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黑麦种间杂交F_(1)代杂种优势及表型变异分析

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江苏农业科学 2022年第1期50卷 86-90页

作者：郭娟魏莱杨燕萍石红霞车永和河北科技师范学院农学与生物科技学院/河北省作物逆境生物学重点实验室(筹) 河北秦皇岛066600

为研究亲本差异明显的黑麦材料种间杂交F_(1)代农艺性状遗传变异规律及杂种优势,以栽培、野生黑麦种间3个杂交组合的90个F_(1)代单株及其亲本为研究材料,对其11个农艺性状进行杂种优势和关联性分析。结果表明:黑麦种间杂交F_(1)代农艺... 详细信息

为研究亲本差异明显的黑麦材料种间杂交F_(1)代农艺性状遗传变异规律及杂种优势,以栽培、野生黑麦种间3个杂交组合的90个F_(1)代单株及其亲本为研究材料,对其11个农艺性状进行杂种优势和关联性分析。结果表明:黑麦种间杂交F_(1)代农艺性状存在丰富的遗传多样性,11个性状的平均变异系数范围为7.00%~38.40%;性状的中亲优势率为-51.77%~24.48%,超亲优势率为-60.59%~19.23%。不同组合性状的杂种优势差异明显;Pearson相关性分析结果显示,11个性状中分别有18、10对的相关性达到极显著(P<0.01)或显著(P<0.05)水平,其中穗宽与穗粒质量、穗粒数与穗粒质量间的影响较大,其相关系数分别为0.623、0.796。研究结果可为麦类作物遗传改良提供参考依据。

关键词：新疆杂草黑麦种间杂交表型变异杂种优势 F_(1)代杂种优势

水曲柳种间杂交新品种与亲本主要表型分析及叶片差异分子机制研究

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水曲柳种间杂交新品种与亲本主要表型分析及叶片差异分子机制研究

作者：苏文隆东北林业大学

学位级别：硕士

水曲柳(Fraxinus mandshurica)是我国东北地区珍贵树种之一,具有极高的价值。本研究以水曲柳与新疆小叶白蜡(Fraxinus sogdiana)杂交子代新品种“东水1601”与其母本M8无性系为研究材料,测定并分析了亲子代间的主要表型差异。初步解析... 详细信息

