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胡雪洁1,2,刘路平2,王凤敏2,韩玉华2,孙宾成3,马启彬4,黄志平5,冯燕2,陈强2,杨春燕2,张孟臣2,张锴1*,秦君2*
HU Xuejie1,2, LIU LuPing2, WANG FengMin2, HAN YuHua2, SUN BinCheng3, MA QiBin4, HUANG ZhiPing5, FENG Yan2, CHEN Qiang2, YANG ChunYan2, ZHANG MengChen2, ZHANG Kai1*, QIN Jun2* #br#
摘要: 【目的】大豆是光周期敏感的短日照作物,在不同生态区种植会导致开花过早或过晚。因此,大豆雄性核不育ms1(male sterility 1)基础群体在不同生态区应用于轮回选择的过程中,存在当地供体亲本和受体不育株花期不遇、导入率低的问题。构建适宜三大生态区应用的ms1基础轮回群体,提高供体亲本与受体不育株花期相遇的概率,揭示两轮互交后各群体生育期基因E1和E2基因型及其表型变化特点,为大豆开花期和生育期改良提供依据。【方法】以528份来自不同生态区的供体亲本和ms1基础群体为试验材料。利用前人报道的生育期基因E1和E2的KASP分子标记对供体亲本进行基因型鉴定,按照E1和E2基因型对供体亲本进行分类,分别与ms1基础群体籽粒混合,并根据不同生态区适宜的基因型将各群体种植于不同地区,进行两年两轮异交导入。其中,东北生态区群体种植于内蒙古呼伦贝尔、河北承德2个地区,黄淮海生态区群体种植于河北石家庄和河南许昌2个试验区,南方生态区群体种植于广东广州试验区。每年收获不同ms1群体不育株籽粒,冬季在海南三亚进行南繁。调查供体亲本与ms1基础群体开花期和成熟期,分析不同地区ms1群体E1和E2基因型比例的变化。【结果】根据生育期基因E1和E2基因型将供体亲本划分为4类E1E1/E2E2、E1E1/e2e2、e1e1/E2E2和e1e1/e2e2,各基因型比例分别为12.1%、65.0%、19.3%和3.6%。ms1基础群体中,晚花基因型E1E1/E2E2占有最高比例,为48.6%;群体材料开花期较晚,主要集中于45—51 d。经过连续两轮导入后,不同生态区ms1群体基因型发生变化。东北生态区呼伦贝尔的目标导入基因型e1e1/e2e2比例由33.0%提高到51.6%,承德e1e1/e2e2基因型比例由1.6%提高至3.4%;黄淮海生态区石家庄目标导入基因型e1e1/E2E2比例由18%提高至23.1%,许昌E1E1/e2e2基因型比例由12.5%提高到25.0%;南方生态区广州的E1E1/E2E2基因型比例维持在80%以上。目标导入基因型的杂合基因型在群体中比例也在不断提高。通过两轮异交导入,不同生态区ms1群体间开花期存在显著差异,说明随着开花期基因型的变化,不同群体的表型也随之改变。【结论】将供体亲本依据各开花期基因型分类分别导入ms1群体,可提高各生态区适宜基因型的比例,构建适用于不同生态区的ms1基础轮回群体,提高当地供体亲本和受体ms1不育株花期相遇的概率,实现大豆的开放授粉和基因聚集、积累,丰富群体的遗传多样性,从而进一步提高轮回选择育种效率。