谷子耐旱資源篩選及其遺傳多樣性分析.pdf

1、干旱已經(jīng)成為世界范圍內(nèi)限制作物生產(chǎn)的主要因素之一。谷子是我國傳統(tǒng)的糧草兼用作物，具有抗旱耐瘠，高水分利用效率等特點(diǎn)，主要種植在北方干旱、半干旱地區(qū)。隨著水資源的日益匱乏和作物布局的變化，加強(qiáng)谷子耐旱種質(zhì)資源研究、進(jìn)一步提高谷子耐旱性，對促進(jìn)谷子生產(chǎn)水平的提高具有重要的戰(zhàn)略意義。正是基于這一需求，本論文的研究工作開展了谷子芽期耐旱性鑒定技術(shù)研究，進(jìn)行了谷子耐旱性資源篩選研究，并利用SSR分子標(biāo)記對篩選出的耐旱資源進(jìn)行了聚類分析，取得以下結(jié)

2、果： 1、谷子芽期耐旱性鑒定方法研究：利用PEG-6000、甘露醇2種滲透劑7種滲透勢模擬水分脅迫，對10份谷子材料在不同處理?xiàng)l件下的芽期發(fā)芽率、芽長、根長進(jìn)行了測定，同時研究了谷子芽期模擬耐旱性鑒定的脅迫條件。結(jié)果表明：在脅迫強(qiáng)度較弱時(-0.25MPa～-0.50MPa)，40％谷子品種萌發(fā)、80％谷子品種胚芽、胚根的生長表現(xiàn)促進(jìn)作用；在脅迫強(qiáng)度較強(qiáng)時(-0.75MPa～-1.50MPa)，表現(xiàn)出抑制作用。在PEG-6000

3、、甘露醇脅迫下，萌發(fā)耐旱指數(shù)與種子千粒重呈負(fù)相關(guān)，與相對發(fā)芽勢主要表現(xiàn)為中度正相關(guān)，與相對根/芽比主要表現(xiàn)為負(fù)相關(guān)(PEG-6000脅迫)，與相對芽長、相對根長相關(guān)系數(shù)很??；相對芽長、相對根長相關(guān)關(guān)系主要表現(xiàn)為中度正相關(guān)。種子萌發(fā)耐旱指數(shù)與相對根長兩個指標(biāo)宜作為谷子芽期耐旱性鑒定指標(biāo)，-0.75MPaPEG-6000、-1.00MPa甘露醇處理可以作為谷子芽期耐旱性鑒定的水分脅迫條件。 2、谷子耐旱資源的篩選：在常年降雨100m

4、m的新疆烏魯木齊進(jìn)行了谷子全生育期鑒定，供試材料包括谷子核心種質(zhì)與近年來部分育成品種共1200份，試驗(yàn)材料分別在水旱兩區(qū)種植。共鑒選出抗旱資源100份，不抗旱資源20份。分析試驗(yàn)結(jié)果得出相對生物干重、相對抽穗期、相對株高、相對穗粗，相對苗高、相對含水量均可作為鑒定谷子抗旱性的指標(biāo)。其中，抽穗期比較直觀，而且對抗旱系數(shù)的直接作用也大(通徑系數(shù)為-0.26875)，是鑒定抗旱性較理想的指標(biāo)。計(jì)算相對苗高則可在生育前期進(jìn)行，在田間批量進(jìn)行，周

5、期短；而且比傳統(tǒng)上苗期反復(fù)干旱法簡單省力，可操作性強(qiáng)。所以相對抽穗期、相對苗高在谷子抗旱性鑒定工作中應(yīng)具有重要的地位。同時試驗(yàn)明確了谷子苗期水分脅迫對其抽穗期有極顯著影響，谷子苗期水分脅迫是通過延遲抽穗期來影響產(chǎn)量的；谷子材料蠟?zāi)黹L度的有無、長短與材料抗旱性沒有必然的聯(lián)系，或不具有普遍性。 3、谷子耐旱性種質(zhì)資源的多樣性評價：本研究利用21對谷子SSR引物對120份谷子地方品種(品系)進(jìn)行擴(kuò)增，每個標(biāo)記檢測到的等位變異數(shù)目在3～

6、26個之間，平均為14.5個，多態(tài)性信息量變幅為0.536～0.935，平均為0.809；材料間遺傳相似系數(shù)變化范圍為0.8393～0.9672，平均值為0.8906?；谶z傳相似系數(shù)的聚類分析，當(dāng)遺傳相似系數(shù)取0.8865時，有6份材料遺傳相似系數(shù)較小而不能和其它材料聚成組，其余114份材料可以分成4個組。Ⅰ組分Ⅰⅰ、Ⅰⅱ兩個亞組；Ⅰⅰ亞組包括了91.5％的黃土高原、內(nèi)蒙高原材料；Ⅰⅱ亞組包括了65％的華北平原材料；Ⅱ組包括了50％的