水曲柳(Fraxinus mandshurica)是我国东北地区珍贵树种之一,具有极高的价值。本研究以水曲柳与新疆小叶白蜡(Fraxinus sogdiana)杂交子代新品种“东水1601”与其母本M8无性系为研究材料,测定并分析了亲子代间的主要表型差异。初步解析亲子代叶片差异形成机制,对在叶片发育过程中起到关键作用的转录因子家族(GRFs)进行了生物信息学以及表达模式分析,并克隆了FmGRF1基因,构建了35S:FmGRF1过表达载体,初步获得遗传转化的水曲柳植株,为水曲柳种质资源改良和基因功能解析奠定了坚实的基础。主要研究结果如下:1.水曲柳种间杂交新品种与亲本主要表型差异分析测定水曲柳种间杂交子代新品种“东水1601”及母本M8无性系(分别简称1601和M8)木质部与叶片主要表型数据,进行差异分析。在木质部发育方面,1601木质部径向发育周期为5.14-8.21,M8木质部径向发育周期为5.14-8.8,1601在一年中木质部径向发育周期比其母本M8延长2周;1601晚材单位面积细胞数量为2000±216 mm,为M8的83.33%,说明1601细胞较M8更大,具有显著性差异;1601木质素含量为22.89±0.93%,为M8含量的86.65%;而1601纤维素含量为49.12±2.83%,为M8中的1.14倍,显著高于M8。在叶片表型方面,1601小叶长为38.84±3.68 mm,为M8小叶的58.02%;小叶宽为26.28±2.29 mm,为M8小叶的86.48%;小叶面积为713.33±143.10 mm,为M8小叶的53.78%;净光合速率为9.80±1.87μmol COms,为M8小叶的1.43倍;在离体叶片失水率方面M8叶片持续高于1601叶片,在5 h-24 h期间均有显著差异。2.水曲柳种间杂交新品种1601与母本M8叶片转录组分析提取1601和M8水曲柳叶片RNA用于转录组分析。结果显示,在叶片部位共有11321个差异表达基因,其中1601叶片中有6008个基因表达上调,5313个基因表达下调;KEGG富集分析结果显示,亲子代叶片中超过20条途径显著富集(P<0.05),15条途径极显著富集(P<0.01),包括类黄酮生物合成、异黄酮生物合成、花青素生物合成以及黄酮和黄酮醇生物合成途径。对黄酮类生物合成途径与植物激素信号转导通路中的差异表达基因绘制热图分析亲子代表型差异的调控机制,其中,作为黄酮类生物合成途径中关键基因的1个BZ1,1个CHS和2个CYP73A在1601片叶片中高表达,BZ1在1601叶片中的表达量是M8的1.57倍,CHS在1601叶片中的表达量是M8的7.41倍,两个CYP73A的表达量分别是2.45倍和2.64倍;在生长素信号转导途径中起重要作用的8个AUX/IAA基因中,有6个基因在1601中高表达,分别是M8中表达量的3.74、1.51、1.39、1.47、86.76和1.41倍;2个基因在1601中低表达,分别在M8中的表达为34.87%和52.60%;5个BZR1/2基因作为BRs合成途径中的关键基因在1601和M8之间有差异表达。其中一个基因在1601中高表达,表达水平是M8的1.64倍;其余4个基因在1601中低表达,表达水平分别为M8的62.68%、76.19%、51.65%和32.37%。通过差异表达基因分析发现GRF与TCP两个转录因子家族在亲子代叶片中具有大量差异表达基因,其中包括4个GRF和10个TCP转录因子。有2个GRF基因在1601叶片中高表达,表达水平是M8的2.71倍和1.83倍;2个GRF基因在1601叶片中表达水平较低,分别为M8的28.00%和87.87%。有5个TCP基因的表达水平在1601叶片中显着高于M8,表达量分别为1.29、2.29、1.82、1.37和1.63倍;5个TCP基因的表达水平在1601叶片显着低于M8,表达量分别为M8的73.10%、55.21%、54.20%、50.97%和41.02%。3.水曲柳FmGRF基因的克隆及表达模式分析构建水曲柳FmGRF基因家族系统进化树并进行结构域分析,并对所有FmGRFs在水曲柳不同部分的表达模式进行表达分析。根据进化树可以将水曲柳GRF基因家族分成三个大类,且在水曲柳的木质部,韧皮部和叶片中均有成员表达,参与调控水曲柳木质部、韧皮部与叶片的发育过程。克隆得到水曲柳FMGRF1基因,编码区全长为1953bp,编码651个氨基酸。构建了35S:FmGRF1过表达水曲柳植株并进行了q RT-PCR验证,测定35S:FmGRF1过表达水曲柳植株60 d组培苗小叶长度为10.46±1.76 mm,为同龄WT组培苗的1.56倍,显著高于同龄WT组培苗;同时对4个可能与GRF转录因子互作的编码DELLA蛋白的基因基因进行q RT-PCR表达量分析,在过表达水曲柳植株中4个编码DELLA蛋

关键词：水曲柳(Fraxinus mandshurica) 种间杂交表型差异转录组分析转录因子(GRF)

利用油菜DH诱导系快速获得甘白种间杂交遗传稳定后代

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利用油菜DH诱导系快速获得甘白种间杂交遗传稳定后代

作者：周颖四川农业大学

学位级别：硕士

油菜种间杂交是创新育种资源的有效途径,但油菜种间杂交后代花粉母细胞(PMC)减数分裂染色体不匹配等现象导致的不结实或结实率低是限制资源创新的主要问题。为了提高种间杂交后代的结实率,目前国内外运用较多的方法是杂种后代与亲本连... 详细信息

