大豆Ms1轮回群体品质改良效应与群体育种.ppt

大豆Ms1轮回群体品质改良效应与群体育种 赵双进河北省农林科学院粮油作物研究所国家大豆改良中心石家庄分中心 一 研究背景及意义 1 研究背景 自花授粉有利于基因保持 不利于基因重组杂交困难 异花授粉有利于基因重组 不利于基因保持稳定不易 大豆遗传基础狭窄 1 叶兴国 王连铮 1995 对黄淮海地区育成的221个品种的系谱分析 70 的品种归属于齐黄1号等20个骨干亲本 2 廖林 刘玉芝等 1997 对吉林274份材料分4个基因组追踪品种血缘组成 结果是品种血缘越来越近 双亲的差异越来越小 现代育种呈现 多目标 高标准 适应性广的特点 什么方法能够解决满足现代育种目标 解决遗传基础狭窄的问题 轮回选择研究 1945年hull确立了异化授粉玉米轮回选择程序 此后扩大到棉花 甜菜 高粱等扩大到自花授粉的小麦 大豆 花生 燕麦 水稻等作物1926年发现了大豆的不育性 雄性不育基因有ms1 ms2 ms3 ms4 ms6 ms7Ms1雄性不育隐性不育 后代总是分类15 左右不育株 三系不能利用 利用雄性不育基因进行大豆轮回选择 使雄性不育有了应用价值 3 科学意义 拓宽遗传基础 创造多基因重组 聚集的平台 探讨群体优化与聚优个体结合的群育方法 2 研究结果 群体产量增加粒重增加蛋白质含量增加油份含量增加抗病性有线性改进熟期明显改变 二 材料方法及过程 1 引进1994年从南京农大引进由东北 黄淮 南方40个亲本构建的含有 1雄性不育基因的早熟轮回群体 2 选择该群体在石家庄表现晚熟 夏播不能正常成熟 通过选择改良夏播能够正常成熟 1998 二 材料方法及过程 3 改良1997年加入早熟 高产 大粒基因 冀豆7 冀豆12 冀深黄豆 毛豆 HB 3 1998年用混合亲本互交 冀豆7 冀豆12 冀黄104 HB 3 美国大白沙 早熟18 一窝猴 析县小黄豆 曲阳老鼠眼 西曹黄 晚18 5 郑6062 中作87 035 661 豫豆8号 1999年加入新基因 冀豆10 冀豆12 武强9338 鹿泉大粒 轮比88等 2000年形成了适宜当地种植选择基础群体 LD 二 材料方法及过程 4 亚群体构建 高蛋白亚群体 经过2年与邯26 蛋白质47 5 冀276 蛋白质46 48 中作011 46 83 WD96 46 18 nf102 蛋白质46 28 馨玉早丰 蛋白质46 29 人工杂交和天然杂交及回交 把回交的杂交粒和不育株籽粒进行混合种植 形成ms1高蛋白亚群体 代号为db 高油亚群体 经与鉴8 脂肪含量24 1 鉴9 脂肪含量23 97 nf1 脂肪含量21 52 观52 脂肪含量23 97 观27 脂肪含量24 1 nf58 脂肪含量23 94 进行人工杂交和天然杂交及回交 把回交的杂交粒和不育株籽粒进行混合种植 形成ms1高油亚群体 代号为gy 二 材料方法及过程 5 调查分析方法 品质分析 LD db gy亚群体中选择优良单株进行株行种植 选择不同亚群体80个株行的籽粒 用德国布鲁克公司的Matrix 1型傅立叶近红外光谱仪测定其蛋白质 脂肪含量 性状调查 田间随机连续挂牌标记调查LD db gy亚群体 3个常规杂交组合 组合 为 冀276 Willams 组合 为 冀276 早熟18 组合 为 冀276 元豆 河北省63个品种资源材料的性状分离特性 三 结果分析 1 熟期选择 晚熟群体中熟群体适宜夏播优质亚群体 春142天 春135天 夏92 110天 1994 1996 1997 2000 2001 2003 2 不育株分离1996年不育株分离7 4 15 6 但不均衡 2002年 亚群体不育株22 6 亚群体13 9 不育株籽粒的群体不育株24 2 38 3 不育株 3 轮回群体分离特性 轮回群体性状变异系数 不同轮回选择群体的蛋白质含量 不同轮回选择群体的脂肪含量 4 高油 高蛋白亚群体的品质改良 三 结果分析 注 1 36 0 2 1 28 1 06 0 4 0 841 不同亚群体生育特性比较 1 不同亚群体生育特性比较 2 不同亚群体生育特性比较 2 5 选育出了一批优良品系 选育出了一批优质高产品系 高产品系LD60亩产318 8公斤高蛋白品系01S1 蛋白质含量46 05 高蛋白品系01S56 蛋白质含量48 0 高产品系04S79亩产194 77公斤 增151 4 早熟高油品系04gy19亩产142 55公斤 增22 76 脂肪含量21 17 成熟期 早7 8天 高蛋白品系04 43亩产171 05公斤 增产47 34 蛋白质含量44 45 四 结论 1 雄性不育群体可获得15 20 的不育性 2 亚群体的改良是可以成功的 3 大豆 1群体通过不断优化 选择 群体仍具有变异类型广泛 株型性状分离均衡的特点 4 亚群体改良与种质创新 新品种选育的结合为轮回群体的实际应用迈出重要一步 1 轮回群体育种的优势群体选择常规杂交 充分利用大豆雄性不育基因 使封闭式杂交变为开放式杂交 杂交系谱不详 省去大豆繁锁的人工去雄 人工授粉杂交工序 简单 可实现多基因重组 杂交亲本可以成百上千 分离群体遗传基础广泛 杂交系谱清楚 去雄 授粉 工序繁杂 杂交亲本受限 四 讨论 四 讨论 2 群体改良与种质创新相结合符合现代育种目标 现代育种目标 高 优 多 广大豆育种方法 常规 诱变 生物技术群体育种的方法 能够满足现代育种的目标 但对选择技术要求高 3 Ms1群体育种技术关键 1 ms1群体组成 杂交群 重组群 稳定群 2 选择压力 随机选择 目标选择 3 杂交 回交方法 天然 人工 化杀 4 群体的更新 加入的亲本数量 5 最佳群体 自交 回交 纯合群体的数量 四 讨论 常规杂交与MS1群体育种程序比较 Ms1群体杂交