宁两试验点的主要农、工艺性状比较
3.10.3 杂种F_1代在昆明试验点的产量表现以及两个试验点的检糖分析
4 讨论
4.1 开发利用蔗茅野生种质资源的重要意义
4.2 蔗茅杂种F_1代群体的构建
4.3 甘蔗新种质鉴定评价方法的建立
4.3.1 甘蔗杂种真实性的早期鉴定
4.3.2 高光效甘蔗新种质的鉴定评价
4.3.3 抗旱、耐寒甘蔗新种质的鉴定评价
4.4 甘蔗新种质的田间试验选择和鉴定
4.5 云南高原蔗区甘蔗生态育种初探
5 结论与成果
参考文献
缩略词表
附录
附表1
附表2
附图1
附图2
附图3
附图4
作者简历
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致谢
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发布时间: 2005-07-27
参考文献
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