多年生麦草新种质的鉴定及分子细胞遗传学研究

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本研究对八倍体小偃麦“麦草8号”、“麦草9号”与中间偃麦草杂交后代选育出的21份多年生麦草驯化群体“HSC-2系列”,进行形态学、产量构成性状和分子细胞遗传学分析,旨在为探索小麦驯化性状向中间偃麦草转移的可能性并为培育中间偃麦草新种质提供科学依据。
  1.形态学调查结果表明,研究材料保持了中间偃麦草的牧草特性,普遍具有良好的耐寒性、割后再生性和多年生性,且植株生长繁茂。经哈尔滨地区自然选择和人工选育,结实率与单穗粒数等产量构成性状优于亲本中间偃麦草。“HSC-2系列”群体平均单穗粒数为65.8,平均结实率为49.3%。HSC-2Q6单穗粒数最高,达到85.0;HSC-2Q8结实率最高,达到61.2%。
  2.细胞学鉴定结果表明,亲本中间偃麦草体细胞染色体数为42,麦草8号染色体数为55-56、麦草9号染色体数为56。“HSC-2系列”材料体细胞染色体数为42条,遗传稳定。3种分子标记检测结果表明,研究材料均带有中间偃麦草遗传成分。
  3.原位杂交结果表明,大部分研究材料染色体构成同中间偃麦草保持一致,基因组为StStJvsJvsJrJr或StStJSJSJJ,但有少部分材料存在中间偃麦草亚基因组之间的变异。产量构成性状表现最好的HSC-2Q6和HSC-2Q8mcGISH核型分析,结果表明,HSC-2Q6基因组中1条St染色体与Jvs染色体发生了易位,HSC-2Q8基因组未发现明显易位,但是其Jvs基因组存在大量V基因组探针点状信号,有待进一步研究。
  综上所述,本研究选育鉴定的多年生麦草驯化群体“HSC-2系列”为中间偃麦草新种质。与国外直接驯化改良中间偃麦草工作相比,这些中间偃麦草新种质在小规模的驯化选育过程中,部分产量构成性状得到优化。研究证明了利用远缘杂交结合表型驯化的方式,改良中间偃麦草的可行性,丰富了中间偃麦草驯化改良的方法,可为后续多年生谷类作物的开发提供新的参考。
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