全 文 :书菊苣航天诱变材料犚犃犘犇分析及高产品系筛选
韩永芬1,2,卢欣石1,舒健虹2,付薇2,陆瑞霞2,覃涛英2
(1.北京林业大学林学院草业科学,北京100083;2.贵州省草业研究所,贵州 贵阳550006)
摘要:菊苣是一种从国外引进的优良牧草品种,产量高、适口性好,现已在生产中广泛应用。该研究以菊苣航天诱
变材料和普那、将军2个主推菊苣品种共29份材料为研究对象进行RAPD分析和产量研究。从100个RAPD随
机引物中筛选出的多态性强、重复性好且稳定性高的引物15个,15个引物共扩增出78条带,其中多态性带为63
条,比例为87.77%。聚类结果表明,所选菊苣材料之间的遗传多样性较低,相似性系数在0.69~0.80,其中材料
PA186单成一支,与其他菊苣材料相似性较低。材料之间的聚类关系与表型特征呈不完全的相关性。从菊苣牧草
生产性能看,产量高于目前主推品种黔引普那菊苣(9.5kg/m2)和将军(9.7kg/m2)的品系有12个。
关键词:菊苣;航天诱变;RAPD;高产品系
中图分类号:Q949.783.5;Q943.1 文献标识码:A 文章编号:10045759(2011)05013309
菊苣(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌狊)为多年生草本植物,是一种高产优质的饲用牧草,原产于地中海、中亚和北非。菊
苣在国外主要用于蔬菜和制糖原料及咖啡代用品。目前,我国登记了2个菊苣品种普那菊苣、将军菊苣,均为引
进品种。普那菊苣(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌狊cv.Puna)是20世纪80年代新西兰科工部草地研究所培育出的菊苣饲用
新品种,1985年正式鉴定通过并推广利用[1],贵州省草业研究所1997年从新西兰引进种植,通过引种驯化,并对
其进行选育研究,于2005年9月通过贵州省农作物品种审定委员会审定命名为黔引普那菊苣,现已在生产中大
量推广应用。
Damato[2]1991-1993年研究了播种期、种植密度对菊苣种子产量的影响,研究结果表明,意大利半岛11月
或3月播种,密度以11.1株/m2 效果较好,种子产量可达639kg/hm2。新西兰Hume等[3]1986-1995年对利用
普那菊苣建植的混播草地进行了绵羊放牧利用研究,设计了不同混播组合、放牧频率、利用年限等,在4年内混播
草地中普那菊苣所提供产草量在第1~3年增加,第4年减少,提供干物质占混播草地的34%,80%,85% 和
57%,普那菊苣、高羊茅(犉犲狊狋狌犮犪犪狉狌狀犱犻狀犪犮犲犪)、大网茅草(犅狉狅犿狌狊狑犻犾犾犲犱狀狅狑犻犻,prairiegrass)混播是比较好的
组合。Boyd和 Rogers[4]1997-2003年对普那菊苣的耐盐性进行了研究,认为在200mmol/LNaCl浓度下,仍
生长良好。国内主要是在引种的基础上开展相关研究,熊先勤等[5]研究了菊苣的生长发育规律,韩永芬等[6]对普
那菊苣高产配套栽培技术、不同刈割利用方式进行了研究,左相兵等[7,8]对饲喂肉兔、三元杂交猪进行了试验,刘
凤霞等[9]对菊苣种子生产技术进行了研究,孙变姿等[10]对菊苣叶提取物对粘虫的生物活性进行了研究,研究对
象均为引进品种,没有具有自主知识产权的新品种。
在菊苣遗传多样性研究方面国外有部分相关报道,VanCutsem等[11]采用扩增片断长度多态性(AFLP)标记
对菊苣野生种和栽培种之间的基因流动进行了研究;Baes和VanCutsem[12,13]用同工酶,Kiers等[14]及Koch和
Jung[15]用相关序列扩增多态性(RAPD)和AFLP标记说明菊苣栽培种中存在着丰富的遗传多样性;国内,罗燕
等[16]利用相关序列扩增多态性(SRAP)分子标记技术对不同地理类群的菊苣材料进行了研究,相同或相似地理
来源和气候类型的材料能基本聚在一起,说明遗传多样性与地理来源和气候类型有一定的关系,而在菊苣诱变材
料之间的研究没见相关报道。
航天诱变在苜蓿(犕犲犱犻犮犪犵狅狊犪狋犻狏犪)、红豆草(犗狀狅犫狉狔犮犺犻狊狋犪狀犲犻狋犻犮犪)、沙打旺(犃狊狋狉犪犵犪犾狌狊犪犱狊狌狉犵犲狀狊)等豆科
