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羊草与灰色赖草杂交后代遗传学特性及育性恢复的研究
Genetic Characters and Fertility Restoration of the Hybrid between Leymus Chinensis and Leymus Cinereus
【作者】 侯建华;
【导师】 云锦凤;
【作者基本信息】 内蒙古农业大学 , 草业科学, 2004, 博士
【摘要】 本研究从形态学、细胞学及分子标记3个不同层次对羊草、灰色赖草及其杂种F1的生物学特性、遗传特性、杂种不育的细胞学基础以及育性恢复方法进行了研究,主要结果如下:(1)杂种F1与其双亲相比具有植株高大、叶片宽厚、叶量丰富、生长旺盛、穗子粗大等特点。这些性状是杂种鉴别的重要形态学依据。第一颖形状差异也是杂种鉴定的依据之一。(2)杂种F1在生产性能上,特别是在叶面积、茎叶比和鲜草产量上具有较强的种间杂种优势,超亲优势率分别为50.0%、30.7%(或27.8)和20.9%。在分蘖能力上具有负向超亲优势,负向超亲优势率为5.7%。杂种F1的耐盐性偏向于灰色赖草,而高于羊草。(3)杂种F1在粗蛋白、无氮浸出物、粗灰分和Ca等营养成分上表现出超亲优势,超亲优势率分别是0.71%、1.00%、22.72%和10.00%。(4)根尖细胞染色体数目鉴定表明,两亲本及杂种F1染色体数均为28条。两亲本的PMC MI减数分裂正常。其中亲本羊草PMC MI染色体构型为0.24I+13.85II,灰色赖草的PMC MI染色体构型为0.14I+13.90II。杂种F1的PMC MI染色体构型为2.29 I+12.39II,并以环状二价体占优势,单价体出现的频率为2.29Ⅰ/细胞,没有观察到三价体和四价体。杂种中染色体组间的较高同源性和杂种F1花粉及胚囊的败育表明杂种F1不育的遗传原因很可能是基因作用导致的不育。(5)杂种F1花粉和胚囊的大量败育是造成杂种不育的主要原因。单核靠边期到二细胞花粉期是花粉发生败育的主要时期;胚囊败育发生在大孢子母细胞减数分裂形成二分体以后的时期。(6)利用秋水仙碱直接加倍愈伤组织,加倍效率较高,为5.0%,且易于获得倍性纯合的异源八倍体。(7)微卫星引物(SSR)扩增出的杂交种带型均表现为父母本条带的“互补型”,SSR标记是杂种真实性鉴定的理想分子标记。遗传相似系数统计结果表明,亲本羊草和灰色赖草的遗传差异相对较大,杂种F1偏向于母本遗传。4株回交株之间遗传相似系数在0.27~0.75之间,表明遗传差异较大。
【Abstract】