油菜种间杂交是创新育种资源的有效途径,但油菜种间杂交后代花粉母细胞(PMC)减数分裂染色体不匹配等现象导致的不结实或结实率低是限制资源创新的主要问题。为了提高种间杂交后代的结实率,目前国内外运用较多的方法是杂种后代与亲本连续回交或对杂交后代进行小孢子培养等方法,但这些方法导致遗传距离与亲本越来越近,选育周期长,易受到杂种基因型或外界的培养条件影响。利用油菜双单倍体(DH)诱导系Y3380诱导油菜种间杂交后代是否能缩短选育年限又能拓宽杂种后代的遗传距离还能保持杂种后代快速遗传稳定且不受小孢子培养的限制,还未见报道。本研究利用甘蓝型油菜(2n=4x=38,AACC)与白菜型油菜种间杂交(2n=2x=20,AA)得到的杂种F代进行形态学观察与流式细胞术分析,淘汰杂株;细胞学鉴定分析F杂种不育的原因,并比较种间杂交F精卵细胞的遗传稳定性。利用种间杂交F卵细胞相对遗传稳定的特性,用油菜DH诱导系Y3380诱导杂种F后得到诱导F,通过对表型鉴定、流式分析、细胞学观察、荧光原位杂交、SNP芯片检测等方式确定诱导F的染色体遗传稳定性、遗传变异与油菜类型。最后,对诱导F自交后代诱导F进行形态学观察与分子标记鉴定其群体遗传稳定。该研究旨在解决当前油菜资源创制新材料周期长且存在生殖障碍的缺点;为油菜资源创新提供新的研究思路并与农业生产紧密结合。主要研究结果如下:1、甘(甘蓝型油菜)白(白菜型油菜)种间杂交F油菜植株营养生长正常,形态特征偏母本甘蓝型油菜,自交角果大部分没有明显发育膨大现象,流式验证其为三倍体,另有2株为四倍体判断其为假杂种。细胞学观察三倍体F染色体为29条,FISH结果发现F染色体构型为AAC(2n=3x=29)。种间杂交F(T19-4与T19-5)花粉育性分别为30.24%,11.14%,花粉萌发率分别为5.85%,1.29%,自交结实率分别为4.00%,5.19%,其自交结实率低的原因在于减数分裂出现染色体桥、不均等分裂、二价体、多价体、染色体丢失等现象导致不能产生正常雄配子。2、观察ZS11×F、F×ZS11、F×Y3380、F自交、ZS11自交,花柱与子房内花粉管萌发动态发现种间杂交F只有少量花粉能在母本的花柱上萌发,正常花粉ZS11与Y3380有大量花粉在母本花柱上萌发,同时对不同组合的平均结实率与平均受精率进行比较分析,证实种间杂交F卵细胞的遗传稳定性强于精细胞遗传稳定性,用油菜DH诱导系Y3380诱导种间杂交F获得来自卵细胞诱导后代成为可能。3、通过形态学观察、流式细胞检测、花粉育性检测、花粉母细胞观察:诱导F农艺性状丰富,花粉母细胞(PMC)减数分裂能产生正常配子,诱导F(W58与W59)花粉育性分别为92.62%,95.89%,花粉萌发率分别为26.84%,23.59%,自交结实率分别为29.33%,39.13%,其花粉育性、花粉活力,平均自交结实率与F相比有明显提升,证实Y3380诱导种间杂交F能产生正常可育的新型四倍体甘蓝型油菜(2n=4x=38,AACC),实现了利用诱导系快速选育种间杂交后代的目的。4、对诱导F进行50K SNP芯片分析:在诱导F中能快速选育出纯合位点较多,纯合位点率大于70%的单株,18株诱导F有16株比F具有更丰富的遗传变异,且部分诱导后代与亲本的遗传距离大于F、F、BCF和亲本的遗传距离,说明诱导F较为稳定且保留了甘蓝型油菜与白菜型油菜丰富的遗传变异。5、对诱导F的单株自交后代诱导F群体内的植株进行形态学观察发现:诱导F株系植株生长正常,形态特征为甘蓝型油菜,田间长势一致,在不同株系内随机选取部分植株通过多态性较高的SSR引物进行验证,株系内植株均能扩增出长度相同的片段,初步证明诱导F株系已基本稳定。

关键词：双单倍体诱导系种间杂交遗传距离荧光原位杂交(FISH)