第20卷 第5期
Vol.20,No.5
草 业 学 报
ACTAPRATACULTURAESINICA
133-141
2011年10月
收稿日期:20110516;改回日期:20110708
基金项目:贵州省创新能力建设项目(黔科合院所创能[2009]4013)和贵州省农业攻关项目(黔科合NY字[2009]3083)资助。
作者简介:韩永芬(1972),女,仡佬族,贵州道真人,副研究员,在读博士。Email:hyf313@263.net
通讯作者。Email:luxinshi304@126.com
牧草上有所应用,并表现出较好的诱变效果[17]。该研究通过对2006年实践八号育种卫星搭载返回的黔引普那
菊苣种子为选育材料,经几代选育后培育出的新品系进行形态特征比较、RAPD分析及生产性能研究,创造出生
产性能好具有自主知识产权的新品系,弥补国内菊苣依赖进口,缺乏自主知识产权的空白,为菊苣新品种选育提
供技术支撑。
1 材料与方法
1.1 材料来源
同时种植2006年航天搭载的黔引普那菊苣材料和地面对照种子,筛选优良的突变材料。SP1 代生长期间调
查出苗率、存活率、株高、花序长、畸变株率和不育株率等,并与对照植株进行比较,淘汰白化苗、畸变株等。其余
正常株孕蕾后套袋,单株收种,将每序脱粒混合起来,用作为SP2 代的筛选材料。生长期间在群体中进行观察调
查,以发现有利变异植株。收获前再根据育种目标对入选脱粒时结合考种,淘汰性状不良的单序,并分单株进行
筛选,入选单株分别收获脱粒,分别装代编号,作为播种SP3 代的材料,目前选育到SP4 代,获变异材料27份,现
表现较稳定,另加上PA57(黔引普那菊苣)和PA36(将军),共计材料29份。试验材料于2009年9月12日种
植于贵州省草业研究所独山试验基地,取样进行RAPD分析的时间为2010年3月4日。
1.2 诱变品系的RAPD分析
1.2.1 DNA的提取 采用宝生物工程(大连)有限公司(TakaRa)植物基因组DNA提取试剂盒。
1.2.2 引物的筛选及反应体系 选2个DNA样品作模板,对赛百胜公司的100个RAPD引物分别进行PCR
扩增筛选,从中选取了15个多态性高、重复性好的引物,在29个种质之间进行PCR扩增,反应体系为:反应总体
积为25μL,内含10×buffer,MgCl21.5mmol/L,dNTPs150μmol/L,TaqDNA聚合酶0.5U,引物1μmol/L,
模板30ng,在BIORAD公司生产的 MyCyclerTMPCR仪上进行如下程序:92℃3min;92℃1min;35℃1min;
72℃2min,循环45次;72℃延伸8min。
1.2.3 PCR扩增产物的检测 用1×TBE缓冲液配制1.2%(W/V)的琼脂糖凝胶,PCR扩增结束后,在每个样
品中加入4μL电泳指示液(溴酚蓝0.25%,蔗糖40%)混匀,每个泳道上样22μL,选择合适的相对分子质量标
记(如1000,750,500bp),在180V电泳2~3h,将凝胶浸于0.5μg/mL的EB溶液中染30~60min,用水清洗
凝胶(约10min),在BioSensSC810系列凝胶成像系统上观察,拍照。
1.2.4 数据记录与统计 RAPD为显性标记,同一引物扩增产物中电泳迁移率一致的条带被认为具有同源性。
将PCR扩增的DNA电泳条带作为位点记录下来,若某个扩增产物在一个样品中出现,记作“1”,未出现的记作
“0”。原始数据的整理采用Excel软件,利用NTSYSpc计算遗传相似系数(DICE系数),并且进行非加权组平均
法(UPGMA,unweightedpairgroupmethodwitharithmeticmeans)聚类分析。
1.3 诱变品系的形态特征及生产性能研究
于2009年9月12日将29个品系种植于贵州省草业研究所独山试验基地,4个重复,小区面积6m2,在莲座
期每小区取10株共40株观察叶形、叶色(用草坪比色卡进行分级)、叶脉,并测量叶长和叶宽等。4个重复中留1
个重复用于后期的生长观察,另3个重复用于鲜草产量测定。
2 结果与分析
