雜交海帶培育與應(yīng)用研究.pdf

1、海帶是冷水性大型海藻，自然分布于太平洋和大西洋北部沿海。我國(guó)是最大的海帶栽培國(guó)，從北方的遼寧、山東到南方的江蘇、浙江和福建均有大面積栽培。 海帶遺傳育種在海帶產(chǎn)業(yè)發(fā)展中占有舉足輕重的地位。我國(guó)自二十世紀(jì)五十年代開(kāi)始進(jìn)行海帶遺傳改良研究，共培育了約20余個(gè)優(yōu)良品種(系)，其推廣應(yīng)用大大促進(jìn)了海帶產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。但是，由于常規(guī)生產(chǎn)技術(shù)的限制，品種退化、雜合、抗逆性差等問(wèn)題越來(lái)越突出。此外，隨著相關(guān)產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展，不同行業(yè)對(duì)海帶品種的需求

2、日益趨向多元化。目前的海帶品種己遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足產(chǎn)業(yè)發(fā)展的需要。雜交海帶培育是直接利用配子體克隆雜交獲得的子一代進(jìn)行海上栽培，具有培育周期短、效率高的優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)海帶品種快速改良的有效手段，但也存在配組盲目性強(qiáng)、海上評(píng)價(jià)工作量大的缺點(diǎn)。 本論文主要圍繞雜交海帶的培育與應(yīng)用進(jìn)行研究。采用性狀差異大且互補(bǔ)的種間配子體克隆雜交培育了東方2號(hào)雜交海帶，利用介于種間和種內(nèi)關(guān)系之間的配子體克隆為親本雜交獲得了東方3號(hào)雜交海帶，利用微衛(wèi)星DNA標(biāo)

3、記技術(shù)建立了海帶雜種優(yōu)勢(shì)預(yù)測(cè)方法，并在生產(chǎn)中進(jìn)行了驗(yàn)證。 研究取得以下主要結(jié)果： 利用長(zhǎng)海帶(L.longissima)的一個(gè)雄配子體克隆和海帶(L.japonica)的一個(gè)雌配子體克隆經(jīng)種間雜交獲得了具有顯著雜種優(yōu)勢(shì)的東方2號(hào)雜交海帶。在煙臺(tái)芝罘灣對(duì)東方2號(hào)雜交海帶、長(zhǎng)海帶、海帶和兩個(gè)生產(chǎn)種的性狀進(jìn)行了比較研究，結(jié)果表明：東方2號(hào)雜交海帶產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)率達(dá)56.5％，比長(zhǎng)海帶和海帶分別增產(chǎn)40.8％和76.3％，比兩個(gè)生產(chǎn)種

4、分別增產(chǎn)35.4％和52.2％;結(jié)合較完善的配子體克隆育苗技術(shù)在不同海區(qū)進(jìn)行了大面積應(yīng)用，結(jié)果表明：東方2號(hào)雜交海帶比生產(chǎn)種1平均增產(chǎn)25.6％，比生產(chǎn)種2平均增產(chǎn)61.9％。東方2號(hào)雜交海帶是我國(guó)第一個(gè)在生產(chǎn)上大面積應(yīng)用的雜交海帶，其個(gè)體整齊寬大、色澤深褐、縱溝明顯、根系發(fā)達(dá)、性狀穩(wěn)定、抗強(qiáng)光能力較強(qiáng)、厚成期適中，產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)明顯，適合不同海區(qū)栽培。 以LZZ品系(長(zhǎng)海帶雌配子體克隆與“早厚成一號(hào)”雄配子體克隆雜交結(jié)合自交選育獲得

5、的耐高溫、抗強(qiáng)光品系)雄配子體克隆為父本，以海帶(L.japonica)改良品系-7號(hào)的雌配子體克隆為母本，雜交獲得東方3號(hào)雜交海帶。LZZ品系和7號(hào)品系的關(guān)系介于種間和種內(nèi)之間，二者雜交獲得的東方3號(hào)雜交海帶個(gè)體寬大，根系發(fā)達(dá)，基部偏圓，縱溝較明顯，藻體韌性強(qiáng)，邊緣較普通品種厚、波褶少，葉片上下厚度均勻，色澤深褐。東方3號(hào)雜交海帶生長(zhǎng)速度快、耐高溫、脫落輕、抗強(qiáng)光，屬于晚厚成品種。榮成褚島灣連續(xù)三年的栽培結(jié)果顯示東方3號(hào)雜交海帶較主要

6、生產(chǎn)種對(duì)照I和對(duì)照Ⅱ平均增產(chǎn)54.1％和62.3％，較LZZ品系和7號(hào)品系分別增產(chǎn)60.7％和74.1％；在我國(guó)北方多海區(qū)栽培結(jié)果表明：較對(duì)照Ⅰ平均增產(chǎn)32.0％，較對(duì)照Ⅱ平均增產(chǎn)56.9％。 利用微衛(wèi)星DNA標(biāo)記技術(shù)對(duì)27個(gè)配子體雜交親本進(jìn)行了遺傳相似性分析，并對(duì)株長(zhǎng)、株寬、株厚、株鮮重、株干重、產(chǎn)量雜種優(yōu)勢(shì)率與配子體親本之間的遺傳距離進(jìn)行了回歸分析。結(jié)果表明：株長(zhǎng)、株鮮重、株干重和產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)率與遺傳距離呈顯著線性相關(guān)關(guān)系，而株

7、寬和株厚優(yōu)勢(shì)率與遺傳距離之間沒(méi)有顯著線性相關(guān)關(guān)系。回歸方程分別為：長(zhǎng)度優(yōu)勢(shì)率y=76.3lx-59.911(x為親本配子體的遺傳距離，R2=0.6498，(P<0.0001)；鮮重優(yōu)勢(shì)率y=85.016x-66.497(R2=0.6603，P<0.0001)；干重優(yōu)勢(shì)率y=90.984x-70.625(R2=0.6423，P<0.0001)；產(chǎn)量?jī)?yōu)勢(shì)率y=90.984x-70.625(R2=0.6423，P<0.0001)。利用建立的回