2个玉米人工合成群体部分S1株系SSR分析及配合力研究

论文摘要

本研究以39002和39007群体不同基本株的S1代66个单株及其与3个测验种按不完全双列杂交试验设计组配的198个组合为供试材料，对单株及株系主要农艺、经济性状的配合力效应和供试群体Sl的多态位点数，基因杂合度等参数进行了分析，结果表明：1．方差分析结果表明，在株高、穗位高、播种～抽丝日数、播种～散粉日数、穗长、秃尖长、行粒数、穗行数、单株产量、穗重、粒深、百粒重组合间其差异均达极显著水平，说明12个性状组合间存在真实的差异。2．配合力方差分析结果表明，除穗位高与粒深SCA组合间差异不显著外，其他性状GCA和SCA亲本和组合间差异均达显著或极显著水平，说明这些性状的GCA和SCA在亲本和组合间存在真实的差异。3．66个单株GCA分析表明，不同性状GCA达显著或极显著水平的单株数有一定差异，百粒重只有少数单株达显著或极显著水平，其余性状达显著或极显著的则相对较多。就产量性状的GCA表现而言，39002S1优于39007S1。比较各性状株系内个体间GCA存在显著差异的株系数目，各性状间有较大差异。其中经济性状中以穗行数、行粒数、穗重和单株产量的差异较大，农艺性状中除株高外其余性状的差异较大。4．22个S1株系GCA分析表明，在穗长、秃尖长、穗重、穗行数、单株产量、粒深和百粒重这7个性状中（秃尖长按负向最大）的计，39002S1达正向显著或极显著的株系数多于39007 S1，且39002 S1GCA正向变幅比39007S1大，负向变幅比39007S1小。39002 S1中的331株系及39007 S1中的485株系不仅产量GCA效应值较高，且多数经济性状的GCA效应值为正，可能具有较大利用潜势。5．198个组合的SCA分析表明，不同性状SCA效应值达显著或极显著差异的组合个数有较大差异，株高最少，穗重、单株产量居中，穗长、行粒、秃尖长、百粒重最多。在各性状SCA正向效应值最大（秃尖按负向最大的计）的组合中，被测个体在株系269、495分别出现5次和4次；在负向效应值最大的组合中，被测个体在株系269、515分别出现4次和3次。通过与GCA效应相比较可看出GCA与SCA间没有明显相关关系，因此对群体自交后代的利用，在GCA选择基础上还应注重SCA选择。比较单株产量对照优势大于10％的17个组合的组配方式发现，39002 S1的331株系与ES40组配获得高产组合的可能性较大，39007S1的485株系R08组配获得高产组合的可能性较大。6．利用95对SSR引物对供试材料进行检测，筛选出40对具有明显多态性的引物，40对引物在2个群体S1中共扩增出407个等位位点，每个SSR座位的等位基因数目为3～16个，平均为10．1个，且39002S1的多态位点数、多态位点比例、基因型数、变异系数等均大于39007S1，同一位点在不同群体内自交后代的基因频率是不同的，从而导致各种基因型的种类和比例出现差异。基因平均杂合度（H）分析表明，40对引物中有27对引物的基因平均杂合度39002S1大于39007S1，且39002S1的基因平均杂合度40对引物中的均数也大于39007S1，说明39002S1的遗传组成较丰富，同时表明39002S1自交后代的纯合速率可能比39007S1慢。7．根据遗传相似系数进行聚类分析，可将66个单株划分为4个大类8个亚类，株系内3个单株均聚在一起，说明同一株系内个体间遗传差异较小。39002 S1的33个单株主要分布在第Ⅰ和第Ⅱ类，而39007S1的33个单株主要分布在第Ⅲ类和第Ⅳ类。在第Ⅰ-1亚类中，39002 S1的269株系和39007S1的501株系聚在一起，在第Ⅱ-2亚类中，39002 S1的331株系和39007S1的485、499株系聚在一起，在第Ⅲ-1亚类中，39002S1的305、315、317株系和39007 S1的497株系也聚在一起，表明39002 S1和39007S1的部分株系可能有相似的遗传背景。综上表明，多数性状GCA的39002 S1优于39007S1，分子标记检测结果说明39002S1的遗传变异较39007S1大，多数性状的GCA株系间的差异大于株系内的差异，在利用群体自交选系时，应多选优良基本单株，并进行早代测定，以确定基本株配合力的优劣，从而提高选系效率。2个群体S1中的331、485株系的产量GCA较高，多数经济性状GCA为正，可能具有较大利用价值。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 1 文献综述
• 1.1 玉米种质资源概述
• 1.2 玉米种质资源研究内容
• 1.2.1 玉米种质资源的遗传多样性
• 1.2.2 玉米种质资源的杂优类群及杂优模式
• 1.2.3 玉米种质资源的配合力
• 1.3 玉米种质资源改良利用现状
• 1.3.1 国外种质资源研究进展
• 1.3.2 我国种质资源改良研究现状
• 1.4 玉米种质资源的拓展及创新
• 1.4.1 玉米种质资源拓展、创新的必要性
• 1.4.2 玉米种质资源拓展、创新的途径与方法
• 2 本研究的目的和意义
• 3 材料与方法
• 3.1 田间试验
• 3.1.1 供试材料
• 3.1.2 田间试验设计
• 3.1.3 田间调查及室内考种性状
• 3.1.4 田间试验数据的统计分析
• 3.2 室内分析
• 3.2.1 供试材料
• 3.2.2 DNA提取与检测
• 3.2.3 扩增反应和变性聚丙烯酞胺凝胶电泳
• 3.2.4 室内实验资料统计分析
• 4 结果与分析
• 4.1 群体自交后代配合力效应分析
• 4.1.1 组合间差异显著性检验
• 4.1.2 配合力方差分析
• 4.1.3 一般配合力分析
• 4.1.4 组合的特殊配合力分析
• 4.1.5 群体配合力方差估算和亲本遗传力分析
• 4.1.6 高产组合的组配方式
• 4.2 群体自交后代SSR标记分析
• 4.2.1 群体自交后代多态位点及基因型种类比较
• 4.2.2 群体自交后代间基因杂合度比较
• 4.2.3 聚类结果分析
• 5 讨论与结论
• 5.1 人工合成群体自交后代的配合力表现及选择
• 5.2 群体改良方案探讨及人工合成群体自交后代利用问题
• 5.3 人工合成群体自交后代遗传分析
• 5.4 人工合成群体合成方法讨论
• 参考文献
• 致谢