切花小菊核心种质的初步构建
菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat. )是重要的切花、盆栽和园林绿化种类,菊花种质资源极为丰富,研究、利用种质资源意义重大,但收集、保存资源工作量大。本文以大学菊花资源种圃中的703个切花小菊品种为试材,采用分层分组法,基于11个形态性状的数据,比较了4种组类取样比例、5种总体取样规模和聚类取样方法在构建切花小菊核心种质中的作用和效果。结果表明组内以多样性比例法更能使各组的取样份数或比例趋于平衡,并较好地保持原始收集品的变异度。当总体取样规模为20%时,多样性比例法所构建的核心种质的遗传多样性指数达到最大,表型保留比例亦能达到100%。因此,认为20%总体取样规模较为合适。根据获得的优化方案最终在表型水平建立了包含140份种质的切花小菊核心种质。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 4
1. 1 材料 4
1. 2 方法 4
1. 2. 1 调查指标及调查、测定方法 4
1. 2. 2 数据处理 5
1. 2. 3 聚类方法与抽样策略 5
1. 2. 4 核心种质的评价 5
1. 2. 5 数据分析 5
2 结果与分析 5
2. 1 组内取样比例法的确定 5
2. 2 总体取样规模的确定 6
2. 3 初选核心种质的评价 8
3 讨论 9
3. 1 切花小菊核心种质构建中组内取样比例的确定 9
3. 2 切花小菊核心种质构建中总体取样规模的确定 10
3. 3 切花小菊核心种质的确定 10
致谢 10
参考文献 10
附录3本科生毕业论文(设计)答辩及综合评分表 14
附录4本科生毕业论文(设计)综合评定成绩 15
切花小菊核心种质的初步构建
引言
引言
近年来急剧增加的遗传资源数量给种质资源的保存、研究与利用带来了很大的困难,为解决这一问题,Frank *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥
el[1]于1984年提出核心种质(Core collection)的概念,即从现有的种质资源中选出最小的资源样本数用以代表该物种整个种质资源的遗传多样性。此后,他和Brown[2]于1989年发展了这一概念,所谓核心种质是指以最小的种质资源数量和遗传重复最大限度的代表该物种及其近缘种的遗传多样性。构建一个作物的核心种质是为了对这个作物的大量遗传资源进行筛选,促进对那些有代表性的、有研究或应用价值的种质的认识,并且及时地发现优良种质,从而充分认识和有效利用所收集的种质资源中所包含的优良基因或特异基因;此外,由于核心种质的数量比整个遗传资源数量要少的多,因此极大地方便了对种质资源的保存,使对种质资源进行更深入的研究成为可能,更易于找到符合需要的资源材料进行育种工作。
作物界逐步认识到核心种质的作用及其重要性;因此相继展开了多种植物资源的核心种质的构建[3]。在近三十年的时间里,核心种质的研究取得了很大的进展,在大麦(Hordeum vulgare s. Lat. )、多年生黑麦草(Lolium perenne Lat. )、花生(Arachis hypogaea Lat. )等多个植物上已经建立核心种质[46] 。此外,在茶树(Camellia sinensis Lat. )、梅花(Armeniaca mume s. Lat.)、腊梅(Chimonanthus praecox Lat. )、番茄(Lycopersicon esculentum Mill. )、黄瓜(Cucumis sativus Lat. )、胡萝卜(Daucus carota Lat. )、枣树(Ziziphus jujuba Mill. )等园艺作物方面也先后进行了核心种质构建研究[713]。
菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat. )起源于中国,是我国十大名花和世界四大切花之一,也是盆栽和园林绿化的重要花卉种类,在花卉生产中占有十分重要的地位。菊花种质资源是研究菊花遗传变异及菊花新品种选育的材料,但资源的收集、保存需要长期的付出劳力和资金投入。本文尝试通过切花小菊基本形态特征观察记载,采用国际通用的构建核心种质的方法,对我校703个切花小菊品种进行聚类分析,找到有代表性的品种,初步构建切花小菊的核心种质资源库。从而为这些品种的推广、资源保存和进一步开发提供参考和依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试材料为大学园艺学院菊花课题组搜集、选育的703个切花小菊种质资源,品种表型性状数据来自2013年的田间统计。
