百日草重要觀賞性狀雜交育種及雄性育性BSR--Seq分析.pdf

1、百日草(Zinnia elegan Jacq.)屬于菊科百日草屬，是夏秋花卉中優(yōu)良的一年生草本花卉，具有花期長、花量大、重瓣性強且花色鮮艷絢麗等優(yōu)點，已廣泛應(yīng)用于國內(nèi)外的園林綠化。然而，株型矮化的雄性不育兩用系較少見，因而很大程度上限制了百日草矮化品種的育種工作。此外，采用分子標記輔助育種技術(shù)可以縮短選育周期，提高育種效率，降低育種成本，在一定程度上有助于改變育種工作滯后的現(xiàn)狀。本試驗一方面對親本雄性不育兩用系的花色和矮化進行了轉(zhuǎn)育，并

2、開展了7×7完全雙列雜交試驗，探究百日草重要觀賞性狀的配合力、遺傳力及遺傳規(guī)律;另一方面，利用混合池轉(zhuǎn)錄組測序(Bulked segregant RNA-Seq，BSR-Seq)對可育池和不育池的RNA-Seq數(shù)據(jù)進行差異表達Unigenes分析，并設(shè)計和篩選了與育性基因相關(guān)的CAPS標記引物。主要研究結(jié)果如下:
　　1.親本雄性不育兩用系花色及矮化轉(zhuǎn)育(1)雄性不育兩用系粉紅花色轉(zhuǎn)育結(jié)果表明:經(jīng)過雜交轉(zhuǎn)育和3代選育獲得可育株全為

3、粉紅色，株高矮化基本穩(wěn)定(總37株僅1株大于30cm)，育性1∶1分離穩(wěn)定的雄性不育兩用系(FMah001AB)。(2)深紅色中株雄性不育兩用系花色矮化雙重轉(zhuǎn)育結(jié)果表明:經(jīng)過雜交轉(zhuǎn)育和1代選育獲得76.9％的單株株高小于30cm，52.9％的可育株為紅色，育性1∶1分離穩(wěn)定的雄性不育兩用系(AMS5001AB)。
　　2.7×7完全雙列雜交優(yōu)勢育種(1)雜種優(yōu)勢分析，重要觀賞性狀中花頭數(shù)、分枝數(shù)和縱切舌狀花輪數(shù)具有較強的正向雜種優(yōu)

4、勢，株高未表現(xiàn)出超親優(yōu)勢，可見百日草具有培育出花朵和分枝繁多、重瓣性強、株高矮化品種的潛力。(2)配合力分析，百日草一般配合力和特殊配合力對雜交后代的作用是相互獨立的，但兩者與雜交組合重要觀賞性狀的平均表現(xiàn)具有一定的相關(guān)性。另外，特殊配合力與超親優(yōu)勢、中親優(yōu)勢間呈極顯著正相關(guān)關(guān)系。(3)遺傳力分析，重要觀賞性狀中株高、花徑、花梗長和舌狀花輪數(shù)的遺傳主要受基因的加性效應(yīng)控制，遺傳傳遞能力強，適合進行早世代選擇;花頭數(shù)、分枝數(shù)和株幅的遺傳主

5、要受基因的非加性效應(yīng)控制，表型易受環(huán)境影響，遺傳不穩(wěn)定，適合采用雜交優(yōu)勢育種。(4)親本和雜交組合應(yīng)用價值評估，親本材料J18是優(yōu)良的切花親本，A5F是優(yōu)良的盆花親本;雜交組合中J18×A5M(株高30.0em、花徑10.5cm)是優(yōu)良的大花盆花，A5F×Mah001B（株高28.7cm、盛花期花頭數(shù)11-12）是優(yōu)良的多花盆花，A1GH×J18(株高75.1cm、花徑11.1cm)是優(yōu)良的大花切花，S5×A1GH（株高79.7cm、盛

6、花期花頭數(shù)11-13）優(yōu)良的多花切花。
　　3.質(zhì)量性狀遺傳規(guī)律分析(1)花色遺傳規(guī)律，存在質(zhì)量性狀遺傳規(guī)律，粉紅色相對橙黃色為顯性，玫紅色相對橙黃色、粉紅色和紅色為顯性;同時粉紅色與橙黃色、深紅色與橙黃色呈數(shù)量性狀遺傳規(guī)律，且粉紅色與紅色和橙黃色以及玫紅色與橙黃色、粉紅色和紅色存在加性效應(yīng)。(2)育性遺傳規(guī)律，雄性不育受一對隱性核基因控制，可育(Msms):不育(msms)為1∶1。(3)瓣型遺傳規(guī)律，絲瓣相對平瓣和管瓣為顯性，