飼草型小黑麥苗期抗旱性研究與抗旱性SSR分子標(biāo)記篩選.pdf

1、小黑麥?zhǔn)切←満秃邴溄?jīng)過(guò)屬間雜交，染色體加倍后人工合成的新型作物，具有糧、經(jīng)、飼多種用途。其中飼草型小黑麥具有飼用品質(zhì)好、產(chǎn)量高、抗逆性強(qiáng)的諸多優(yōu)點(diǎn)，使它成為飼草作物中的新秀。新疆屬典型的溫帶大陸性氣候，干旱少雨，在廣大農(nóng)牧團(tuán)場(chǎng)推廣飼草型小黑麥的過(guò)程中，它的抗旱性越來(lái)越引起了人們的關(guān)注。但是，前人對(duì)小黑麥抗旱性研究較少，關(guān)于小黑麥抗旱性分子水平的研究就更是未見(jiàn)公開(kāi)報(bào)道。為篩選適于小黑麥苗期抗旱性鑒定的典型性狀及其相關(guān)的分子標(biāo)記，本實(shí)驗(yàn)選取

2、了包括抗旱相關(guān)標(biāo)記篩選所用親本在內(nèi)的不同基因型小黑麥材料30個(gè)，通過(guò)對(duì)小黑麥3葉期水培苗進(jìn)行不同時(shí)間的20％PEG-6000干旱脅迫處理，篩選了包括電導(dǎo)率、丙二醛、水分生理、脯氨酸、根冠比、葉卷曲度、根增生及胚芽鞘長(zhǎng)等相關(guān)抗旱生理及形態(tài)指標(biāo)。并選擇合適的抗旱性狀用于SSR分子標(biāo)記的篩選。這些研究對(duì)于選育抗旱性小黑麥品種具有重要意義。 1.小黑麥抗旱性狀的研究。 葉片相對(duì)電導(dǎo)率、丙二醛及脯氨酸濃度隨水分脅迫時(shí)間的延長(zhǎng)而升高

3、，隨復(fù)水時(shí)間的延長(zhǎng)而降低。相對(duì)電導(dǎo)率及丙二醛，復(fù)水后不能短時(shí)間完全恢復(fù)，但滲透調(diào)劑物質(zhì)脯氨酸復(fù)水后恢復(fù)較快。 與對(duì)照相比，在20％PEG6000干旱脅迫72h后，各材料都發(fā)生了不同程度的胚芽鞘生長(zhǎng)受抑制及含水率降低的現(xiàn)象，部分材料有不同程度的葉卷曲和根系增生現(xiàn)象，多數(shù)材料脅迫后與對(duì)照相比根冠比增大。 電導(dǎo)率、含水率、胚芽鞘長(zhǎng)度及根增生等指標(biāo)在水分脅迫下的變化規(guī)律明顯。上述指標(biāo)不僅在不同材料間差異顯著，且指標(biāo)間具有顯著的相

4、關(guān)性，適于作為典型指標(biāo)在小黑麥苗期抗旱鑒定中加以應(yīng)用；而丙二醛、脯氨酸、葉卷曲度及根冠比等指標(biāo)，受其他因素影響較多，規(guī)律較難掌握，不宜單獨(dú)作為小黑麥苗期的抗旱性鑒定指標(biāo)。 抗旱性聚類分析表明，供試材料中苗期抗旱性表現(xiàn)最好的材料有04春H系757-758、04春H系499-500、04春H系447-448、04春H系547-548、H05-5等，表現(xiàn)最敏感的材料為04春H系147-148、04春H系799-800、04春H系513

5、-514、04春H系729-730、04春H系415-416。其中，本實(shí)驗(yàn)開(kāi)始前根據(jù)田間抗旱性形態(tài)表現(xiàn)選定的抗旱親本H05-5，即30號(hào)材料屬于30個(gè)材料中綜合抗旱性最好的材料之一，敏感親本H04-7，即25號(hào)材料屬于30個(gè)材料中綜合耐旱性中等的材料。 2.抗旱相關(guān)SSR分子標(biāo)記的篩選。 選取水分脅迫后胚芽鞘長(zhǎng)度變化（以72h脅迫/CK表示）用于苗期抗旱相關(guān)SSR標(biāo)記篩選。 本實(shí)驗(yàn)所用的497個(gè)小麥及黑麥SSR引

6、物中，有164個(gè)在抗旱親本和敏感親本間具有多態(tài)性，多態(tài)性達(dá)33.0％。除4R、7R上未篩選到特異引物外，164個(gè)引物遍布A、B、R各組染色體，其中分布較多的為5A染色體-16個(gè)特異引物，2A染色體-14個(gè)特異引物，5B染色體-15個(gè)特異引物，1B染色體-13個(gè)特異引物。其他各染色體均在1～12個(gè)引物范圍內(nèi)。 利用SSR-BSA法將親本特異的引物在H05-5和H04-7組合的F2群體中篩選獲得了兩個(gè)與72hWS/CK胚芽鞘長(zhǎng)度數(shù)量