切花小菊蚜虫抗性遗传分析
目录
摘要 1
关键词 1
前言 2
1 材料与方法 2
1.1 供试材料 2
1.2 蚜虫抗性评价 2
1.2.1 虫源准备 2
1.2.2 接种蚜虫与蚜口数量统计 2
1.2.3 评价标准 2
2 结果与分析 2
2.1 切花小菊抗蚜性在F1代的表型分布 2
2.2 切花小菊抗蚜性最适遗传模型的适合性分析 4
2.3 切花小菊抗蚜性状的遗传参数估计 4
3 讨论与结论 5
致谢 5
参考文献 6
切花小菊蚜虫抗性遗传分析
引言
菊花(Chrysanthemum morifolium)是中国的传统名花之一,已有1600多年的栽培历史,品种繁多,因其清雅高洁、花形优美、色彩绚丽应用广泛,具有药用价值、食用价值、观赏价值和保健价值[1]。切花菊在世界鲜切花消费中仅次于月季,为第二大切花品种,在花卉生产中占有十分重要的地位。2011年,欧洲切花菊年消费量约15亿支、总销售额约为3.79亿欧元;美洲切花菊年消费量约8亿支、总销售额约为1.6亿美元;日本切花菊年消费量超过20亿支、总销售额约为10亿美元;中国切花菊年消费量约5亿支、总销售额约为700万美元,并且逐年上升。
蚜虫是菊花生产过程中的主要害虫之一,一般在春秋季密集爆发,在寄主菊花等的叶和茎上吸汁为害。春天菊花抽芽发叶时,也可群集为害新芽、新叶,致使新叶难于展开,茎的伸长 *景先生毕设|www.jxszl.com +Q: ^351916072*
和发育受到影响;秋季开花时群集在花梗花蕾上为害,开花不正常,影响菊花观赏价值[24],而且其防治往往会造成农药的大量使用,从而造成环境的破坏。寄主植物抗性是一条解决这个问题的最佳方法,持久而环保,快速而有效,不需要额外的农药投入,也不会造成抗药性。而筛选出对蚜虫具有抗性的品种或株系是发展早期寄主植物抗性重要的一步[5]。
目前,关于蚜虫的寄主植物抗性在许多作物中已有报道,例如高梁、大豆、小麦和苜蓿[69]。由于基因组的复杂性、高度杂合、近交衰退和自交不亲和等原因阻碍了菊花遗传研究的发展[10]。许多研究人员致力于菊花观赏性状的研究[1112]和非生物胁迫的研究[13],菊花抗蚜虫性研究鲜有报道。
纵观文献,研究植物抗蚜虫性遗传的方法有运用分离世代+数学模型、QTL定位方法。数量性状的主基因 + 多基因混合遗传分析在小麦、花生等中已有报道[1415],张飞、彭辉等对菊花营养性状、菊花花器性状、切花小菊分枝性状进行了杂种优势表现与遗传分析研究[1617]。许莉莉等对菊花的耐盐性进行遗传分析[18]。而菊花抗蚜虫性止于抗蚜虫性评价,何俊平等首次在菊花中建立人工接种法用于菊花抗蚜虫性评价,并对35个切花菊品种进行评价[19]。鉴于此,本研究通过人工蚜虫接种法对分离世代F1中133个株系进行评价,运用主基因+多基因混合遗传模型分析菊花抗蚜虫性,以期探究菊花抗蚜虫性遗传方式,为挖掘抗蚜虫基因,提高菊花抗蚜虫性提供理论基础。
1 材料与方法
1.1材料
试验材料为保存于大学“中国菊花种质资源保存中心”的切花小菊品种‘南农宫粉’和‘韩2’。两个品种的抗蚜性状差异明显,‘南农宫粉’为蚜虫敏感材料,‘韩2’为高抗材料。2010年秋,以‘韩2’为母本,‘南农宫粉’为父本进行人工杂交。选取母本‘韩2’发育良好的花蕾,在舌状花刚露色时去雄,用硫酸纸袋套袋,同时将父本‘南农宫粉’的花序套袋。待母本柱头伸出并开叉呈锐角和分泌粘液时,收集已套袋父本的新鲜花粉,用毛笔对母本进行授粉、套袋,次日重复授粉。当花梗变黄变枯萎时采集授粉花序,脱粒,获得133粒F1杂交种子,次年3月初经穴盘点播,连同亲本扦插苗于4月中下旬单株标号后定植“中国菊花种质资源保存中心”的大棚里,常规管理同大田。
选取生长健壮、长势一致的插穗进行扦插繁殖,待其生根后移栽到塑料杯中,选取6~8叶龄的幼苗作为人工蚜虫接种的供试材料。
1.2 蚜虫抗性评价
1.2.1 虫源准备
从易感蚜虫品种植株上采集菊姬长管蚜(Macrosiphoniella sanbourni),在23℃~28℃、RH80% 条件下饲养,选取两龄若虫作为待接种蚜虫。
1.2.2 蚜虫接种与蚜口数量统计
将待接蚜虫饥饿处理4 h,而后用毛笔小心将两龄若虫接种到植株顶部的嫩叶上,每个植株用透气的隔离罩隔离,规格为25 cm(长)×12 cm(直径),以防止蚜虫在不同植株间转移。每株接种5头两龄若虫,每处理10株,重复3次。至21 d时统计蚜口数量。
1.2.3 评价标准
采用蚜量比值法对各材料进行抗蚜性鉴定,蚜量比值=该材料接种21 d时的蚜量(一个处理的平均值)/全部观测材料21 d时的平均蚜量,计算3个 重复的蚜量平均值。根据菊花品种蚜量比值的不同,进行抗蚜性分析。分级标准为:高抗0~0.25;中抗0.26~0.50;抗0.51~0.75;低抗0.76~1.25;不抗>1.25。
2结果与分析
2.1 切花小菊抗蚜性在F1代的表型分布
表1为菊花亲本及其F1代的抗蚜性在2011和2012年的描述性数据。可以看出,菊花抗蚜性在两年间差异不显著,因此在本研究中以两年的平均值代表抗蚜性的表型值。菊花抗蚜性平均值介于双亲之间,但是F1代中抗蚜性的最大值和最小值均高于高值亲本或低于低值亲本,说明菊花杂交F1代的抗蚜性存在超亲分离现象。另外,从偏度和峰值可以看出,菊花抗蚜性状基本符合正态分布特征,均属于由多基因控制的数量性状(图1, 图2)。
表1 菊花‘韩2’ב南农宫粉’杂交组合群体抗蚜性表型特征值
Tab. 1 Phenotypic statistic values for aphidresistance traits of chrysanthemum cultivars ‘Han 2’ (M) and ‘Nannong Gongfen’ (F) and their F1 mapping population in 2011 and 2012
性状
Trait
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