高羊茅论文：高羊茅越夏性与耐热性相关性分析和ISSR和RAPD分子标记筛选.docVIP

高羊茅论文：高羊茅越夏性与耐热性相关性分析和ISSR和RAPD分子标记筛选 【中文摘要】高羊茅(Festuca arundinacea Schreb.)是一种常用的冷季型牧草、草坪草和生态草。一般认为冷季型草坪草夏季草坪质量下降的主要原因之一是高温胁迫。本研究从“Plantation”、“Triple A”、上农矮生高羊茅和98-19四个高羊茅品种(系)的单株种植群体中,经过在两个地点(上海,江苏阜宁)三年(2006-2009)单株和克隆行的田间选择,得到11个越夏性强(TF01-TF11)、17个越夏性较差(TF12-TF28)、8个越冬性强(TF31-TF38)以及2个具有其他特色(TF39,TF42)的高羊茅克隆。本研究主要对这些无性系材料耐热性,其子一代的耐热性和成坪质量进行了鉴定,并使用ISSR和RAPD分子标记对越夏性和耐热性进行相关研究,旨在了解高羊茅无性系越夏性与耐热性及无性系越夏性与子一代耐热性之间的关系,考察越夏性强的子一代成坪质量及无性系育种法的选择效率,通过分子标记的方法得到与越夏性相关的分子标记。本研究得到的具体结果与结论如下:1)把其中26个无性系放入人工气候箱中高温胁迫环境(昼40℃/夜28℃各12小时胁迫28天+昼40℃/夜40℃恒温胁迫7天)下对其进行了耐热性鉴定,测定材料的光化效率Fv/Fm值、叶片细胞外渗液相对电导率、叶绿素含量、绿叶指数、目测评分等耐热指标,并将其进行综合评价后,把供试材料的耐热性分为强、弱两级,并分析了高羊茅无性系的耐热性与无性系的越夏性的相关性。试验结果表明:在越夏性较强的11个无性系(TF01~TF11)中,TF05、TF04、TF11、TF10、TF02、TF03、TF01、TF06的耐热性较强,而在越夏性较弱的15个无性系中(TF12-TF17,TF19-TF24和TF26-TF28)中TF20、TF27、TF28、TF13、TF26、TF22和TF23的耐热性较强;高羊茅无性系的越夏性与耐热性之间没有显著的相关关系。2)以国外引进的两个高羊茅品种(“Plantation”和“Jaguar III”)为对照,在高温胁迫环境(昼40℃/夜28℃各12小时胁迫28天+昼40℃/夜40℃恒温胁迫14天)下对28个高羊茅越夏性不同的无性系子一代的种子萌发苗进行了耐热性鉴定,测定材料的光化效率Fv/Fm值、叶片细胞外渗液相对电导率、叶绿素含量、绿叶指数和目测评分等耐热指标,并将其进行综合评价后,把供试材料的耐热性分为强、较强、弱三级,并分析了子一代的耐热性与其母株无性系的越夏性的相关性。试验结果表明:TF1、TF3、TF6、TF9、TF10、TF14、TF15、TF17、TF19、TF21和TF27的耐热性强;TF18、TF20、TF23、TF26和TF28的耐热性较强;TF2、TF4、TF5、TF7、TF8、TF11、TF12、TF13、TF16、TF22、TF24和TF25的耐热性弱,2个对照品种“Plantation”和“JaguarⅢ”的耐热性强。越夏性好的无性系群体中,子一代植株耐热的占45%,不耐热的占55%;越夏性差的无性系群体中,子一代植株耐热的占35%,较耐热和不耐热的占65%。两个群体的子一代植株中耐热性强的百分数之间没有显著差异,无性系的表型越夏性强与其子一代群体的耐热性强之间没有显著相关。因此,耐热性强不等于越夏性强,反之亦然;夏季高温是抑制草坪草生长的因子之一,但不是使夏季田间部分草坪草致死的主要原因;提高高羊茅的越夏性比提高单纯的耐热性更重要。3)2009年10月-2011年5月,对17个优良无性系(TF01-TF11,TF33-TF38,TF42)的子一代和19个对照材料在上海田间条件下进行了草坪特性鉴定。试验结果表明子一代草坪草综合抗性较强,草坪质量较好的排名前两位的材料为TF06和TF34。“TF06”子一代的夏季草坪草死亡率低,仲春恢复生长后盖度达93%,具有中等生长速度和叶片质地,且叶色为特有的灰绿色;而“TF34”子一代草坪草越冬性和越夏性均强,恢复生长后的草坪草盖度为85%,具有较慢的生长速度,较细腻的叶片质地和深绿色的叶色。除了上述两个突出的无性系子一代外,“TF05”和“TF36”等的综合表现良好。这4个表现突出的无性系可供大面积推广示范试验,也可用以配制高羊茅新组合。研究表明选择优良无性系和筛选优良子一代建坪的高羊茅育种方法是有效的。4)采用拟混合群体分离法(BSA法),将11个越夏性强(TF01-TF11)和11个越夏性较差(TF12-TF22)的无性系分别构建基因池。再利用100个ISSR(简单重复序列间区)和800个RAPD(随机扩增多态性DNA)引物对两池进行多态性筛选,最终获得在两池及构池克隆间表现稳定一致的引物U