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草莓栽培品种与野生种种间杂交亲和性研究

草莓栽培品种与野生种种间杂交亲和性研究

作者：张曼迪沈阳农业大学

学位级别：硕士

中国是世界上野生草莓资源最丰富的国家,分布着很多品质优、抗逆性强的优异资源。草莓栽培品种与野生种杂交能将二者优良性状结合,可能选出品质优、抗逆性强的新品种新类型,但杂交不亲和性是草莓远缘杂交育种中一个普遍存在的问题。本... 详细信息

中国是世界上野生草莓资源最丰富的国家,分布着很多品质优、抗逆性强的优异资源。草莓栽培品种与野生种杂交能将二者优良性状结合,可能选出品质优、抗逆性强的新品种新类型,但杂交不亲和性是草莓远缘杂交育种中一个普遍存在的问题。本试验以草莓栽培品种为母本与野生种为父本共9个组合进行种间杂交,栽培品种选择了‘香野’、‘白4’、‘桃7’;野生种选择了东北草莓(F.mandschurica)、绿色草莓(F.viridis)、东方草莓(F.orientalis)。对杂交父本花粉生活力测定,利用花粉管荧光显微镜技术、石蜡切片技术观察杂交授粉后花粉萌发生长和胚胎发育过程,以探讨种间杂交亲和性,通过胚挽救获取草莓杂种实生苗,进行植物学性状调查,并对其育性进行鉴定,从而为草莓种质资源的开发以及草莓优异性状新品种、新种质的选育提供参考。主要结果如下:供试的亲本材料花粉的萌发率在64.11%-83.76%之间,结果表明各父本花粉生活力存在差异,东北草莓花粉萌发率最高,为83.76%;东方草莓花粉萌发率最低,为64.11%。进行远缘杂交试验,授粉20 d后调查杂交所得果实情况。白4×绿色草莓种间杂交亲和性最高,坐果率为33.0%;香野×绿色草莓的种间杂交亲和性最低,坐果率为7.0%。荧光观察发现,授粉2 h开始有极少量花粉粒开始萌发直至授粉48 h后花粉管伸长进入子房并到达胚珠,完成受精。9个种间杂交组合均存在严重的受精前障碍,多数花粉管伸长过程中出现异常,表现为;花粉管出现螺旋状扭曲、相互缠绕;花粉管末端膨大、分叉断裂;大量胼胝质反应堵塞等,均阻碍了花粉管继续向下伸长及到达胚囊。石蜡切片观察发现,授粉2 d开始受精,草莓胚逐渐发育为早期球形胚、球形胚、早期心形胚、晚期心形胚、早鱼雷形胚、晚鱼雷形胚,直至发育成熟形成子叶形胚。不同种间杂交后代均存在严重的受精后障碍,不同种间杂交后代于不同阶段出现胚败育,败育最早开始于早期球形胚,败育表现为:胚囊解体、子房萎缩变小及出现畸形胚等。经胚培养,最适宜香野×东北草莓的培养基为MS+GA0.1mg/L+BA0.5mg/L。香野×东北草莓杂种胚胚龄8 d时,萌发率为33.5%,显著高于其他胚龄,胚龄3 d时萌发率最低,为14.5%。其他杂交组合亦是如此,均胚龄为8 d时萌发率最高,因此授粉后8 d的胚是草莓种间杂种胚培养的适宜胚龄,能得到较多种间杂交实生苗。香野×东方草莓增殖系数最高为9.79,香野×东北草莓生根率最高为96.23%。对香野×绿色草莓、白4×东北草莓、香野×东方草莓、白4×东方草莓种间杂交后代的植物学性状进行调查,4组杂交后代实生苗在叶片、花序及花性状上出现了变异且均表现为不育。叶片颜色发现极少数叶片变化为深绿色;叶形极少部分变化为圆形;均为聚伞形花序,花序数较多;花序极少数分歧部位在中部;花瓣着生状态极少部分产生相接相叠;花瓣尖部形状发生极少数波状变异。