2.1 菊苣RAPD多态性
15个RAPD随机引物在供试材料中共扩增出78条带,扩增片断大小从100bp到2000bp(图1),其中63
条具有多态性,总的多态性条带比率PPB(numberofpolymorphicbands)为87.77%,平均每个引物扩增出5.2
条带(表1)。进一步比较各个引物的PPB值,有9个引物的多态性条带比率在80.00%以上,其中引物SA10、
SB2、SC3、SC4、SC10、SC13的多态性比率达100%。
2.2 菊苣遗传相似系数
将扩增所得到的78条片段在NTSYSpc下计算材料间的遗传相似系数(GS值)(表1)。GS值的变化范围
431 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5
为0.60~0.91。基于遗传相似系数,利用UPGMA法对供试材料进行聚类分析,在聚类图(图2)上品系PA186
单成1支,与其他材料之间的相似性较低;剩下的28份菊苣材料的相似性较高,集中为0.69~0.80,其中PA51、
PA46又各单成1支,与其他材料之间的相似性较低。所选的29份菊苣材料中相似性最高的是PA92和PA
26,相似性系数高达0.91,相似性最低的是PA196和PA18,PA43和PA41,两者之间的相似系数为0.60。
如果以0.74为参照值,29份菊苣材料可以分为6个类群,PA57、PA62、PA92、PA26、PA52、PA89、PA
36、PA11、PA93、PA33为1个类群;PA45、PA95、PA18、PA14、PA42、PA23、PA31、PA96、PA54、PA
82、PA85、PA49、PA43、PA8为1个类群;PA20、PA41为1个类群;PA51为1个类群;PA46为1个类群;
PA186为1个类群。
图1 引物犛犈18对菊苣扩增的犚犃犘犇图谱
犉犻犵.1 犚犃犘犇犳犻狀犵犲狉狆狉犻狀狋狅犳犆.犻狀狋狔犫狌狊狑犻狋犺狆狉犻犿犲狉犛犈18
表1 引物、序列和扩增结果
犜犪犫犾犲1 犘狉犻犿犲狉狊,狊犲狇狌犲狀犮犲狊犪狀犱犪犿狆犾犻犳犻犲犱狉犲狊狌犾狋狊
引物
Primers
序列(5′-3′)
Sequence(5′-3′)
扩增带数
Numberofamplifiedbands
多态性带数
Numberofpolymorphicbands
多态位点百分率
Percentageofpolymorphicloci(%)
SA4 AATCGGGCTG 4 2 50.00
SA5 AGGGGTCTTG 3 2 66.67
SA12 TCGGCGATAG 5 4 80.00
SA10 GTGATCGCAG 4 4 100.00
SA7 GAAACGGGTG 6 5 83.33
SB2 TGATCCCTGG 6 6 100.00
SB5 TGCGCCCTTC 5 3 60.00
SC3 GGGGGTCTTT 4 4 100.00
SC4 CCGCATCTAC 6 6 100.00
SC10 TGTCTGGGTG 4 4 100.00
SC13 AAGCCTCGTC 9 9 100.00
SC17 TTCCCCCCAG 5 3 60.00
SC18 TGAGTGGGTG 5 3 60.00
SD15 CATCCGTGCT 5 4 80.00
SE18 GGACTGCAGA 6 4 66.67
总计Total 78 63
平均Average 5.2 4.2 80.77
531第20卷第5期 草业学报2011年
图2 29份菊苣材料的犚犃犘犇聚类分析树状图
犉犻犵.2 犝犘犌犕犃犱犲狀犱狉狅犵狉犪犿犳狅狉犆.犻狀狋狔犫狌狊犫犪狊犲犱狅狀犖犲犻犔犻’狊犵犲狀犲狋犻犮狊犻犿犻犾犪狉犻狋狔犮狅犲犳犳犻犮犻犲狀狋狊
2.3 形态特征变化
黔引普那菊苣叶片为披针形,突变后形态特征发生变化,出现椭圆形、羽状及披针形叶。并且有叶色变浅、叶
色变深、叶片变薄、叶片变厚、叶脉出现紫红色等现象,其部分特征特性见表2,差异显著性检验见表3。
表2 形态学观察结果
犜犪犫犾犲2 犗犫狊犲狉狏犪狋犻狅狀狉犲狊狌犾狋狊狅犳犿狅狉狆犺狅犾狅犵犻犮犮犺犪狋犪犮狋犲狉犻狊狋犻犮
编号
No.
