白榆雄性不育系D33及其杂交后代研究

发布时间：2020-08-17 13:26

【摘要】：为了探索白榆雄性不育系D33花粉败育的机理,解决榆树杂交去雄困难的问题,创制新的榆树种质资源,培育出更加优良的杂交后代。于2016-2017年在河北农业大学三分厂苗圃,以雄性不育白榆D33和普通可育无性系HLS1(黑龙山白榆1号)、Y3(盐山3号)和Y4(盐山4号)为试材,观察榆树花芽外部形态变化,并采用石蜡切片的方法从细胞学角度研究其发育过程。以2年生全同胞家系D33×Y1(白榆)、D33×B28(青榆)、D33×D2(春榆)、D33×B18(黑榆)和D33的半同胞家系为试材,通过田间调查和室内分析等方法,研究了5个家系的幼苗生长情况及结实特性、子代鉴定、光合特性、荧光特性及相关分析。主要结果如下:(1)通过对雄性不育D33与HLS1、Y3和Y4的花芽发育过程中外部形态解剖和显微结构观察,发现小孢子败育的原因,主要是由于绒毡层发育不正常引起,绒毡层提前解体,致使花药干瘪皱缩,无法形成正常的花粉。雄性不育白榆D33赤霉素含量和GA_3/IAA比值均最低,显著低于其它榆树无性系。(2)雄性不育D33与不同榆树无性系杂交后均可以结出正常的果实,但其结实率、出苗率因父本不同存在明显差异。通过对白榆D33和金叶榆杂交后代叶片表型特征进行适合度检验可以看出,实际个数与理论个数适合度符合1:1的分离规律。SSR检测结果证实所有子代苗均为杂种。(3)5个家系的平均高和平均地径均具有明显差异,D33×B18家系高生长最快,D33半同胞的生长最差。D33×B28家系的叶片形态变异系数显著大于其它家系。苗高与地径均呈极显著正相关,叶周长、叶长、叶宽与叶面积之间均呈极显著正相关。(4)D33×D2和D33×B18家系的叶绿素a含量、叶绿素b含量、叶绿素总量均显著大于其它家系,D33×B28、D33×B18和D33半同胞家系叶绿素a/叶绿素b显著大于其它家系。(5)5个家系的光合参数和荧光参数在6-9月间的变化趋势并不一致。(6)5个家系的最大光化学效率(Fv/Fm)、PSII的潜在活性(Fv/Fo)均不存在显著性差异。5个家系Fv/Fm与Fv/Fo之间均存在极显著正相关。5个家系NPQ和qP之间存在极显著负相关。综上所述,雄性不育D33小孢子败育的原因,是由于绒毡层发育不正常引起,导致绒毡层提前解体,无法形成正常的花粉。赤霉素含量和GA_3/IAA比值均最低,可能是花丝不伸长的主要原因。雄性不育D33与不同榆树杂交后均可以结出正常的果实,但其结实率、出苗率因父本不同存在明显差异。试验证明获得的子代均为杂种。与不同榆树杂交获得的不同家系,在生长、形态、叶绿素含量、光合特性、荧光特性存在显著差异。D33×B18家系较其它家系高生长、地径生长最快。D33×B28家系的叶片形态变异系数显著大于其它家系。
【学位授予单位】：河北农业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：S792.19

【参考文献】

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本文编号：2795382