关键词：草莓种间杂交杂交亲和性花粉管荧光观察胚胎发育胚培养

通过芸薹属种间杂交聚合不同抗性位点创制高抗根肿病新材料

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通过芸薹属种间杂交聚合不同抗性位点创制高抗根肿病新材料

作者：蒋顺顺西南大学

学位级别：硕士

根肿病是一种世界性的土传病害,对十字花科作物危害极大,一旦被芸薹属根肿菌(plasmodiophora brassicae Woron.)侵染,轻则减产,重则绝收。目前,我国根肿病的发病面积逐年增加,已经成为白菜(Brassica rapa)、甘蓝(Brassica oleracea)和... 详细信息

根肿病是一种世界性的土传病害,对十字花科作物危害极大,一旦被芸薹属根肿菌(plasmodiophora brassicae Woron.)侵染,轻则减产,重则绝收。目前,我国根肿病的发病面积逐年增加,已经成为白菜(Brassica rapa)、甘蓝(Brassica oleracea)和甘蓝型油菜(Brassica napus)等芸薹属作物的主要病害,对其产量和品质造成了巨大的影响。目前,生产上对根肿病的防治措施包括农业防治、生物防治和化学防治等,但效果均较差,选育抗病品种被认为是最有效的防治手段。在我国,生产上大多数芸薹属蔬菜抗病品种具有较少抗性位点,主要对根肿菌4号生理小种具有抗性,而芸薹属根肿菌存在多个生理小种,大大增加了抗病品种抗性在短时间内丧失的可能性,因此创制具有持久抗性的芸薹属抗根肿病材料,将对芸薹属蔬菜的抗根肿病育种具有重要的意义。本研究旨在通过芸薹属种间远缘杂交结合胚挽救技术聚合多个不同根肿病抗性位点,结合分子标记辅助选择(molecular marker-assisted selection,MAS)选育出高抗的芸薹属蔬菜新材料。主要研究结果如下:1、对甘蓝9LQ(CRb)与大白菜8574(CRd)、芜菁ECD4(Pb Ba8.1)进行远缘杂交结合胚挽救,结果表明9LQ×ECD4获得6个成活幼胚。大白菜8574和芜菁ECD4自然杂交结实可以正常结种子。用OA和YA引物检测抗性位点CRb,A08-300引物检测抗性位点Pb Ba8.1,Yau389引物检测抗性位点CRd;6份9LQ×ECD4材料中共筛选出2株材料具有抗病位点CRb和Pb Ba8.1。9株8574×ECD4材料中共筛选出4株材料具有抗病位点CRd和Pb Ba8.1。对两抗位点材料进行形态学和花粉活力进行分析,杂交后代均与亲本不同,9LQ×ECD4雄蕊干瘪不能产生花粉,8574×ECD4与亲本育性均正常。对9LQ×ECD4远缘杂交后代进行抗性鉴定,能够抗重庆市武隆区4号生理小种和四川省成都市11号生理小种。2、在两抗位点材料基础上,利用Z3(CRb)配置了6组杂交组合用于创制三抗位点材料,经过远缘杂交结合胚挽救技术,获得18个成活幼胚,分别为:Z3×(8574×ECD4)组合的3R-1～3R-9,(8574×ECD4)×Z3组合的3R-10～3R-15,(9LQ×ECD4)×Z3组合的3R-16～3R-18。经过田间自然结实,配置的两个组合获得9株成活幼苗,分别为Z3×(8574×ECD4)种子组合的3R-19～3R-22,(8574×ECD4)×Z3种子组合的3R-23～3R-27。3、通过分子标记辅助选择,18个成活幼胚中,筛选出2株具有三抗位点的材料;9株自然结实幼苗中,筛选出2株具有三抗位点的材料,共计获得4株三抗位点的材料,分别为3R-9、3R-10、3R-19和3R-26。对三抗位点材料进行形态学分析,均为真杂种,进行花粉生活力分析,3R-9、3R-10、3R-19的花粉育性均为100%,3R-26的花粉育性表现部分不育,育性为26.15%。对3R-9、3R-10分别接种重庆武隆4号生理小种和四川成都11号生理小种后表现免疫,说明创制的含有三抗位点材料能够抗4号和11号生理小种。4、以三抗位点材料3R-9、3R-10、3R-19、3R-26与单抗位点材料9LQ(CRb)进行杂交,创制四抗位点材料,配置的8个组合中,3R-9×9LQ组合获得成活幼胚5个,3R-10×9LQ组合获得成活幼胚1个,3R-26×9LQ组合获得成活幼胚2个,共获得8株远缘杂交后代,分别为4R-1～4R-8。当9LQ做母本的杂交组合中,均未得到成活幼胚,表明正反交对远缘杂交的亲和性影响很大。用B0902、Yau389、A08-300、OA四对引物,对4R-1～4R-8进行分子标记辅助选择,成功筛选到1株四抗位点材料,2株三抗位点材料,4株两抗位点材料,1株一抗位点材料,四抗位点材料为4R-6。对4R-6进行形态学分析,4R-6叶缘呈波状,生长健壮,叶片开始有结球性状。5、对四抗位点材料4R-6接种重庆武隆、重庆涪陵、重庆万州、四川成都、四川广元、四川攀枝花、湖北宜昌、湖北恩施8个地区的根肿菌,4R-6能够对重庆武隆、重庆涪陵、重庆万州、四川成都、四川广元、湖北恩施6个地区的根肿菌免疫,对四川攀枝花的根肿菌耐病,只对湖北宜昌地区的1个根肿菌表现感病,其病情指数为37.5,但低于感病对照病情指数60.71。表明四抗位点材料4R-6能够对多个地区的根肿菌表现优良的抗性水平。