品种(品系)名
Nameofvariety
(strains)
原产地
Sourcearea
形态学特征
Morphologicalcharacteristic
12 PA49 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、窄、厚,披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉绿色,抗旱、高产。Leaf
turnslong,narrowandthick,lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,green
vein,droughtresistance,highyield.
6 PA11 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变宽,披针形,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉绿色,抗旱、高产。Leafturnswide,
lanceolated,darkgreenuptonine,vilose,greenvein,droughtresistance,highyield.
28 PA42 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长,披针形,叶色深绿达8级,无绒毛,叶脉白色,抗旱、高产。Leafturnslong,
lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,whitevein,droughtresistance,highyield.
1 PA57(普那菊苣
Punachicory)
新西兰NewZealand 叶片变短、宽,披针形,叶色深绿达8级,无绒毛,叶脉白色。Leafturnsshort,
wide,lanceolated,darkgreenuptoeight,novilose,whitevein.
16 PA54 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉白色。Leaflanceolated,darkgreenup
toeight,vilose,whitevein.
27 PA95 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、宽、厚,椭圆形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉白色,抗旱、高产。Leaf
turnslong,wide,thick,oval,vilose,darkgreenuptoeight,whitevein,drought
resistance,highyield.
14 PA26 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、窄、薄,羽状,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉绿色。Leafturnsshort,
narrow,thin,pinnate,darkgreenuptoeight,vilose,greenvein,droughtresist
ance,highyield.
4 PA36(将军菊苣
Jiangjunchicory)
美国 America 叶片变窄、薄,披针形,叶色深绿达7级,有绒毛,叶脉绿色。Leafturnsnarrow,
thin,lanceolated,darkgreenuptoseven,vilose,greenvein.
631 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5
续表2 Continued
编号
No.
品种(品系)名
Nameofvariety
(strains)
原产地
Sourcearea
形态学特征
Morphologicalcharacteristic
5 PA82 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、薄,披针形,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉绿色,抗旱、高产。Leaf
turnsshort,thin,lanceolated,darkgreenuptonine,vilose,greenvein,drought
resistance,highyield.
25 PA186 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、宽、薄,披针形,叶色深绿达7级,有绒毛,叶脉绿色,高产。Leafturns
long,wide,thin,lanceolated,darkgreenuptoseven,vilose,greenvein,highyield.
10 PA31 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变宽,椭圆形,叶色深绿达9级,无绒毛,叶脉绿色,高产。Leafturnswide,o
val,darkgreenuptonine,novilose,greenvein,highyield.
26 PA96 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变宽、厚,披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉绿色,抗旱。Leafturnswide,
thick,lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,greenvein,droughtresistance.
13 PA93 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、宽,披针形,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉绿色,抗旱、高产。Leaf
turnslong,wide,lanceolated,darkgreenuptonine,vilose,greenvein,drought
resistance,highyield.
24 PA43 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变窄、宽、厚,披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉白色,高产。Leafturnsnar
row,wide,thick,lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,whitevein,highyield.
23 PA20 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、宽,披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉白色,抗旱、高产。Leaf
turnslong,wide,lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,whitevein,drought
resistance,highyield.
2 PA45 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、窄、薄,椭圆形,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉白色。Leafturnslong,
narrow,thick,oval,darkgreenuptonine,vilose,whitevein.
7 PA8 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、薄,披针形,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉白色。Leafturnslong,thin,
lanceolated,darkgreenuptonine,vilose,whitevein.
17 PA46 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、宽、薄,披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉绿色。Leafturnslong,
wide,thin,lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,greenvein.
15 PA51 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、窄、薄,披针形,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉绿色。Leafturnslong,
narrow,thin,lanceolated,darkgreenuptoeight,vilose,greenvein.
19 PA52 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变窄、厚,披针形,叶色深绿达9级,无绒毛,叶脉绿色。Leafturnsnarrow,
thick,lanceolated,darkgreenuptonine,novilose,greenvein.
