利用2n配子聚合重組玉米、摩擦禾、大芻草染色體選育多年生飼草玉米.pdf

1、本研究利用2n配子有性多倍化和遠緣雜交創(chuàng)制出了聚合玉米、摩擦禾和大芻草三物種染色體的異源近六倍體(MTP-74，2n=74)和異源近八倍體(MTP-94，2n=94)，以兩個異源多倍體為母本，四倍體多年生大芻草(9475，2n=40)為父本，分別雜交，獲得MTP74雜交群體和MTP94雜交群體材料，對2個群體植株的細胞學、形態(tài)學及生物產(chǎn)量雜種優(yōu)勢方面進行了研究，主要研究結(jié)果如下:
　　1.采用雙色GISH的方法，對MTP74雜交群

2、體材料的染色體數(shù)目、組成等進行了鑒定分析，共成功鑒定材料19個，群體的染色體范圍在54-58之間，后代中含玉米、9475和摩擦禾的染色體數(shù)目范圍分別為7-13條，26-33條和14-18條，平均數(shù)分別為9.79條、30.00條和16.11條。MTP94雜交群體成功鑒定材料21個，群體的染色體范圍在47-87之間，后代中含玉米、9475和摩擦禾的染色體數(shù)目范圍分別為7-16條，32-42條和14-18條，平均數(shù)分別為10.00條、38.5

3、8條和16.21條。
　　2.對兩個群體農(nóng)藝性狀和產(chǎn)量間相關(guān)性結(jié)果分析表明，在兩個群體中，株高、草長、葉面積以及葉片數(shù)均與群體總鮮重呈顯著或極顯著正相關(guān)，說明這四個性狀可能是飼草玉米高產(chǎn)的基本特征。由于兩個群體雜交后代都屬于多分蘗品系，當分蘗數(shù)達到一定的數(shù)值時，分蘗和莖粗存在一定的負相關(guān)，因此，在多分蘗的多年生飼草材料中，分蘗、莖粗與生物產(chǎn)量之間并沒有顯著相關(guān)性。
　　3.對兩個群體的材料進行雜交優(yōu)勢結(jié)果分析表明，MTP74

4、和MTP94雜交群體材料的鮮草產(chǎn)量、干草產(chǎn)量、株高、草長性狀多表現(xiàn)為超親優(yōu)勢，葉片數(shù)、莖粗、分蘗和葉面積性狀多表現(xiàn)為中親優(yōu)勢。在MTP74雜交群體中有11個材料的8個性狀中親優(yōu)勢全為正值，超親優(yōu)勢最高的材料為P-08，其超親優(yōu)勢有7個形狀為正值。在MTP94群體中有15個材料的8個性狀中親優(yōu)勢全為正值，超親優(yōu)勢最高的材料有3個（PP-11、PP-12和PP-21），它們的超親優(yōu)勢有6個形狀為正值。上述結(jié)果表明，MTP-74和MTP-94

5、與9475雜交可以提高其雜種后代部分性狀的雜種優(yōu)勢，均可作為橋梁親本選育飼草玉米新品種。
　　4.對MTP74雜交群體和MTP94雜交群體的9個性狀均值進行比較分析表明，在染色體總數(shù)上，兩個群體間在存在顯著差異，主要表現(xiàn)為MTP94群體中來自四倍體多年生大芻草的染色體顯著高于MTP74雜交群體;而在在株高、草長、分蘗數(shù)、莖粗、葉面積、葉片數(shù)、總干重和總鮮重上兩個群體不存在顯著差異。說明，倍性的提高對后代個體性狀會產(chǎn)生一定的影響，但

6、是這種影響并不會隨著倍性的不斷增加而無限提高，倍性到達一定程度后，決定后代個體的性狀變異及產(chǎn)量取決于個體內(nèi)在的染色體重組、基因交流以及核質(zhì)間的相互作用。
　　5.對兩個群體農(nóng)藝性狀、鮮干產(chǎn)量的變異系數(shù)進行結(jié)果分析表明，MTP94雜交群體在株高、草長、莖粗、鮮草和干草5個性狀的變異系數(shù)均顯著高于MTP74雜交群體;在葉面積上，MTP74雜交群體的變異系數(shù)顯著高于MTP94雜交群體;在分蘗數(shù)上，兩個群體并沒有顯著性差異。說明用MTP-

7、94作為中間橋梁材料進行雜交后代容易產(chǎn)生多的變異，更容易篩選出現(xiàn)性狀優(yōu)良、產(chǎn)量高的飼草玉米新品種。
　　6.對兩個群體材料的生長動態(tài)進行結(jié)果分析表明，MTP74雜交群體和MTP94雜交群體不同材料不同性狀（或器官）的生長動態(tài)變化不同。不同于一年生玉米或一年生多分蘗飼草玉米所經(jīng)歷的的“慢-快-慢”的生長大周期，大部分材料在株高和分蘗數(shù)上都表現(xiàn)為“慢-快-慢-快-慢”的生長模型，表現(xiàn)出多年生多分蘗材料特有的復雜的生長方式。主要表現(xiàn)為株

8、高和分蘗在營養(yǎng)生長階段分別有兩次的快速生長期，并且株高和分蘗之間的生長相互抑制，當分蘗快速生長時株高生長緩慢，反之依然。
　　7.對MTP74雜交群體和MTP94雜交群體材料刈割時田間農(nóng)藝性狀表型和鮮、干產(chǎn)量結(jié)果分析表明，MTP74雜交群體中P-30和MTP94雜交群體中的PP-03、PP-10、PP-11、PP-19在性狀和生物產(chǎn)量上表現(xiàn)最為優(yōu)異，同時表現(xiàn)出較強的雜種優(yōu)勢。對這幾個材料刈割后的再生性和越冬性進行觀察，發(fā)現(xiàn)它們的刈