矮牽牛s1代自交系主要性狀的分析

矮牽牛s1代自交系主要性狀的分析

花卉新品種的開(kāi)發(fā)水平是衡量一個(gè)國(guó)家花卉業(yè)是否發(fā)達(dá)的重要指標(biāo)。這也是花卉業(yè)穩(wěn)定發(fā)展的基礎(chǔ)。繁殖的目的是將兩個(gè)以上的有機(jī)單頭單元的表型特征整合到一個(gè)整體中，通過(guò)某種方法和方法創(chuàng)造不存在的新表型植物。現(xiàn)在，世界各國(guó)的草花品種不斷出現(xiàn)。從商業(yè)價(jià)值和生態(tài)安全的角度來(lái)看，繁殖方法仍然是傳統(tǒng)育種和一定的生物技術(shù)的基礎(chǔ)。對(duì)于中等生長(zhǎng)牛xybril和其他水生百合屬牛，除了作為一種植物研究植物生理和遺傳機(jī)制外，新品種的誕生也是來(lái)源。改變中國(guó)花卉繁殖的現(xiàn)實(shí)，進(jìn)入發(fā)達(dá)國(guó)家是中國(guó)育種家的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。本文通過(guò)對(duì)13個(gè)不同株高牛自交系統(tǒng)的表型品質(zhì)和數(shù)量特征進(jìn)行分析，并對(duì)一些遺傳特征和性質(zhì)之間的關(guān)系進(jìn)行了一些探討和推測(cè)，以幫助較低的生長(zhǎng)牛和其他花卉育種者。1高腳蝶狀冠材性狀的測(cè)定試材為國(guó)內(nèi)外性狀比較突出的F1代經(jīng)連續(xù)雜交、自交或花藥培養(yǎng)等單倍體育種方法建立起來(lái)的S4代自交系.雜交與自交時(shí),將花冠漏斗形成高腳蝶狀花冠頂端用細(xì)繩綁扎、隔離并人工輔助授粉.種子播于穴盤(pán),成苗移栽.記載方法:首先,由多人對(duì)花色、葉色等質(zhì)量性狀進(jìn)行觀察與描述,再取描述的共性作為記載;對(duì)花徑、株高等數(shù)量性狀采用直接度量,再進(jìn)行合理的統(tǒng)計(jì)分析.其中花徑與株幅值為垂直長(zhǎng)、短邊的長(zhǎng)度平均數(shù);在性狀的差異分析中,衡量葉的指標(biāo)為葉長(zhǎng)與葉寬的比值.2結(jié)果與分析2.1自交系ss4篩選由不同來(lái)源的矮牽牛建立起來(lái)的不同代數(shù)自交系存在差異較大的表型性狀,而且在質(zhì)量性狀方面也表現(xiàn)出較大的差異性.一部分自交系在綜合性狀方面表現(xiàn)出較大的一致性.在建立的數(shù)量較多的自交系中選出13個(gè)S4自交系,從中抽出9個(gè)性狀進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析(見(jiàn)表1).由表1可知,在自交系內(nèi)花萼的變化較少,標(biāo)準(zhǔn)誤均少于0.1.在自交系S43、S45、S47、S48內(nèi)花徑的變化較少,標(biāo)準(zhǔn)誤少于或等于0.1.就株高而言,在自交系S47、S48、S49內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)誤少于1,因此,其控制這一性狀的基因型準(zhǔn)是純合的.就分枝能力來(lái)看,S44、S47、S410三個(gè)自交系較強(qiáng),可達(dá)到10或10枝以上.