11 PA41 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长、宽、薄,羽状,叶色深绿达8级,有绒毛,叶脉绿色。Leafturnslong,
wide,thin,pinnate,darkgreenuptoeight,vilose,greenvein.
29 PA23 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、薄,披针形,叶色深绿达9级,无绒毛,叶脉紫红色。Leafturnsshort,
thin,lanceolated,darkgreenuptonine,novilose,purplishredvein.
3 PA62 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变长,披针形,叶色深绿达8级,无绒毛,叶脉紫色。Leafturnslong,lanceo
lated,darkgreenuptoeight,novilose,purplevein.
20 PA89 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、宽,披针形,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉白色。Leafturnsshort,
wide,lanceolated,darkgreenuptonine,vilose,whitevein.
18 PA33 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、宽、薄,披针形,叶色深绿达9级,无绒毛,叶脉白色。Leafturnsshort,
wide,thin,lanceolated,darkgreenuptonine,novilose,whitevein.
8 PA92 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、宽、厚,披针形,叶色深绿达9级,无绒毛,叶脉绿色。Leafturnsshort,
wide,thick,lanceolated,darkgreenuptonine,novilose,greenvein.
21 PA14 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、窄、薄,羽状,叶色深绿达9级,有绒毛,叶脉白色。Leafturnsshort,
narrow,thin,pinnate,darkgreenuptonine,vilose,whitevein.
22 PA85 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、宽,椭圆形,叶色深绿达8级,无绒毛,叶脉白色。Leafturnsshort,
wide,oval,darkgreenuptoeight,novilose,whitevein.
9 PA18 中国(航天诱变品系)
China(spacemutagenesisstrains)
叶片变短、窄、厚,披针形,叶色深绿达7级,无绒毛,叶脉紫色。Leafturnsshort,
narrow,thick,lanceolated,darkgreenuptoseven,novilose,purplevein.
731第20卷第5期 草业学报2011年
表3 供试的29个菊苣品系生产性能
犜犪犫犾犲3 犘狉狅犱狌犮狋犻狅狀狆犲狉犳狅狉犿犪狀犮犲狅犳29犆.犻狀狋狔犫狌狊狆狉狅狏犻犱犲犱犻狀犲狓狆犲狉犻犿犲狀狋
编号
No.
叶片长
Leaflength
(cm)
叶片宽
Leafwidth
(cm)
叶片厚
Leafthickness
(cm)
年产草量
Grassproductionperyear
(kg/6m2·year)
年产草量
Grassproductionperyear
(kg/m2·year)
PA49(12) 36.3I 10.3N 0.0269D 63.6F 10.6F
PA11(6) 35.2KL 14.1E 0.0257E 65.4DE 10.9DE
PA42(28) 44.2B 10.7LM 0.0300B 67.2CD 11.2CD
PA57(1) 35.4KL 11.0JK 0.0251E 57.0G 9.5G
PA95(27) 42.4C 12.9G 0.0284C 66.6DE 11.1DE
PA26(14) 33.4MN 5.8R 0.0242F 57.6G 9.6G
PA36(4) 35.8JK 9.1P 0.0235G 58.1G 9.68G
PA82(5) 33.5MN 11.0JKL 0.0214IJ 76.2A 12.7A
PA186(25) 41.1D 15.4BC 0.0200K 64.7DE 10.8DE
PA31(10) 37.6H 12.9G 0.0249F 68.4C 11.4C
PA96(26) 35.2KL 12.1H 0.0297B 58.2G 9.7G
PA93(13) 40.0E 11.7I 0.0351A 63.6EF 10.6EF
PA54(16) 33.9M 13.6F 0.0254E 72.6B 12.1B
PA43(24) 31.3P 13.2F 0.0295B 68.4C 11.4C
PA20(23) 47.7A 13.9E 0.0252E 64.8O 10.8O
PA45(2) 39.5F 9.6O 0.0220HI 54.0I 9.0I
PA8(7) 38.2G 10.8KL 0.0209K 55.2H 9.2H
PA46(17) 37.2H 11.2J 0.0213J 49.4JK 8.2JK
PA51(15) 39.9EF 9.7O 0.0232G 48.0KL 8.0KL
PA52(19) 35.1L 8.9P 0.0269D 39.0N 6.5N
PA41(11) 36.1IJ 15.5B 0.0228H 49.2K 8.2K
PA23(29) 30.1Q 10.4MN 0.0218IJ 46.8LM 7.8LM
PA62(3) 39.0F 9.8O 0.0214J 47.4KL 7.9KL
PA89(20) 32.3O 11.8HI 0.0262D 56.2GH 9.4GH
PA33(18) 28.5R 16.7A 0.0245F 50.4J 8.4J
PA92(8) 26.5S 14.7D 0.0232G 42.6N 7.1N
PA14(21) 33.2N 5.9R 0.0265D 40.2N 6.7N
PA85(22) 23.7T 15.0CD 0.0231G 41.4N 6.9N
PA18(9) 29.9Q 8.0Q 0.0256E 45.0M 9.0M
不同大写字母表示0.05水平差异显著。Differentlettersmeansignificantdifferenceat0.05.
