苦瓜杂种优势及其与遗传距离相关的研究

论文摘要

获得产量上有明显优势的杂交组合是育种的最重要目标。为了更好的利用苦瓜杂种优势,本研究利用包括不同绿苦瓜、白苦瓜和广西野生苦瓜的各种高代自交系,有目的配制一系列杂交组合,对苦瓜熟性、产量和果实品质的杂种优势表现以及产量杂种优势与数量性状遗传距离、蛋白质遗传距离和ISSR分子标记遗传距离之间的关系进行了研究。主要结果如下:8个绿苦瓜高世代自交系分组两组,共配制15个杂交组合,对苦瓜第一雌花节位和主蔓雌花数的杂种优势进行了研究。结果表明:第一雌花节位分别有6个和13个组合表现负向离中优势和负向超亲优势,雌花数分别有5个组合和4个组合表现为正向离中优势和正向超亲优势。6个苦瓜高世代自交系分成两组,按不完全双列杂交设计配制9个杂交组合,对包括产量在内的9个数量性状的杂种优势进行了研究。产量杂种优势最明显,平均杂种优势为27.12%。利用11个数量性状计算主成分遗传距离。以遗传距离为自变量,杂种优势为依变量,进行回归分析。结果表明:产量和果长杂种优势与遗传距离之间分别为显著和极显著直线关系。单果质量和果径杂种优势与遗传距离之间无相互关系。利用8个绿苦瓜自交系配制成8个苦瓜杂种,对苦瓜果实生素C、有机酸、水分和还原糖含量的杂种优势进行了研究。苦瓜果实生素C含量一般介于双亲之间,各有4个组合表现为正向和负向的超中亲优势。苦瓜果实有机酸含量仅有3个组合介于双亲之间,另外有3个组合显著高于大值亲本,最高杂种优势达55.70%。苦瓜果实水分含量有6个组合介于双亲之间略高于中亲值,另外有2个组合略超过大值亲本,8个组合中有分别6个和两个表现为正向和负向的超中亲优势。苦瓜果实还原糖含量8个组合都不介于两个亲本之间,8个组合中有分别5个和3个表现为正向和负向的超中亲优势,最高杂种优势和最低杂种优势分别为73.72%和-72.92%。将9个苦瓜高世代自交系分成两组,按不完全双列杂交设计配制18个杂交组合。以茎粗、叶长、节间长、第一雌花节位、播种-始花天数和冷害指数6个反映苦瓜植株形态、熟性和生态适应性的性状为基础性状组,当构成遗传相关系数矩阵的性状数目依次从6个增加到12个时,7组遗传距离在累计贡献率70%-95%范围内表现稳定,累计贡献率大于95%时表现不稳定。遗传距离与产量杂种优势之间的相关系数在7个和8个性状时最大,随性状数目增加,相关系数减小。对7个和8个性状在主成分累计贡献率70%-85%时的遗传距离与产量杂种优势之间的关系进行了线性回归分析,回归方程分别为Y=0.1293+0.0284X和Y=0.1867+0.0324X,均达到极显著水平。广西野生苦瓜叶片小,节间短,果实小,与各栽培苦瓜品种杂交全部亲和,本研究通过双父本混合花粉杂交试验和植物学性状的观察将广西野生苦瓜确定为不同的亚种。以绿苦瓜自交系Q1做母本,野生苦瓜Y做父本配制出F1代,然后进行自交和回交获得F2,B1,B2世代。通过田间试验,对叶长、茎粗和节间长的基因效应进行了研究。结果表明:茎粗和节间长两个性状符合加性-显性遗传模型,而叶长不符合加性-显性遗传模型,三者的狭义遗传率分别为0.1694,0.6418和0.3679。遗传分析结果在将广西野生苦瓜的有关植物学性状转入栽培苦瓜的育种方案中有重要价值。利用包括白苦瓜、绿苦瓜和广西野生苦瓜在内的14个苦瓜高世代自交系,配制出14个杂交组合,进行了苦瓜数量性状遗传距离、蛋白质遗传距离和ISSR分子标记遗传距离分析以及三种遗传距离与杂种优势之间关系的分析。数量性状遗传距离与蛋白质遗传距离、ISSR分子标记遗传距离之间相关系数分别为0.8340和0.4532;蛋白质遗传距离与ISSR分子标记遗传距离的相关系数为0.5940。数量性状遗传距离、蛋白质遗传距离与产量杂种优势之间均呈极显著直线回归关系;而ISSR分子标记遗传距离与产量杂种优势之间呈显著直线回归关系。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 前言
• 1 选题依据
• 2 文献综述
• 2.1 性状遗传与杂种优势利用
• 2.1.1 产量及相关性状的遗传
• 2.1.2 主要经济性状的遗传
• 2.1.3 抗病性及遗传
• 2.1.4 DNA分子标记在苦瓜遗传育种研究上的应用
• 2.2 杂种一代种子的制种技术
