19份玉米EMS誘變系的遺傳分析與應(yīng)用潛力評價.pdf

1、前人研究和實踐證明，EMS化學(xué)誘變技術(shù)作為創(chuàng)造作物新種質(zhì)、改良植物農(nóng)藝性狀的常用方法，能有效的誘導(dǎo)玉米突變體的產(chǎn)生;加強玉米EMS誘變育種的利用研究具有十分重要的實踐意義，由此有可能突破玉米育種的瓶頸，選育出更加優(yōu)良的自交系和雜交種，供玉米生產(chǎn)應(yīng)用，對新選的誘變系進行遺傳評價和應(yīng)用潛力探討是對其展開利用研究的前提。為此，本研究以19份玉米EMS誘變系及其按照不完全雙列雜交配制的測交組合為研究對象，利用表型與SSR標(biāo)記分析各誘變系與相應(yīng)基

2、礎(chǔ)材料間的遺傳差異，研究主要農(nóng)藝經(jīng)濟性狀的配合力和產(chǎn)量雜種優(yōu)勢表現(xiàn)，另對比研究誘變系與基礎(chǔ)材料的抗旱性差異，進而綜合評價這些誘變系的育種利用價值，其研究結(jié)果如下:
　　1.誘變系與基礎(chǔ)材料遺傳差異表現(xiàn)
　　(1)形態(tài)差異分析表明:誘變系K305Y1403、 K305Y1409、K305Y1411和K305Y1415與基礎(chǔ)材料K305在考察的20個性狀中均有9個性狀達到顯著或極顯著差異，差異較大;誘變系R08Y1425、 R0

3、8Y1423、R08Y1429與基礎(chǔ)材料R08分別有17、13、12個性狀達到顯著或極顯著差異，差異較大。
　　(2) SSR分子標(biāo)記結(jié)果表明，40對SSR引物平均每對引物在來源于K305與R08的誘變系中，檢測出的等位基因個數(shù)平均分別為3.8和4.2個，擴增出的基因型個數(shù)平均分別為1.9和2.15個;每個位點的多態(tài)性信息量(PIC)分別在0～0.76和0～0.88，平均PIC分別為0.20和0.28;其誘變系與基礎(chǔ)材料間的遺傳相

4、似系數(shù)分別在0.790～0.918和0.707～0.884之間，平均分別為0.862和0.809。根據(jù)玉米品種鑒定技術(shù)規(guī)程SSR標(biāo)記法(中華人民共和國農(nóng)業(yè)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)NY/T1432-2014)，各誘變系與相應(yīng)基礎(chǔ)材料K305和R08的遺傳差異位點數(shù)均在2個或2個以上。說明新選誘變系與相應(yīng)基礎(chǔ)材料間存在真實的遺傳差異，擴充了種質(zhì)資源。
　　2.誘變系的應(yīng)用潛力
　　(1)誘變系抗旱性評價，采用20％PEG-6000室內(nèi)模擬干旱脅

5、迫，選用相對發(fā)芽率、可溶性糖脅迫指數(shù)、離體葉片失水率等5個抗旱性指標(biāo)，運用模糊隸屬函數(shù)法進行綜合評價，篩選出R08Y1427、K305Y1413、R08Y1421和K305Y1403等4個抗旱性較好的誘變系，為玉米的抗旱育種提供了物質(zhì)基礎(chǔ)。同時也證明 EMS化學(xué)誘變可改良玉米自交系的抗旱性，為玉米的抗旱育種提供了一條有效途徑。
　　(2)誘變系主要性狀配合力表現(xiàn)，不同誘變系在不同農(nóng)藝性狀上的配合力效應(yīng)與基礎(chǔ)材料存在差異的大小不同。

6、從單株產(chǎn)量GCA來看:誘變系K305Y1405和K305Y1407表現(xiàn)為正向極顯著高于自交系K305;誘變系R08Y1435和R08Y1439正向極顯著高于自交系R08，表現(xiàn)較好。表明這4個誘變系容易配置高產(chǎn)組合，經(jīng)過EMS誘變后可選育出單株產(chǎn)量GCA更高的自交系。從產(chǎn)量SCA來看: K389×K305Y1403、K318×K305Y1413、K318×K305Y1409、21-ES×R08Y1439、21-ES×R081431的單株產(chǎn)

7、量SCA效應(yīng)值較高，同時絕對產(chǎn)量較高，是表現(xiàn)較好的組合，這5個組合中有可能選育出新的玉米品種。
　　(3)產(chǎn)量雜種優(yōu)勢表現(xiàn)，EMS誘變系配制的雜交組合產(chǎn)量雜種優(yōu)勢產(chǎn)生了較大的變化。K305誘變系中分別有30個和24個組合分類對照優(yōu)勢和統(tǒng)一對照優(yōu)勢差異正向顯著，誘變系K305Y1405和K305Y1407表現(xiàn)較好，與測驗種間的產(chǎn)量雜種優(yōu)勢較強。R08誘變系中分別有20個組合和5個組合的分類對照優(yōu)勢和統(tǒng)一對照優(yōu)勢正向顯著，誘變系R08

8、Y1435表現(xiàn)較好，與測驗種之間雜種優(yōu)勢較強。組合HN231×K305Y1405、K389×K305Y1403、HN231×R08Y1435、HN231×R08Y1439、K389×R08Y1439等自身產(chǎn)量較好，雜種優(yōu)勢較強，利用價值較高。
　　綜合分析表明，誘變系R08Y1435與R08有5個SSR遺傳位點差異，在分子水平上與R08存在較大的遺傳差異，單株產(chǎn)量GCA效應(yīng)值極顯著高于自交系R08，抗旱性與R08一致，均為中等抗旱

9、材料;誘變系K305Y1405和K305Y1407分別有5個和3個SSR位點存在差異，單株產(chǎn)量GCA效應(yīng)均極顯著高于K305，抗旱性與K305相當(dāng)，表明它們是改良效果較好的誘變系，應(yīng)用潛力高于相應(yīng)基礎(chǔ)材料，在實踐中可加強應(yīng)用。誘變系組合K389×K305Y1403、R08×K305Y1405和21-ES×R08Y1431的單株產(chǎn)量較好，單株產(chǎn)量SCA效應(yīng)值為正值，與相應(yīng)基礎(chǔ)材料組合間存在顯著或極顯著差異，分類對照優(yōu)勢正向顯著或極顯著，統(tǒng)