大麥苗期耐低氮性及聚類分析和遺傳圖譜的構(gòu)建.pdf

1、大麥?zhǔn)鞘澜缟戏N植面積僅次于小麥、水稻、玉米的第四大谷類作物,也是我國(guó)的主栽作物之一。具有生育期短,抗逆性強(qiáng)等特性。按照其在生產(chǎn)上的用途主要分為啤酒大麥和飼料大麥兩大類[1]。籽粒產(chǎn)量是人們最關(guān)心也是最重要的評(píng)價(jià)指標(biāo),籽粒產(chǎn)量往往和氮素吸收利用效率有關(guān),所以研究都是圍繞氮素吸收利用來(lái)開展的。為了保證大麥品質(zhì),而又不降低產(chǎn)量,除了建立配套的種植措施外,篩選和培育氮素利用效率較高的耐低氮大麥品種可以降低氮肥施用量,是有效利用化肥資源、減少環(huán)境

2、污染、降低生產(chǎn)成本和提高大麥氮肥利用效率和保證大麥優(yōu)良品質(zhì)的重要途徑之一。
　　本論文采用溶液培養(yǎng)試驗(yàn)的方法,對(duì)來(lái)自全國(guó)各地二十二個(gè)大麥主栽品種在苗期進(jìn)行兩種供氮水平下的溶液培養(yǎng)實(shí)驗(yàn),將得到的主要農(nóng)藝性狀的平均值進(jìn)行性狀比較、初步研究了大麥苗期耐低氮特性,圍繞氮素生理利用效率和相關(guān)形態(tài)學(xué)指標(biāo),比較了兩種供氮水平下不同大麥品種苗期耐低氮相關(guān)性狀的變異情況,選擇合適的指標(biāo)作為大麥苗期耐低氮的篩選評(píng)價(jià)指標(biāo),并嘗試通過花藥離體培養(yǎng)的方法,

3、構(gòu)建大麥的DH群體,利用分子標(biāo)記對(duì)大麥耐低氮性遺傳圖譜進(jìn)行初步的構(gòu)建,為大麥苗期耐低氮研究提供了科學(xué)依據(jù)。主要的研究結(jié)果如下:
　　1.通過對(duì)來(lái)自江蘇、上海、湖北、黑龍江、河南、甘肅、青海、新疆、江蘇等省份和地區(qū)的二十多個(gè)大麥主栽品種苗期的溶液培養(yǎng)試驗(yàn),分析比較兩種供氮水平下不同大麥品種苗期耐低氮相關(guān)性狀的變異情況,大麥各相對(duì)性狀對(duì)低氮敏感性表現(xiàn)出一定的差異:相對(duì)莖葉干重>相對(duì)植株干重>相對(duì)分蘗數(shù)>相對(duì)根長(zhǎng)>相對(duì)根干重>相對(duì)株高>

4、相對(duì)氮素利用指數(shù),變異系數(shù)分別為34.05％、31.55%、28.11%、18.71%、17.72%、17.21%、13.67%。供試品種苗期各相對(duì)性狀的相關(guān)性分析表明,相對(duì)干重指標(biāo)之間,以及相對(duì)干重指標(biāo)與相對(duì)分蘗數(shù)之間呈極顯著正相關(guān);相對(duì)株高與相對(duì)莖葉干重、相對(duì)植株干重間呈極顯著正相關(guān),相對(duì)根長(zhǎng)與相對(duì)干重指標(biāo)以及相對(duì)株高之間呈顯著正相關(guān)。除相對(duì)株高外,相對(duì)氮素利用指數(shù)與其他相對(duì)性狀呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)關(guān)系,但不顯著。相關(guān)性分析表明,相對(duì)分蘗數(shù)與

5、相對(duì)莖葉干重、相對(duì)植株干重分別都呈顯著正相關(guān)關(guān)系,表明相對(duì)分蘗數(shù)和大麥苗期生物量之間存在密切的聯(lián)系。認(rèn)為相對(duì)分蘗數(shù)、相對(duì)莖葉干重和相對(duì)植株干重可作為大麥苗期耐低氮的篩選指標(biāo)。
　　2.分析比較得出:兩種供氮水平下相對(duì)莖葉干重、相對(duì)植株干重、相對(duì)分蘗數(shù)的變異系數(shù)較大,可作為聚類分析的標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)而對(duì)來(lái)自全國(guó)各地二十二個(gè)大麥主栽品種進(jìn)行系統(tǒng)聚類,將其分為三大類及若干亞類。從聚類結(jié)果來(lái)看,品種BI-04在苗期具有較強(qiáng)的耐低氮能力,而‘BI-

6、45’,‘甘啤4號(hào)’,‘甘啤6號(hào)’,‘甘啤7號(hào)’,‘駐4-46’,‘駐5號(hào)’,‘駐99024’這幾個(gè)品種則是在苗期對(duì)氮素敏感的品種,其他品種則介于這兩類之間。從試驗(yàn)的聚類結(jié)果來(lái)看,供試品種的苗期耐低氮性呈現(xiàn)出一定的地域性差異。如甘肅和河南的地方品種,集中在第三類,即苗期表現(xiàn)為氮敏感性;而江蘇、湖北、青海、黑龍江、新疆、上海等地的品種集中在了第二類,其苗期耐低氮性表現(xiàn)強(qiáng)于甘肅和河南兩地的品種。供試品種的苗期耐低氮性呈現(xiàn)出的地域性差異是否存

7、在。還需要進(jìn)一步的探討和論證。
　　3.選擇耐低氮材料BI-04和氮敏感材料BI-45作為親本,嘗試通過花藥離體培養(yǎng)構(gòu)建得到的84個(gè)單倍加倍體后代作為作圖群體,利用SSR標(biāo)記進(jìn)行大麥耐低氮性遺傳圖譜的構(gòu)建,報(bào)道了最初的研究成果,為大麥耐低氮性狀主效QTL的定位和克隆、培育優(yōu)質(zhì)耐低氮的大麥品種積累基礎(chǔ)。盡管群體較小等原因使得圖譜稀疏,有關(guān)標(biāo)記還未與耐低氮性鑒定掛鉤,然而,結(jié)果表明:耐低氮材料BI-04×氮敏感材料BI-45所構(gòu)建的D