1. 2 方法
1. 2. 1 调查指标及调查、测定方法 花朵样本图像采集利用数码相机(型号:PENTAX Optio RZ18)拍照,叶片样本图像采集利用扫描仪进行扫描,田间观察统计花枝分散程度及株高测量等,统计舌状花瓣型、花形、花色、叶型、花序直径、花心直径、外层瓣长、叶长和叶宽9个性状参数。根据《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南菊花》对表型质量性状进行分级和赋值。
1. 2. 1. 1 舌状花瓣型 根据舌状花形态分为类:1:平瓣类(舌状花平展,基部管部短于全长1/ 3 ),2:管瓣类(舌状花管部为瓣长的1/ 21/ 3 ),3:匙瓣类(舌状花管状,先端如开放,短于瓣长的1/ 3)。
1. 2. 1. 2 花形 根据花瓣轮数分为种:1:单瓣形(12轮花瓣)、2:重瓣形(大于2轮花瓣)、3:托桂形(无论单瓣或重瓣)。
1. 2. 1. 3 花色 花色分为:1:白色,2:绿色,3:淡黄色,4:黄色,5:橙色,6:粉红色,7:红色,8:紫色,9:双色。
1. 2. 1. 4 叶型 根据叶的长宽比分为2种:1:正叶(长宽比在1.01.5之间),2:长叶(长宽比大于1.5)。
1. 2. 1. 5 花枝分散程度 根据一级侧枝与茎的夹角分为3种:1:小、2:中、3:大。
1. 2. 1. 6 株高 从品种群体中取5株进行测量,计算平均值作为该品种的株高值。
1. 2. 1. 7 花序直径和花心直径 采集外轮花瓣已展开但心花还未开放的花朵测量花序直径和花心直径,每个品种6个重复取平均值。
1. 2. 1. 8 外层瓣长 从6朵不同的花上各采集最外轮的花瓣1片进行测量,取平均值。
1. 2. 1. 9 叶长和叶宽 采集植株中部叶型生长定型的叶片进行测量,取平均值。
1. 2. 2 数据处理 根据四级分类法对间断性变异(质量性状)进行赋值处理,比如:舌状花瓣型分为3类:1:平瓣类,2:管瓣类,3:匙瓣类。对连续性变异(数量性状)分别计算其平均数(X)和标准差(σ),将供试材料分为10组,第一组Xi<X2σ,第10组Xi>X+2σ,中间每级间差为0.5σ。
1. 2. 3 聚类方法与抽样策略 将试验材料按照四级分类法分为3组,即平瓣类、管瓣类、匙瓣类。从组内取样比例法、总体取样规模和组内抽样方法3个方面筛选构建核心种质的方法。组内取样比例法包括简单比例、对数比例、平方根比例和多样性比例,分别根据已有研究介绍的公式计算[1415]。简单比例NB=Xi/ Xi,对数比例NL=LogXi/ ∑LogXi,平方根比例NS=sqrtXi/ ∑sqrtXi,多样性比例NH=Hi/ ∑Hi(Xi:第i组的样品份数;Hi:第i组的多样性指数)。
目录
摘要 3
关键词 3
Abstract 3
Key words 3
引言 4
1 材料与方法 4
1. 1 材料 4
1. 2 方法 4
1. 2. 1 调查指标及调查、测定方法 4
1. 2. 2 数据处理 5
1. 2. 3 聚类方法与抽样策略 5
1. 2. 4 核心种质的评价 5
1. 2. 5 数据分析 5
2 结果与分析 5
2. 1 组内取样比例法的确定 5
2. 2 总体取样规模的确定 6
2. 3 初选核心种质的评价 8
3 讨论 9
3. 1 切花小菊核心种质构建中组内取样比例的确定 9
3. 2 切花小菊核心种质构建中总体取样规模的确定 10
3. 3 切花小菊核心种质的确定 10
致谢 10
参考文献 10
附录3本科生毕业论文(设计)答辩及综合评分表 14
附录4本科生毕业论文(设计)综合评定成绩 15
切花小菊核心种质的初步构建
引言
引言
近年来急剧增加的遗传资源数量给种质资源的保存、研究与利用带来了很大的困难,为解决这一问题,Frank *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ¥351916072¥
el[1]于1984年提出核心种质(Core collection)的概念,即从现有的种质资源中选出最小的资源样本数用以代表该物种整个种质资源的遗传多样性。此后,他和Brown[2]于1989年发展了这一概念,所谓核心种质是指以最小的种质资源数量和遗传重复最大限度的代表该物种及其近缘种的遗传多样性。构建一个作物的核心种质是为了对这个作物的大量遗传资源进行筛选,促进对那些有代表性的、有研究或应用价值的种质的认识,并且及时地发现优良种质,从而充分认识和有效利用所收集的种质资源中所包含的优良基因或特异基因;此外,由于核心种质的数量比整个遗传资源数量要少的多,因此极大地方便了对种质资源的保存,使对种质资源进行更深入的研究成为可能,更易于找到符合需要的资源材料进行育种工作。
