论文题目: 应用化学杂交剂培育杂种小麦的研究
论文类型: 博士论文
论文专业: 作物遗传育种
作者: 刘宏伟
导师: 刘秉华
关键词: 化学杂交剂,雄性不育,小麦,杂种优势
文献来源: 中国农业科学院
发表年度: 2005
论文摘要: 利用杂种优势是大幅度提高小麦产量和改良品质的一条有效途径，一直被国内外小麦育种界所关注。杂种小麦的研究利用至今已有50多年的历史，现己形成了“多种胞质，多条途径”利用杂种优势的局面。本文首先就小麦化学杂交剂(CHA)的研究利用及其我国CHA杂种小麦的研究进展进行了回顾与评价；分析了我国CHA杂种小麦的研究进展和所存在的问题，认为目前以CHA途径为突破口，尽快使杂种小麦大面积走向生产是我国杂种小麦发展的重要策略；特别是对新合成的化学杂交剂SQ-1诱导小麦、小黑麦和黑麦雄性不育效果进行了研究，并对SQ-1与国内现使用的化学杂交剂GENESIS和BAU9403进行了比较研究；利用农艺性状和RAPD分子标记进行了杂种小麦优势群研究，获得了以下结果：1．以18个小麦品种和不同剂量化学杂交剂SQ-1为处理，研究了SQ-1的杀雄效果及不同基因型小麦对sQ-1反应的遗传差异。结果表明，在适宜的SQ-1喷施剂量与发育时期下，供试品种均能被诱导产生大于95％的雄性不育率。对参试品种而言，适宜的时期为Feekes8.0-Feekes8.5，适宜的剂量范围为3.0-5.0kg／hm~2，SQ-1与不同基因型小麦品种不存在明显的互作效应。2．用三种化学杂交剂SQ-1、GENESIS和BAU9403对16个品种杀雄效果及杂交种种子性状影响进行了分析。结果表明，SQ-1在三种化学杂交剂中的杀雄效果最好。SQ-1对杂交种的千粒重没有明显降低作用，而GENESIS和BAU9403降低了杂交种的千粒重。SQ-1和GENESIS对杂交种的发芽率、发芽势和容重的影响与对照间无显著差异，但BAU9403与对照之间对4个种子性状均有显著差异。3．选用在黄淮麦区表现优良且某一农艺性状表现突出的11个冬小麦品种(系)，根据农艺性状分为大粒型、多穗型、穗重型和中间型4类，组成6种NCⅡ杂交组合模式，研究不同组合模式的杂种优势，探讨根据农艺性状划分杂种小麦亲本优势型在杂种小麦强优势组合选配中的应用。结果表明：在所组配的6种组合模式中，以大粒×多穗型组合模式表现突出，其杂种优势、超亲优势和超标优势均明显高于其它组合，分别达到了59.9％、37.1％和22.5％，因此，依据杂种小麦亲本农艺性状进行亲本优势型划分可以作为杂种小麦亲本选配的依据之一。在黄淮麦区以大粒×多穗型为杂种小麦强优势组合首选的组配模式。4．利用RAPD标记技术对11个杂种小麦骨干亲本进行了遗传差异分析，并结合18个亲本组配组合的杂种优势、超亲优势和特殊配合力测定，研究了RAPD遗传标记与杂种小麦亲本优势群划分和杂种优势预测之间的相关关系。结果表明，本研究所选用的RAPD标记在小麦中的多态性较低，筛选了80对引物，只有15对引物在11个亲本中多态性较高；基于这15对引物的扩增结果分析，所选用的RAPD标记能进行杂种小麦亲本优势群的划分，但RAPD遗传距离与杂种小麦产量构成因素之间存在有不显著的正相关关系和负相关关系。在超亲优势水平，RAPD遗传距离与穗粒数呈极显著的负相关关系，RAPD遗传距离与亲本特殊配合力之间相关性不显著。认为利用本文所选用的RAPD标记不能进行小麦的种优势预测。5．进行了化学杂交剂在诱导黑麦和小黑麦雄性不育效果研究，在Feekes8.0-Feekes8.5，剂量3.0-5.0kg／hm~2下，可诱导黑麦和小黑麦产生95％以上的雄性不育率，这不仅拓宽了化学杂交剂的应用范围，而且为小黑麦杂种优势利用奠定了一定基础。
论文目录:
摘要
Abstract
第一部分 文献综述
1 杂种小麦研究概况
2 小麦杂种优势利用途径
2.1 细胞质雄性不育及育性恢复系统
2.2 化学杂交剂诱导小麦雄性不育
2.3 核基因雄性不育
2.4 光温敏雄性不育
2.5 利用生物技术创制小麦雄性不育
2.5.1 创造植物雄性不育系的方法
2.5.2 小麦转基因雄性不育研究
3 小麦杂种优势利用各种途径的优缺点
3.1 CMS途径的优缺点
3.2 CHA途径的优缺点
3.3 GMS途径的优缺点
3.4 光温敏雄性不育途径的优缺点
4 化学杂交剂(CHA)及CHA杂种小麦研究
4.1 化学杂交剂(CHA)的研究进展
4.1.1 利用PGR诱导作物雄性不育的研究
4.1.2 合成筛选新型CHA诱导作物雄性不育研究
4.1.3 应用CHA进行商业化制种CHA的研究进展
4.1.4 小麦专用 CHA研究
4.1.5 我国CHA研究
4.2 CHA杂种小麦的选育
4.2.1 选育出多个CHA杂种小麦组合(品种)
4.2.2 杂种小麦亲本培育
4.2.3 强优组合选配和小麦杂种优势群创制
4.2.4 进行大面积制种试验示范，摸索出高产制种经验
4.3 杂种小麦研究的问题与展望
4.3.1 亲本选育
4.3.2 杂种小麦繁制种
4.3.3 杂种小麦栽培
4.3.4 加强杂种小麦的应用基础研究
4.3.5 现阶段杂种小麦发展策略
5. 杂种优势机理研究进展
5.1 核质基因的互作与杂种优势
5.2 基因表达调控与杂种优势
5.2.1 基因差异表达类型与杂种优势
5.2.2 调控基因表达与杂种优势
5.2.3 Epigenetic与杂种优势
5.2.4 QTL与杂种优势
6. 杂种优势预测的研究进展
6.1 杂种优势预测的依据
6.2 形态性状的遗传距离与杂种优势关系的研究
6.3 生理生化水平的遗传距离与杂种优势关系的研究
6.4 DNA分子标记与遗传差异的研究
7. 杂种优势群与杂种优势利用
7.1 构建杂种优势群的设想
7.2 杂种优势群的构建方法
第二部分 正文
第一章 化学杂交剂SQ-1诱导小麦雄性不育与不同小麦品种互作效应研究
1. 材料与方法
2. 结果与分析
3. 讨论
第二章 3种新三型化学杂交剂诱导小麦雄性不育效果的比较研究
1. 材料与方法
2. 结果与分析
3. 讨论
第三章 杂种小麦强优势组合优势型研究
1. 材料与方法
2. 结果与分析
3. 讨论
第四章 RAPD分子标记与小麦杂种优势相关性研究
1. 材料和方法
2. 结果与分析
3. 讨论
第五章 化学杂交剂SQ-诱导小黑麦雄性不育研究
1. 材料与方法
2. 结果及分析
3. 讨论
第三部分 结论
第四部分 未完成的工作
参考文献
致谢
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个人简历
发布时间: 2007-09-18
参考文献
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