其它各個(gè)性狀,就表型性狀的特征考察而言,在每個(gè)自交系內(nèi)都有較大的整齊性.2.2葉形指標(biāo)與相關(guān)分析采用13個(gè)自交系各自9個(gè)性狀的平均數(shù),對(duì)其以pearson相關(guān)度量計(jì)算表型相關(guān)系數(shù)進(jìn)行相關(guān)性分析.分析表型相關(guān)系數(shù)的目的與意義在于更有組織性地指導(dǎo)育種選擇,減少育種上的盲目性,使選育工作更有目的地進(jìn)行(見(jiàn)表2).從表2可知,葉長(zhǎng)與葉寬相關(guān)系數(shù)達(dá)0.7981,而且極顯著(P<0.01),由此以葉長(zhǎng)和葉寬的比值作為葉形指標(biāo),理論上合理.花冠長(zhǎng)與葉長(zhǎng)、葉寬相關(guān)系數(shù)較大,而且在此統(tǒng)計(jì)中花冠與葉寬極顯著相關(guān),這為雜交、自交中早期選擇提供了理論依據(jù).株高與葉寬、花冠、花葶、株幅呈顯著的正相關(guān),且相關(guān)系數(shù)均在0.5以上.花葶與花冠相關(guān)系數(shù)為0.814,也極為顯著,說(shuō)明花葶越長(zhǎng),花冠也越長(zhǎng).另外,本次調(diào)查還出現(xiàn)株幅與花葶間的顯著相關(guān).其它性狀之間的相關(guān)性不明顯.出現(xiàn)這些現(xiàn)象的原因可能是:①控制性狀的基因存在遺傳上的連鎖;②基因的表達(dá)產(chǎn)物間互作,表現(xiàn)出互利或抑制;③外界條件的改變,引起基因長(zhǎng)期表達(dá)緩慢或終止.由于本文中所考察的材料幾乎出于同等條件,除選育的自交系對(duì)環(huán)境的反應(yīng)有差別外,第3種情況基本上可排除.由于花徑與花葶、分枝、株幅、株高性狀指標(biāo)呈負(fù)相關(guān),因此在矮牽牛的育種中,若以花大小為育種目標(biāo),則應(yīng)考慮其它4個(gè)性狀的選擇.以株高為育種目標(biāo),就應(yīng)該考慮葉寬、花冠、花葶、株幅這些性狀的特征.總之,不論營(yíng)養(yǎng)器官內(nèi)部,還是生殖器官內(nèi)部或兩者之間,均有部分或個(gè)別性狀的顯著相關(guān).2.3自交系間主要性狀的基因型及差異對(duì)以單個(gè)性狀改良為目標(biāo)的育種,逐一對(duì)單個(gè)性狀的差異分析是此種育種方法的基本前提.為更好地對(duì)下一個(gè)輪回的育種進(jìn)行指導(dǎo),以下對(duì)13個(gè)S4自交系6個(gè)主要性狀進(jìn)行了差異分析(見(jiàn)表3).從表3可知,除株幅外,花冠、分枝、花徑、葉長(zhǎng)/寬、株高等在S4這一代的各個(gè)自交系內(nèi)差異不顯著,即可以認(rèn)為在各個(gè)自交系內(nèi)各植株之間的這5個(gè)性狀表現(xiàn)一致.花冠、分枝、花徑、葉長(zhǎng)/寬、株高、株幅在S4這一代的選育的自交系間的差異極顯著,說(shuō)明自交系間以下6個(gè)性狀差別很大.若從遺傳物質(zhì)方面考慮,在生長(zhǎng)環(huán)境條件及植株對(duì)同等環(huán)境反應(yīng)一致的情況下,無(wú)論其性狀受單基因或多基因控制,其自交系內(nèi)各植株基因型接近一致,然而自交系間的基因異質(zhì)性較強(qiáng).自交系間6個(gè)主要性狀的多重比較見(jiàn)表4.對(duì)于花徑,S410、S48、S411中最大,達(dá)5.85cm,之間差異不明顯;S45、S44最小,達(dá)3.83cm,之間差異不明顯.對(duì)于分枝,S44、S47、S410、S45、S43、S413中最大,達(dá)13條,之間差異不明顯;S48最小,達(dá)4條.