贵州省玉米地方品种杂种优势及遗传多样性分析

摘要

本实验以77-1、交51、独苏、贞丰367等22个贵州省玉米地方种质自交系为亲本，按不完全双列杂交(16×6)配成96个杂交组合，对各组合的8个性状包括株高、穗位高、穗行数、穗长、行粒数、穗粗、百粒重和单株粒重进行了方差分析。在此基础上进一步进行了一般配合力、特殊配合力、总配合力、配合力基因型方差和遗传力的估算等具体分析。此外又采用RAPD分子标记技术对参试的22个自交系进行了遗传多样性研究，在此基础上进行了类群的划分和分析。结果如下：　　(1)对于模型Ⅰ和模型Ⅱ，所有亲本的一般配合力效应对F1代的株高、穗位高等8个性状的影响达到了极显著水平，而所有组合中的特殊配合力效应对株高性状没有达到显著水平，对穗位高等其它7个性状的影响达到了显著或极显著水平。　　(2)配合力分析结果表明，对于单株粒重性状，一般配合力表现较好的自交系有20、3、2、7、5、14、10、12、21、4等；特殊配合力表现较好的组合有142、93、191、203、145、202、102、105、216、144等；总配合力表现较好的组合有203、202、142、143、93、102、145、73、122、205等。　　(3)对配合力基因型方差的估算结果表明，株高、穗位高、穗行数、穗长、穗粗、百粒重等性状的遗传变异主要是由基因的加性效应引起的，而行粒数和单株粒重的遗传变异主要是由基因的加性效应和非加性效应共同决定的；对遗传力的估算结果表明，株高、穗位高、穗粗的遗传力比较高，在早期世代进行直接选择效果较好；穗行数、穗长、行粒数、百粒重和单株粒重等性状的遗传力较低，易受环境条件的影响，不宜在早期世代进行选择。　　(4)通过RAPD分子标记技术对22个亲本自交系进行遗传多样性分析，从90个引物中共筛选出18个能够稳定扩增的多态性引物，共产生123条多态性带，平均每个引物6.83条，Ward聚类表明22个贵州省地方种质可以划分为四大类群。以赫498-1为代表的第四大类群中的自交系，与其它三个类群中的自交系间遗传基础较远，可能会形成具有较大潜力的杂种优势模式。用RAPD分子标记揭示的贵州省玉米地方种质具有较为广泛的遗传基础。RAPD的聚类结果与系谱亲缘关系具有很高的吻合度，与田间资料和育种实践也基本相符。RAPD分子标记的聚类结果较为合理，有很高的可靠性。但有个别自交系的RAPD类群划分与其本身系谱存在差异，为此今后有必要对其系谱进行进一步的分析研究，以找出存在差异的原因。　　(5)遗传距离与杂种单株粒重及单株粒重配合力的相关分析表明，亲本RAPD遗传距离在杂种单株粒重特殊配合力的形成中只占很小的比例。遗传距离与杂种单株粒重及单株粒重一般配合力的相关系数未达显著水平，表明遗传距离与杂种单株粒重及单株粒重一般配合力无明显的相关关系。以上分析进一步证明了，不能轻易用RAPD遗传距离的大小来推断杂种产量优势的强弱，但RAPD分子标记可用于玉米杂种优势群划分。

目录

摘要

1前言

1.1作物杂种优势的遗传学基础

1.1.1显性假说(Dominance Hypothesis)

1.1.2超显性假说(Overdominance Hypoghesis)

1.1.3数量性状位点(QTL)杂合度与杂种优势

1.2作物杂种优势的研究方法

1.2.1系谱分析法

1.2.2数量遗传学方法

1.2.3生化标记

1.2.4分子标记

1.3我国玉米育种可持续发展的限制因素

1.4我国玉米育种中种质资源的拓宽

1.4.1热带、亚热带种质资源

1.4.2地方种质资源

1.5本研究的目的和意义

2材料与方法

2.1材料

2.2田间实验设计

2.3配合力分析

2.4 RAPD分析

2.4.1 DNA的提取

2.4.2模板DNA的质量检测和浓度测定

2.4.3 RAPD扩增

2.4.4数据处理

3结果与分析

3.1方差分析

3.1.1各测定性状方差分析

3.1.2各测定性状组合间方差分析

3.2配合力分析

3.2.1各测定性状一般配合力效应及其相对效应分析

3.2.2各测定性状特殊配合力效应及其相对效应分析

3.2.3各测定性状总配合力效应及其相对效应分析

3.3各测定性状配合力基因型方差和遗传力分析

3.4 RAPD实验结果与分析

3.4.1 22个玉米自交系的RAPD多态性分析

3.4.2 RAPD聚类结果分析

3.4.3亲本RAPD遗传距离与杂种单株粒重及单株粒重配合力的关系

4结论与讨论

4.1我国玉米育种和生产的种质基础及对策

4.2配合力效应分析及其利用

4.3贵州省玉米地方种质的杂种优势群分析及利用

4.4分子标记遗传距离与杂种优势

4.5分子标记技术在玉米自交系遗传多样性和杂种优势群划分中的应用

致谢

参考文献

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