籼稻亲本间分子遗传距离与杂种优势的关系研究

论文摘要

分子标记辅助育种可以更有效地利用资源的遗传多样性,在分子水平上更精确地进行选择,从而培育出更符合生产和消费要求的杂交水稻品种。本研究利用SSR标记技术对117个水稻亲本（其中7个不育系和110个恢复系）亲本间的分子遗传距离进行分析;根据不同遗传距离范围确定杂交组合,按NCⅡ设计,配组168个杂种,以特优63为对照,研究与产量密切相关的农艺经济性状,找出对产量影响较大的因子;分析亲本间分子遗传距离与F1杂种优势表现之间的相关性,探讨利用亲本间分子遗传距离预测优势组合及杂种优势的可行性,选育强势组合。研究结果如下:1、11对SSR引物PCR扩增共检测出36个等位基因变异,每对引物能检测出2～4个等位基因,平均值每个位点的3.26个;计算出不育系与恢复系之间的遗传距离变幅在0.0606～0.6364之间,平均为0.3562;根据遗传距离进行聚类,可将所有的供试材料分为三类,其中不育系可单独为一群,能够清楚将不育系和恢复系分开。这说明利用SSR标记能够准确分析籼稻品种问的遗传差异性.2、在影响杂交水稻产量的主要因素中,有效穗数的影响最大,结实率次之,株高影响较小。这说明亲本组配时要重点考察的仍是有效穗数,但其他性状也不要忽视.3、遗传距离与杂种优势相关性分析结果表明,（1）当所有组合亲本间遗传距离在0.06～0.30范围内,遗传距离与F1单株产量呈显著正相关;在其他的范围内,遗传距离与F1单株产量及F1单株产量超亲优势没有显著的相关性。（2）单个不育系与恢复系间的遗传距离与F1单株产量在大部分范围内都呈不相关,甚至在某一范围内与F1单株产量及F1单株产量超亲优势达到负相关。（3）亲本间遗传距离与F1其他性状超亲优势的相关性有较大波动,相关性有明显区别,表现出相关与不相关,正相关与负相关,不显著、显著与极显著等不同的情况。由此表明,SSR分子遗传距离并不能普遍准确地用于预测F1杂种产量和杂种优势的表现,但亲本间分子遗传距离与杂交种在个别产量构成性状上存在一定相关性,表明分子标记可能在个别性状上为亲本的分子选配提供有价值的参考信息。4、在168个组合的杂种中有11个组合的产量超过对照品种特优63,表现显著的竞争优势,其中三个组合的产量比对照高了10%以上,他们分别是先A/中大542、博A/06T2351、博A/中大552,其亲本间遗传距离在0.24～0.3之间。优势组合的亲本遗传差异分析表明,杂种产量并没有随所标记的遗传距离的增加而增加,可以看出强优势的组合大部分遗传距离在0.24～0.30范围内,更说明在以后的亲本组配中要主要在这个范围。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 前言
• 1.1 作物杂种优势的衡量指标
• 1.1.1 超亲优势
• 1.1.2 竞争优势
• 1.2 作物杂种优势预测
• 1.2.1 利用地理差异来预测杂种优势
• 1.2.2 利用数量遗传学的方法预测杂种优势
• 1.3 杂交水稻组合选配理论与方法
• 1.4 本研究的目的和意义
• 2 材料和方法
• 2.1 供试水稻材料
• 2.2 仪设备及主要试剂
• 2.2.1 实验的药品
• 2.2.2 主要试剂的配制
• 2.2.3 仪器设备
• 2.3 试验方法
• 2.3.1 水稻总DNA的大量提取
• 2.3.2 SSR分析
• 2.3.3 PCR产物检测
• 2.3.4 杂交组合
• 2.3.5 杂种后代种植
• 2.4 数据统计与分析
• 2.4.1 亲本遗传差异的数据统计与分析
• 2.4.2 杂种主要农艺性状的数据统计
• 3 结果与分析
• 3.1 分子标记辅助选择
• 3.1.1 SSR标记检测的结果
• 3.1.2 亲本间的分子遗传距离
• 3.2 恢复系农艺性状及遗传差异性
• 3.2.1 恢复系各性状的平均表现
• 3.2.2 农艺性状聚类分析
• 1杂种性状、竞争优势和超亲优势的表现'>3.3 F₁杂种性状、竞争优势和超亲优势的表现
• 1杂种性状、竞争优势的表现'>3.3.1 F₁杂种性状、竞争优势的表现
• 3.3.2 杂交组合的超亲优势表现
• 3.3.3 杂种产量与主要农艺性状的关系
• 3.4 产量构成的主导因子与双亲遗传差异的关系
• 1单株产量及F₁单株产量超亲优势的相关分析'>3.4.1 所有组合亲本间遗传距离与F₁单株产量及F₁单株产量超亲优势的相关分析
• 1单株产量及F₁单株产量超亲优势的相关分析'>3.4.2 单个不育系系列组合的遗传距离与F₁单株产量及F₁单株产量超亲优势的相关分析
• 1各性状超亲优势相关分析'>3.4.3 单个不育系系列组合的遗传距离与F₁各性状超亲优势相关分析
• 1各性状超亲优势的相关分析'>3.4.4 所有组合亲本间遗传距离与F₁各性状超亲优势的相关分析
• 3.5 优势组合主要农艺性状的竞争优势分析及其亲本遗传差异的分析
• 3.5.1 同一恢复系的优势组合比较
• 3.5.2 同一不育系的优势组合比较研究
• 4 讨论与结论
• 4.1 SSR标记对不同亲本间遗传差异的分析
• 4.2 杂种优势与主要农艺性状的关系
• 4.3 亲本间遗传差异与杂种优势预测
• 4.4 杂种优势与分子标记辅助的亲本选配
• 4.5 存在问题和今后努力方向
• 4.6 结论
• 致谢
• 参考文献
• 附录A
• 附录B