航天诱变多叶紫花苜蓿新品种选育研究

摘要

航天诱变育种是一项创新型育种方法，在我国农作物育种上已取得了重要的成果。牧草的航天育种尚处于起步阶段，发展相对落后。紫花苜蓿是我国最重要的豆科牧草，其多叶性状具有非常重要的育种研究价值。本研究以“神舟3号飞船”搭载的4种紫花苜蓿种子为基础材料，开展有益变异单株的筛选，并以多叶型变异单株为基础材料进行紫花苜蓿新种质的选育，在不同生态区域下评价新种质的农艺性状及品质，进一步利用RNA转录组测序分析了新种质多叶性状的遗传特性。取得如下结果： 1、飞船搭载的4个紫花苜蓿品种共得到341株诱变单株，通过连续3年的农艺性状观测，筛选出多叶、高产等8种正向变异类型的44个单株，总变异率为12.9%。其中获得有重要价值的多叶型苜蓿6株，其变异率为1.76%。 2、以多叶性状变异株为基础材料，采用单株选择和混合选择的方法选育出了多叶紫花苜蓿新种质，命名为航苜2号（HM-2）。新种质的品种多叶率平均高达69.75%，比国产多叶品种航苜1号（38.91%）平均提高79.26%，比国外引进多叶品种（WL343HQ、先行者、拉迪诺、惊喜、WL363HQ的平均6.31%）提高1005.39%，与所有对照品种差异极显著（P＜0.01）。新种质的多叶性状在不同气候区域表现出很好的遗传稳定性。 3、新种质HM-2的干草产量平均达19784.2 kg/hm2，较对照品种显著（P＜0.05）提高，比国产对照航苜1号增产7.99%、比亲本对照三得利增产17.44%和比国外对照多叶品种平均增产33.81%。 4、新种质 HM-2的营养成分较对照明显提高，粗蛋白质含量达到 21.8%，比国产航苜1号（21.20%）提高2.83%，比亲本三得利（19.6%）提高11.22%，比国外引进品种（20.38%）提高6.97%。 5、新种质HM-2的RNA转录组测序共获得38.89 Gb Clean Data，De novo组装后共获得95,259条Unigene，共筛选获得239个差异基因，146个上调基因和 93 个下调基因，对照组与试验组相比，对照组基因表达量为 0，而试验组有表达量的基因共有28个，对识别到的差异表达基因进行功能注释，共注释到170个差异表达基因。 6、新种质航苜2号（HM-2）已通过全国草品种审定委员会的评审，正在参加国家草品种区域试验。

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