关键词：芸薹属种间杂交根肿病基因聚合分子标记辅助选择

岩牡蛎（Crassostrea nippona）与福建牡蛎（Crassostrea angulata）种间杂交研究

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岩牡蛎（Crassostrea nippona）与福建牡蛎（Crassostrea angulat...

作者：李胜永广西大学

学位级别：硕士

牡蛎是我国第一大海水养殖贝类,2021年牡蛎产量达到580万t,占海水养殖贝类产量38%,占海水养殖总产量26%。岩牡蛎(Crassostrea nippona)又称夏牡蛎,其肉质佳且具有十分独特的风味。福建牡蛎(C.angulata)又称葡萄牙牡蛎,是中国海水贝类养... 详细信息

牡蛎是我国第一大海水养殖贝类,2021年牡蛎产量达到580万t,占海水养殖贝类产量38%,占海水养殖总产量26%。岩牡蛎(Crassostrea nippona)又称夏牡蛎,其肉质佳且具有十分独特的风味。福建牡蛎(C.angulata)又称葡萄牙牡蛎,是中国海水贝类养殖产业中最重要的牡蛎种类之一,其特点是生长速度快、耐高温,但是个体小、肉质较差。在贝类育种工作中,杂交育种是一项经典的育种技术。它不仅可以将父本和母本的优良性状相结合,有效地改良后代性状,还能创造出全新的变异类型,甚至还能形成一个全新的品种。本研究开展了岩牡蛎和福建牡蛎的种间杂交实验,旨在探索2种牡蛎杂交的可能性,改良亲本性状,以期获得一种兼具生长速度和优良品质的牡蛎新品种。主要研究结果如下:1.福建牡蛎和岩牡蛎种间配子兼容性采用经典的双列杂交模式研究了水温(22°C、24°C、26°C、28°C和30°C)、盐度(22、24、26、28和30)对2种牡蛎种间杂交受精率的影响。结果表明,福建牡蛎精子可以与岩牡蛎卵子受精;配子互换则无法受精,受精率为0。因此,这2种牡蛎之间是单向受精。杂交组受精率及卵裂率显著低于2种牡蛎自繁组(P杂交组受精率均呈显先升后降的变化趋势。2.岩牡蛎与福建牡蛎种间杂交的子代表型性状评估采用双列杂交模式获得了岩牡蛎自繁组(NN)、福建牡蛎自繁组(AA)、杂交组(NA)3个实验组,并比较了各实验组的表型性状。结果表明,在孵化期和幼虫期,NA组的受精率、孵化率、存活率均表现出不同程度的杂种劣势;NA组D形幼虫壳高(71.26μm)和NN组D形幼虫壳高(79.30μm)之间无显著性差异(P>0.05);2组D形幼虫壳高均显著低于AA组D形幼虫壳高(80.01μm)(P杂交稚贝。稚贝养成期间,杂交稚贝存活与生长性能与NN组类似,但相对于AA组表现出明显的存活和生长优势。在360日龄,NA组相对于NN组和AA组具有杂种优势。3.岩牡蛎与福建牡蛎种间杂交子代遗传鉴定与育性分析通过ITS1鉴定证实了岩牡蛎与福建牡蛎种间杂交组含有2种牡蛎的遗传基因。通过对子代的性腺发育进行组织学观察,表明360日龄的杂交子代与自繁子代性腺内都含有成熟配子。综上所述,通过对岩牡蛎和福建牡蛎的种间杂交研究,表明2种牡蛎之间可以进行单向受精,获得了在稚贝成长期具有杂种优势的杂交子代。杂交牡蛎为贝类种业创新提供了理论依据,为牡蛎的种质资源和遗传改良提供了新的材料,具有良好的开发应用前景。

