低植酸玉米種質(zhì)的創(chuàng)新及遺傳研究與品質(zhì)分析.pdf

1、本研究采用浙江大學(xué)輻照中心 200Gy <'60>Co γ-射線 (劑量率 5Gy/min)輻射黃 C、鄭 58等二十個(gè)國(guó)內(nèi)玉米骨干自交系的干種子，利用高無機(jī)磷含量(HIP) 間接篩選籽粒法，培育低植酸(lpa)含量玉米突變體，同時(shí)對(duì)突變體的遺傳特性、農(nóng)藝性狀和營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀開展了較系統(tǒng)的研究。主要結(jié)果如下： 1.通過對(duì)國(guó)內(nèi)20個(gè)玉米骨干自交系輻射處理后代約40,000個(gè)M<,2>單株籽粒進(jìn)行篩選表明，M<,2>代中HIP突變的實(shí)

2、際頻率可達(dá)0.1％左右。從8個(gè)自交系中獲得了純合穩(wěn)定的低植酸突變系8個(gè)：DH25-lpa，X178-lpa，K22-lpa，K12-lpa，HC-lpa，Z58-lpa，Q319-lpa，HZ4-lpa。等位性測(cè)驗(yàn)表明，除純合致死型HC-lpa外，DH25-lpa、X178-lpa、Z58-lpa和HZ4-lpa相互等位；K22-lpa、K12-lpa和Q319-lpa互為等位突變，可能為新的突變類型。對(duì)丹黃25(DH25)和K12兩個(gè)

3、lpa突變體與其相應(yīng)野生型雜交F<,2>和回交群體單株后代籽粒表型檢測(cè)，經(jīng)卡方測(cè)驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)F<,2>和BC<,1>F<,1>群體中HIP型與野生型之比均分別為1∶3和1∶1，說明lpa突變受單隱性基因所控制。 2.與野生型親本相比，這8份突變體Pi含量均成倍增加，達(dá)2.9～6.6倍，而植酸磷含量均顯著低于對(duì)照，下降15％-48％，總磷含量無明顯變化。 3.農(nóng)藝性狀方面，突變體與其野生型親本相比，植株變矮、生育期延長(zhǎng)5～11

4、天、幼苗生長(zhǎng)勢(shì)變?nèi)酢⑻镩g出苗率下降約20％；行粒數(shù)總體有顯著降低，但Z58-lpa和 HZ4-lpa 二個(gè)突變體與其親本相比沒有顯著變化；突變體的穗長(zhǎng)、穗粗、行數(shù)和百粒重等性狀總體上表現(xiàn)下降趨勢(shì)，但各突變體的農(nóng)藝性狀變化存在差異，預(yù)示可培育理想的lpa玉米品種。 4.對(duì)其營(yíng)養(yǎng)品質(zhì)性狀研究發(fā)現(xiàn)，與相應(yīng)野生型相比，突變體蛋白含量總體升高，其中K12-lpa和Z58-lpa的粗蛋白含量分別上升達(dá)46％和49％；總淀粉含量，DH25-l

5、pa、HC-lpa、X178-lpa、K12-lpa、Z58-lpa等 5 個(gè)突變體明顯下降，而HZ4-lpa、K22-lpa、Q319-lpa則與對(duì)照相仿；直鏈淀粉含量，K12-lpa下降達(dá)45.2％，其余7個(gè)與其親本相近；脂肪含量總體上變化不顯著；賴氨酸含量，除 Q319-lpa和X178-lpa 比親本略有所下降外其他6個(gè)突變體均較其親本上升，達(dá)13％～26％：必需氨基酸含量，Q319-lpa 下降14％，X178-lpa 和 H

6、Z4-lpa 分別與其親本基本持平，而其余 5 個(gè)則不同程度增加，其中 Z58-lpa 增幅達(dá)到30％；反映氨基酸組成平衡性的異亮氨酸/亮氨酸比值升高，DH25-lpa、HC-lpa、X178-lpa、K12-lpa等四個(gè)突變體上升5～6 個(gè)百分點(diǎn)；鐵、錳、銅、鋅等金屬營(yíng)養(yǎng)元素含N-N：有顯著變化，而硒含量大幅升高，Q319-lpa 和 K12-lpa 比其親本分別增加到2.5倍和3倍。 5.海南和杭州二地種植的突變體和野生型籽