作物界逐步认识到核心种质的作用及其重要性;因此相继展开了多种植物资源的核心种质的构建[3]。在近三十年的时间里,核心种质的研究取得了很大的进展,在大麦(Hordeum vulgare s. Lat. )、多年生黑麦草(Lolium perenne Lat. )、花生(Arachis hypogaea Lat. )等多个植物上已经建立核心种质[46] 。此外,在茶树(Camellia sinensis Lat. )、梅花(Armeniaca mume s. Lat.)、腊梅(Chimonanthus praecox Lat. )、番茄(Lycopersicon esculentum Mill. )、黄瓜(Cucumis sativus Lat. )、胡萝卜(Daucus carota Lat. )、枣树(Ziziphus jujuba Mill. )等园艺作物方面也先后进行了核心种质构建研究[713]。
菊花(Chrysanthemum morifolium Ramat. )起源于中国,是我国十大名花和世界四大切花之一,也是盆栽和园林绿化的重要花卉种类,在花卉生产中占有十分重要的地位。菊花种质资源是研究菊花遗传变异及菊花新品种选育的材料,但资源的收集、保存需要长期的付出劳力和资金投入。本文尝试通过切花小菊基本形态特征观察记载,采用国际通用的构建核心种质的方法,对我校703个切花小菊品种进行聚类分析,找到有代表性的品种,初步构建切花小菊的核心种质资源库。从而为这些品种的推广、资源保存和进一步开发提供参考和依据。
1 材料与方法
1. 1 材料
供试材料为大学园艺学院菊花课题组搜集、选育的703个切花小菊种质资源,品种表型性状数据来自2013年的田间统计。
1. 2 方法
1. 2. 1 调查指标及调查、测定方法 花朵样本图像采集利用数码相机(型号:PENTAX Optio RZ18)拍照,叶片样本图像采集利用扫描仪进行扫描,田间观察统计花枝分散程度及株高测量等,统计舌状花瓣型、花形、花色、叶型、花序直径、花心直径、外层瓣长、叶长和叶宽9个性状参数。根据《植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南菊花》对表型质量性状进行分级和赋值。
1. 2. 1. 1 舌状花瓣型 根据舌状花形态分为类:1:平瓣类(舌状花平展,基部管部短于全长1/ 3 ),2:管瓣类(舌状花管部为瓣长的1/ 21/ 3 ),3:匙瓣类(舌状花管状,先端如开放,短于瓣长的1/ 3)。
1. 2. 1. 2 花形 根据花瓣轮数分为种:1:单瓣形(12轮花瓣)、2:重瓣形(大于2轮花瓣)、3:托桂形(无论单瓣或重瓣)。
1. 2. 1. 3 花色 花色分为:1:白色,2:绿色,3:淡黄色,4:黄色,5:橙色,6:粉红色,7:红色,8:紫色,9:双色。
1. 2. 1. 4 叶型 根据叶的长宽比分为2种:1:正叶(长宽比在1.01.5之间),2:长叶(长宽比大于1.5)。
1. 2. 1. 5 花枝分散程度 根据一级侧枝与茎的夹角分为3种:1:小、2:中、3:大。
1. 2. 1. 6 株高 从品种群体中取5株进行测量,计算平均值作为该品种的株高值。
1. 2. 1. 7 花序直径和花心直径 采集外轮花瓣已展开但心花还未开放的花朵测量花序直径和花心直径,每个品种6个重复取平均值。
1. 2. 1. 8 外层瓣长 从6朵不同的花上各采集最外轮的花瓣1片进行测量,取平均值。
1. 2. 1. 9 叶长和叶宽 采集植株中部叶型生长定型的叶片进行测量,取平均值。
1. 2. 2 数据处理 根据四级分类法对间断性变异(质量性状)进行赋值处理,比如:舌状花瓣型分为3类:1:平瓣类,2:管瓣类,3:匙瓣类。对连续性变异(数量性状)分别计算其平均数(X)和标准差(σ),将供试材料分为10组,第一组Xi<X2σ,第10组Xi>X+2σ,中间每级间差为0.5σ。
1. 2. 3 聚类方法与抽样策略 将试验材料按照四级分类法分为3组,即平瓣类、管瓣类、匙瓣类。从组内取样比例法、总体取样规模和组内抽样方法3个方面筛选构建核心种质的方法。组内取样比例法包括简单比例、对数比例、平方根比例和多样性比例,分别根据已有研究介绍的公式计算[1415]。简单比例NB=Xi/ Xi,对数比例NL=LogXi/ ∑LogXi,平方根比例NS=sqrtXi/ ∑sqrtXi,多样性比例NH=Hi/ ∑Hi(Xi:第i组的样品份数;Hi:第i组的多样性指数)。
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