2.4 菊苣新品系牧草生产性能
参试29个菊苣品系在株高40cm时刈割,其年产草量结果见表3,经方差分析,产量差异达极显著水平(犘<
0.01),产量高于目前主推品种黔引普那菊苣和将军的品系有PA31、PA43、PA42、PA95、PA11、PA186、PA
49、PA20、PA93、PA82、PA54、PA96。
采用离差平方和法对29个菊苣材料进行聚类(图3),PA31、PA43、PA42、PA95、PA11、PA186、PA49、
PA20、PA93、PA82为第1类群,产量较高;PA54、PA57、PA36、PA96、PA26、PA8、PA89、PA45为第2
类群,产量中等;PA92、PA14、PA85、PA52、PA46、PA41、PA33、PA51、PA62、PA23、PA18为第3类群,
产量较低。
831 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5
图3 29个菊苣品系产量聚类图
犉犻犵.3 犘狉狅犱狌犮狋犻狅狀犱犲狀犱狉狅犵狉犪犿犳狅狉29犆.犻狀狋狔犫狌狊狊狋狉犪犻狀狊
3 讨论与结论
从RAPD聚类结果和表型特征来看,相似性最高的2份材料PA92和PA26,两者找不到明确的对应关系,
从外型看,一个为羽状叶,一个叶片为披针型,只有叶脉绿色这一共同点。相似性较低的PA186和PA18在叶
型上基本一致,均为披针形,但叶脉颜色不同,一个为绿色,一个为紫色。而PA43和PA41相似性较低,从外型
上看也明显不一致,一个为披针形叶,一个为羽状叶。但在第1类群中,从叶型上看,除PA26以外,其余材料均
为披针形叶,叶脉颜色以绿色为主。以前的研究表明RAPD方法得到的聚类图可以反映品种的亲本特征及育种
历史,但是聚类结果与表型特征相关性却较差[18],对聚类结果与表型特征不完全一致这一现象,该研究有与之相
类似的结论。
从菊苣牧草生产性能聚类结果看,产量高于目前主推品种黔引普那菊苣和将军的品系有PA31、PA43、PA
42、PA95、PA11、PA186、PA49、PA20、PA93、PA82、PA57、PA96共12个,且叶型集中为披针形叶和椭圆
形叶。有PA49、PA11、PA42、PA95、PA82、PA93、PA20等7个品系既高产又抗旱[19],抗旱材料多数集中
在RAPD聚类结果中的第2类群。对高产抗逆菊苣新品种选育具有非常重要的实际意义。
在生产利用中建植高产持久性人工草地时为了得到均一的形态外观,要求所选用品种的形态特征尽可能一
致,但是,同时为了提高其抵抗外界生物及非生物胁迫的能力,则品种之间要求有较高的遗传多样性。在检测的
29份菊苣材料中,形态特征较一致而相似性系数较低的材料,如PA93、PA82都是披针形叶,叶色深绿达9级,
有绒毛,叶脉绿色,且比较抗旱、高产,所以适合一起混播建植人工草地。
菊苣作为一种引进牧草品种,国内资源稀有,虽有对不同品种及地域的种质资源进行分析研究的相关报
道[1116],但从总的来说,研究相对于其他牧草[20]还有差距,目前所获得有关菊苣遗传多样性的信息相对很少,该
内容为菊苣研究提供了较为丰富的种质资源,且这样的信息对于构建分子遗传图谱的作图群体及明确种质资源
收集和利用目标非常重要。所以,在今后的研究中,应该通过分子标记建立菊苣分子遗传图谱,并加强对该研究
中选出的高产抗旱材料进行深入研究,这将有助于检测植物种内的遗传变异和分析基因组的结构组成[21],定位
和克隆重要的农艺基因(如抗病、抗旱基因)[22],检测和标记数量性状位点(QTLs),并应用于分子标记辅助育种
以改良植物重要农艺[23,24],及通过采用DNA标记的原位杂交方法构建特定染色体的物理图谱[25],为其在生产
中应用提供科学的理论依据。
931第20卷第5期 草业学报2011年
航天诱变在苜蓿、红豆草、沙打旺等豆科牧草上有所应用,并表现出较好的诱变效果[17]。本研究首次将航天
诱变应用于菊科植物菊苣,获得了部分优良突变材料且能够稳定遗传,进一步验证了航天诱变处理变异频率高、
良性变异多、稳定快的特点。证明通过航天诱变诱导菊苣突变体是有效的,为进一步利用航天诱变,建立突变体
库提供了依据。
参考文献:
[1] Rumbal W.‘Grasslandpuna’chicory(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋犲狉犫狌狊L.)[J].NewZealandJournalofExperimentalAgricultrue,1985,