對(duì)于株高,S43、S44中最高,達(dá)74cm,之間差異不明顯;S49最矮,達(dá)20.6cm.其它性狀在13個(gè)自交系中也各有所異.各個(gè)性狀在自交系間的多重比較對(duì)指定以該某一性狀為目標(biāo)提供極為重要的參考.就花徑而言,理論上育大花品種時(shí)應(yīng)選擇S45、S44自交系或與其差異不明顯自交系.2.4聚類(lèi)的比較如果說(shuō)多重比較解決了以改良單個(gè)性狀為目標(biāo)的育種,那么對(duì)自交系間采取合理的分類(lèi)方法進(jìn)行聚類(lèi),則可解決以植株的綜合性狀為目標(biāo)的育種,特別是面對(duì)極多的純系與較大的群體.本文中采用類(lèi)平均距離法統(tǒng)計(jì)所得的9個(gè)性狀對(duì)13個(gè)S4自交系聚類(lèi),得圖1.圖1表明,最小距離為0.5以下的S410可歸為一類(lèi),S43、S44為二類(lèi),其它10個(gè)自交系歸為三類(lèi).若類(lèi)平均距離為0.6左右,一類(lèi)與二類(lèi)可并類(lèi),與三類(lèi)成為兩大類(lèi).兩大類(lèi)的類(lèi)平均距離達(dá)1.56左右.從某一程度上看,聚類(lèi)反映它們綜合的相似程度.但一般情況下,采用的性狀越多,反映自交系間所比較的信息也就越全面;以表型性狀為基礎(chǔ),反映其親緣關(guān)系愈合理.其缺陷在于忽略環(huán)境對(duì)自交系的作用.如果不考慮基因表達(dá)產(chǎn)物間的互作不同的自交系對(duì)環(huán)境反應(yīng)的一致,其聚類(lèi)就非常接近DNA水平上的分類(lèi).在這樣的條件下,更能從整體性角度指導(dǎo)育種.3基因表達(dá)產(chǎn)物的互作(1)關(guān)于性狀間的相關(guān)性.基于性狀特征計(jì)算所得的表型相關(guān)系數(shù)雖然對(duì)指導(dǎo)育種有一定的意義,但不能解釋出現(xiàn)性狀間相關(guān)的原因.在作大量的表型性狀分析基礎(chǔ)上,檢測(cè)是否遺傳上的連鎖,可采用自交或回交,再根據(jù)表型性狀的分離構(gòu)建大群體.對(duì)兩群體各植株的DNA酶切結(jié)合分子雜交或PCR擴(kuò)增的辦法進(jìn)行帶譜比較,找到連鎖片段或近連鎖片段;檢測(cè)基因的表達(dá)產(chǎn)物間是否出現(xiàn)互作時(shí),可在排除遺傳連鎖的基礎(chǔ)上,應(yīng)用構(gòu)建雙二倍體與雜合體、同源或非同源多倍體等辦法進(jìn)行表型或基因表達(dá)產(chǎn)物量的比較;檢測(cè)外界條件改變時(shí),不考慮是否因此引起基因長(zhǎng)期表達(dá)緩慢或終止,定期對(duì)基因的表達(dá)產(chǎn)物量進(jìn)行計(jì)量與研究.隨生物技術(shù)的發(fā)展,應(yīng)真正在分子水平上了解性狀的相關(guān)原因,特別像矮牽牛等一些周期不長(zhǎng)的草花,從而消除某些人為錯(cuò)誤,真正達(dá)到用性狀相關(guān)指導(dǎo)育種.(2)關(guān)于自交系內(nèi)(間)的差異分析與聚類(lèi).對(duì)于自交系內(nèi)基因型的純度分析,不能長(zhǎng)期停留在表型性狀的基礎(chǔ)上.應(yīng)從分析表型性狀一致性的基礎(chǔ)上和從育種的縱向水平上對(duì)DNA酶切結(jié)合分子雜交或PCR擴(kuò)增進(jìn)行帶譜,由于自交系是連續(xù)自交或采用單倍體育種方法得到的,