关键词：岩牡蛎福建牡蛎种间杂交杂种优势母本效应

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水曲柳种间杂交子代多性状综合评价及选育

水曲柳种间杂交子代多性状综合评价及选育

作者：芦子廷东北林业大学

学位级别：硕士

水曲柳（Fraxinus mandshurica）是我国东北三大硬阔之首,是重要的用材树种,其木材性质优良,有着重要的经济和生态价值。本研究对黑龙江省尚志市东北林业大学帽儿山实验林场的13年生的水曲柳种间杂交子代的生长性状（13年留存率、树高... 详细信息

水曲柳（Fraxinus mandshurica）是我国东北三大硬阔之首,是重要的用材树种,其木材性质优良,有着重要的经济和生态价值。本研究对黑龙江省尚志市东北林业大学帽儿山实验林场的13年生的水曲柳种间杂交子代的生长性状（13年留存率、树高、胸径、材积）进行了调查;根据生长量调查结果对水曲柳种间杂交组合和亲本进行了一般配合力、特殊配合力和杂种优势分析,选出来自优良亲本的24个杂交组合6个亲本对照共90个无性系,对生长量性状、抗逆性性状、材质材性性状等31项指标进行了分析与评价,并进行了多性状综合筛选和选育,利用子代扩繁林对选育结果进行了重复性评价。主要结果如下:（1）水曲柳种间杂交子代生长性状配合力及杂种优势分析筛选出了在材积上一般配合力较高的母本3个和父本3个,配合力为总体平均的17.14%和39.12%以上;筛选出了材积上配合力较高的组合共5个,特殊配合力为总体平均的22.47%以上;筛选出5个材积上超亲优势超过29.13%的杂交组合。按配合力和杂种优势在优良亲本家系内综合选取了预期多项指标差异性明显的24个杂交组合6个亲本对照90个无性系。（2）种间杂交子代多项性状的分析与筛选对生长量性状、形质性状、抗逆性选优性状、木质部宏观结构性状、木质部微观结构性状、木质部纤维质量性状、木质部组分性状、木材材色性状等8类共计31项性状进行了差异性分析、遗传力分析、R型聚类分析和主成分分析,差异性分析说明了31项性状在杂交组合及无性系层面均有显著性差异,有13项性状在家系层面存在显著性差异,7项性状在杂交来源层面有显著性差异;遗传力分析说明了31项指标中9项呈现高度遗传,29项有遗传选育意义;R型聚类分析的结果表明了31项指标中有22项指标相对独立,有9项指标可以被合并;相关性分析的结果说明了22项指标中大部分指标与其他指标有2个以上的显著相关关系,占总相关关系的19%以上,剔除了2项相关性较差的指标;主成分分析的结果说明了20项指标可以被聚合为8个主成分,累计方差解释率为69.018%,并在此基础上进行了2元因子分析,将20项指标分为5类。（3）水曲柳种间杂交子代多性状综合评价与选育从树高、材积等10项性状中以至少2项性状占对应指标的前5%综合选择了3个优良家系,10个优良杂交组合,22个优良无性系;通过3种多性状综合选育方法的综合比较,根据选择差和筛选强度综合确认了多因素综合评价法是最适合水曲柳的多性状综合选育方法;使用该方法选育出了满足速生、抗逆、优质目标的水曲柳优良无性系各18个,选育的无性系对应性状的选择差均优于对照10%;通过优良无性系子代扩繁林进行重复性验证,树高单因素选育的无性系子代扩繁苗的树高平均值超总体平均30.20%,3种多因素选育选择的无性系扩繁苗的树高超总体平均6.18～13.42%,胸径超总体平均5.13～7.58%,树高性状在单因素和综合选育层面重复性优良。