• 2.3 蛋白质电泳在植物遗传育种领域研究
• 2.4 作物数量性状遗传距离与杂种优势的关系
• 2.4.1 遗传距离预测杂种优势的可行
• 2.4.2 性状选择
• 2.4.3 主成分累计贡献率对遗传距离的影响
• 2.4.4 数量性状遗传距离与血缘距离和分子遗传距离的关系
• 3 本研究的目的和内容
• 第二章 苦瓜第一雌花节位和雌花数杂种优势的研究
• 1 材料与方法
• 2 结果与分析
• 2.1 第一雌花节位的杂种优势
• 2.2 雌花数杂种优势
• 3 讨论与小结
• 1之间的相互关系'>3.1 第一雌花节位双亲与F₁之间的相互关系
• 1之间的关系'>3.2 雌花数双亲与F₁之间的关系
• 3.3 不同熟性育种目标的亲本选配
• 第三章 苦瓜数量性状遗传距离与杂种优势关系研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 田间试验设计
• 1.3 数据收集
• 1.4 统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 苦瓜主要性状的杂种优势
• 2.2 杂种优势与遗传距离之间的直线回归
• 2.2 杂种优势与遗传距离之间的二项式回归
• 3 讨论与小结
• 3.1 遗传距离预测杂种优势的可行性
• 3.2 田间试验误差对遗传距离的影响
• 3.3 性状选择及性状数目等问题
• 3.4 苦瓜产量性状的基因效应
• 第四章 苦瓜营养品质性状杂种优势研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 营养品质的测定
• 2 结果与分析
• 2.1 苦瓜维生素C含量的杂种优势
• 2.2 苦瓜有机酸含量的杂种优势
• 2.3 苦瓜水分含量的杂种优势
• 2.4 苦瓜还原糖的杂种优势
• 3 讨论和小结
• 3.1 不同组合果实营养品质的综合评价
• 3.2 杂种优势利用在营养品质育种上的利用价值
• 3.3 苦瓜与其它瓜类蔬菜在营养品质性状遗传变异上的比较
• 第五章 主成分累计贡献率和性状选择对苦瓜遗传距离与产量杂种优势关系影响
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 田间试验设计
• 1.3 数据收集
• 1.4 统计分析方法
• 2 结果与分析
• 2.1 不同主成分累计贡献率和性状数目对遗传距离与产量杂种优势间相关关系的影响
• 2.2 不同性状数目遗传距离之间的相关分析
• 2.3 遗传距离与产量杂种优势之间的直线回归
• 3 讨论与小结
• 3.1 主成分累计贡献率对遗传距离的影响
• 3.2 关于性状选择
• 第六章 广西野生苦瓜的发现及在杂种优势利用上的价值研究
• 1 材料与方法
• 1.1 双父本混合花粉杂交试验
• 1.2 六个世代的遗传分析
• 1.2.1 材料准备
• 1.2.2 田间试验设计
• 1.2.3 数据收集
• 1.2.4 遗传分析
• 2 结果与分析
• 2.1 广西野生苦瓜与栽培苦瓜的主要植物学性状比较
• 2.2 授粉选择性分析
• 2.3 世代平均值的比较
• 2.4 ABC尺度测验
• 2.5 基因效应分析
• 2.6 遗传率分析
• 3 讨论与小结
• 第七章 苦瓜三种不同遗传距离与产量杂种优势之间的相关研究
• 1 材料与方法
• 1.1 试验材料
• 1.2 田间试验设计
• 1.3 数据收集
• 1.4 统计分析方法
• 1.5 种子蛋白质距离分析
• 1.6 ISSR分子标记遗传距离
• 1.6.1 材料准备
• 1.6.2 DNA的提取
• 1.6.3 ISSR扩增体系
• 1.6.4 ISSR扩增反应程序
• 1.6.5 ISSR引物的筛选
• 1.6.6 电泳及染色
• 1.6.7 数据处理和统计方法
• 2 结果与分析
• 2.1 苦瓜产量杂种优势
• 2.2 苦瓜三种不同遗传距离之间的相互关系
• 2.3 苦瓜不同遗传距离与杂种优势之间的直线回归
• 3 讨论与小结
• 第八章 结论
• 1 全文讨论
• 2 主要研究结果
• 3 主要创新点
• 4 今后的研究方向与目标
• 参考文献
• 缩略词表
• 附录
• 致谢
• 作者简介