EMS對(duì)3個(gè)玉米自交系的誘變效應(yīng)分析.pdf

1、玉種質(zhì)資源是培育優(yōu)良品種的物質(zhì)基礎(chǔ)，針對(duì)目前玉米育種用資源極度貧乏，遺傳基礎(chǔ)日趨狹窄的突出問題，采用各種遺傳途徑創(chuàng)制玉米新種質(zhì)資源并加強(qiáng)其應(yīng)用研究，具有重要的實(shí)踐意義?；瘜W(xué)誘變以其突變率高，操作性強(qiáng)，安全性好而廣泛使用，其中以EMS誘變玉米花粉成為了玉米化學(xué)誘變的主要技術(shù)。為此，本研究以生產(chǎn)上3個(gè)常用的玉米自交系K305、21-ES、R08為基礎(chǔ)材料，對(duì)其花粉用不同濃度的EMS誘變處理，探討其EMS誘變的最佳濃度范圍，明確其誘變效應(yīng)，以

2、期為后續(xù)研究和應(yīng)用打下基礎(chǔ)，其結(jié)果如下:
　　1.結(jié)實(shí)率分析表明，3個(gè)自交系經(jīng)過不同濃度的EMS誘變后，其結(jié)實(shí)率隨著濃度的增大表現(xiàn)出減小的趨勢(shì)，從其半致死劑量來看，EMS誘變花粉的最佳濃度為，自交系K305和R08均為0.67-1.0ml/L，21-ES為1.67ml/L附近。
　　2.M1代效應(yīng)分析表明，M1代不同性狀其變異幅度和變異系數(shù)與對(duì)照相比主要表現(xiàn)出增大的趨勢(shì)，其不同性狀的生物學(xué)效應(yīng)在材料間表現(xiàn)不一致，表明不同性狀

3、在不同材料間對(duì)EMS的敏感性不一樣。從生育期來看，其高濃度誘變K305的M1株系生育期顯著延長(zhǎng)，來源于R08的M1株系生育期無明顯變化，來源于21-ES的所有M1株系生育期均明顯延長(zhǎng)，說明其敏感性表現(xiàn)為21-ES＞K305＞R08;同理，以主要株型性狀來看，其敏感性表現(xiàn)為R08＞21-ES＞K305;以主要雄穗性狀來看，K305和21-ES比R08敏感，且K305變異偏向于雄穗變短，R08和21-ES偏向于分枝數(shù)減少;以主要果穗性狀來看

4、，敏感性表現(xiàn)為21-ES＞K305＞R08。
　　3.M2代效應(yīng)分析表明，整體表現(xiàn)為變異譜擴(kuò)大，選擇范圍拓寬。其中M2代株系的株高、穗位高和葉面積以及主要果穗性狀的變異表現(xiàn)復(fù)雜，如自交系K305的M2株系株高和穗位高主要表現(xiàn)為雙向變異，而其葉面積和主要果穗性狀卻主要表現(xiàn)為降低或差異不明顯;自交系R08的M2株系株高、穗位高、葉面積、穗長(zhǎng)和百粒重表現(xiàn)出雙向變異，而穗粗和穗行數(shù)則無顯著變化;21-ES的M2株系穗位高和百粒重表現(xiàn)為雙向

5、變異，株高和葉面積表現(xiàn)出降低的趨勢(shì)，其余性狀則無顯著變化。主要雄穗性狀中除K305的M2株系雄穗分枝數(shù)呈雙向變異外，其余M2株系整體偏向于雄穗變短，雄穗分枝數(shù)減小。此外在R08誘變系M2代中發(fā)現(xiàn)了1個(gè)矮桿和1個(gè)不育突變體，在21-ES誘變系M2代發(fā)現(xiàn)了1個(gè)不育突變體，其遺傳特性值得進(jìn)一步研究。
　　4.M2代生理生化分析表明，K305總體抗逆指標(biāo)與對(duì)照差異不顯著，但25個(gè)株系主要發(fā)生負(fù)向顯著變異，抗逆指標(biāo)降低;R08總體抗逆指標(biāo)降

6、低，但25個(gè)株系POD、Pro、MDA主要發(fā)生正向顯著變異，SOD主要發(fā)生負(fù)向顯著變異，株系8抗逆指標(biāo)增強(qiáng)。21-ES中總體抗逆指標(biāo)升高，25個(gè)株系SOD、POD、Pro無負(fù)向顯著減小，株系3、13、15、16、17、18、25抗逆指標(biāo)顯著增強(qiáng)。
　　5.M2代SSR分析表明，20對(duì)SSR核心引物在K305、R08、21-ES的M2株系中分別檢測(cè)到18、7、17個(gè)多態(tài)性位點(diǎn)，分別擴(kuò)增出48、16、49個(gè)多態(tài)性等位變異;平均等位變異

7、數(shù)分別為2.67、2.29、2.88個(gè);平均位點(diǎn)多態(tài)信息量(PIC)分別為0.172、0.505、0.093;平均基因型多樣性(H')分別為0.343、0.843、0.197。K305誘變系與對(duì)照間的差異位點(diǎn)數(shù)為0-32，平均值為3.6，差異位點(diǎn)數(shù)為0的株系有3、5、6、8、9、22，差異位點(diǎn)數(shù)最大的株系是17，其次是株系16和24; R08誘變系與對(duì)照間的差異位點(diǎn)數(shù)為0-12，平均值為5.44，差異位點(diǎn)數(shù)為0的株系有16、17，差異位

8、點(diǎn)數(shù)最大的株系是8、19，其次是株系4、3和7;21-ES誘變系與對(duì)照間的差異位點(diǎn)數(shù)為0-42，平均值為2.44，差異位點(diǎn)數(shù)為0的株系有17個(gè)，差異位點(diǎn)數(shù)最大的株系是8，其次是株系5和13。
　　6.M2代聚類分析表明，將自交系K305、R08、21-ES的M2株系分別劃分成了3個(gè)、7個(gè)、2個(gè)類群，其中包含對(duì)照自交系的類群均為最大的類群，分別有24個(gè)、10個(gè)、25個(gè)株系數(shù)，分別占其總株系數(shù)的92.3％、38.5、96.2％，與對(duì)照