关键词：水曲柳（Fraxinus mandshurica）种间杂交多性状综合评价良种选育

嫁接与喷施GA3对马铃薯种间杂交亲和性的影响及其生理调控机制

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嫁接与喷施GA3对马铃薯种间杂交亲和性的影响及其生理调控机制

作者：翟鑫娜河北北方学院

学位级别：硕士

为培育四倍体马铃薯栽培种与二倍体野生种远缘杂交优异新种质,本研究以四倍体高产品种‘冀张薯8号’(‘G8’)和‘冀张薯12号’(‘G12’)为母本,以8份二倍体野生种材料为父本,采用亲本预先嫁接再杂交的方法进行种间远缘杂交试验。以母本... 详细信息

为培育四倍体马铃薯栽培种与二倍体野生种远缘杂交优异新种质,本研究以四倍体高产品种‘冀张薯8号’(‘G8’)和‘冀张薯12号’(‘G12’)为母本,以8份二倍体野生种材料为父本,采用亲本预先嫁接再杂交的方法进行种间远缘杂交试验。以母本(接穗)和父本(砧木)嫁接株为嫁接组,以母本自根嫁接为对照组,共配制16组杂交组合,共32个处理。统计各处理坐果率与结实性,测定各处理授粉后不同天数赤霉素(GA)、细胞分裂素(ZR)、生长素(IAA)、脱落酸(ABA)含量。进一步研究外施不同浓度外源GA对种间杂交坐果率与结实性的影响,探究促进坐果的最佳外源GA浓度,结合坐果结实情况、品质、产量等筛选出亲和性较强的组合,为培育出性状优良品种和创新种质提供科学依据。主要结果如下:1、亲本预先嫁接对4x-2x多个种间杂交组合中显著提高了坐果率及单果结实率,获得了马铃薯栽培种与野生种远缘杂交种子。特别是‘G8’与野生种各杂交组合,坐果率和单果结实数的提高效果显著高于‘G12’与野生种各杂交组合。其中Z1703与‘G8’亲和性最强,Z1703可作为种间杂交桥梁亲本。2、内源激素对坐果率具有调控作用。在现蕾期、授粉后4、6 d GA含量与坐果率极显著正相关,并且在授粉后6 d相关系数高达0.723,表明高含量GA促进坐果;ZR含量在授粉后6 d与坐果率极显著正相关,表明高含量的ZR加速细胞分裂促进坐果;IAA能促进果实生长从而促进坐果,在授粉后4、6 d于坐果率极显著正相关;高含量ABA抑制植物的生长发育从而抑制坐果,在授粉后4、6 d于坐果率极显著负相关,相关系数分别为-0.665和-0.538。果实长发育过程中各种激素含量高低和作用不同,对果实生长发育的作用不同。所以果实发育阶段不取决于某一种激素及浓度的变化,而是多种内源激素相互配合共同调节的过程。3、通过外施不同浓度GA能够提高马铃薯种间杂交的坐果率和单果结实数,但因组合和处理方式不同所以没有固定喷施GA的最佳浓度。通过外施GA使一些组合突破了0个实生籽数,获得了远缘杂交后代。4、各组合材料与亲本测得的产量及品质存在显著差异,嫁接后大多组合产量高于自身父本材料,蛋白质、淀粉、还原糖、维生素C等含量均高于母本材料。嫁接后品质出现明显变化。根据各组合的亲和性、产量、品质等综合分析,‘G8×Z1703’嫁接产量增加3.77 kg,该组合可作为苗头材料进行培育。

关键词：马铃薯种间杂交嫁接内源激素亲和性

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种间杂交对沙蜥高海拔环境适应的促进

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