14:165171.
[2] DamatoG.Culturalpractices,yieldandqualityofseedintwocultivarsofchicory(犮犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌狊)[C].Proc8thISon
TimingofFieldProdinVegetables,2000:6774.
[3] HumeDE,LyonsTB,HayRJM.Evaluationof‘GrasslandsPuna’chicory(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狉狊L.)invariousgrassmix
turesundersheepgrazing[J].NewZealandJournalofAgriculturalResearch,1995,38:317328.
[4] BoydDC,RogersME.EffectofSalinityonthegrowthofchicory(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌狊cv.Puna)-apotentialdairyforage
speciesforirrigationareas[J].AustralianJournalofExperimentalAgriculture,2004,44:189192.
[5] 熊先勤,韩永芬,陈培燕,等.普那菊苣生长发育规律研究[J].草业科学,2006,(7):2327.
[6] 韩永芬,李辰琼,陈培燕,等.普那菊苣高产配套栽培技术研究[J].贵州农业科学,2005,(1):4546.
[7] 左相兵,韩永芬,陈培燕,等.普那菊苣饲喂新西兰肉兔的效果研究[J].四川草原,2004,(7):1415.
[8] 左相兵,韩永芬,刘凤霞,等.普那菊苣饲喂三元杂交猪的效果[J].贵州农业科学,2005,(2):6566.
[9] 刘凤霞,韩永芬,舒健虹.施肥量、密度对“黔引普那菊苣”种子产量的影响[J].草业与畜牧,2009,(4):1416.
[10] 孙娈姿,王?珍,呼天明,等.菊苣叶提取物对粘虫的生物活性研究[J].草业学报,2011,20(4):6066.
[11] VanCutsemP,duJardinP,BoutteC,犲狋犪犾.DistinctionbetweencultivatedandwildchicorygenepoolsusingAFLPmarkers[J].
TheoreticalandAppliedGenetics,2003,107:713718.
[12] BaesPG,VanCutsemPJ.Chicoryseedlotvarietyidentificationbyleucineaminopeptidaseandesterasezymogramanalysis[J].E
1ectr_ophoresis,1992,13:885886.
[13] BaesPG,VanCutsemPJ.Isozymepolymorphisminthreegenepoolsofcultivatedchicory(犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌狊L.)[J].Eu
phytica,1993,71:143150.
[14] KiersAM,MesT,vanderMeijdenR,犲狋犪犾.AsearchfordiagnosticAFLPmarkersin犆犻犮犺狅狉犻狌犿specieswithemphasison
endiveandchicorycultivargroups[J].Genome,2000,43:470476.
[15] KochG,JungC.PhylogenicrelationshipofindustrialchicoryvarietiesrevealedbyRAPDsandAFLPs[J].Agronomy,1997,
17:323333.
[16] 罗燕,白史且,彭燕,等.菊苣种质资源遗传多样性的SRAP研究[J].草业学报,2010,19(5):139147.
[17] 任卫波,韩建国,张蕴薇,等.航天育种研究进展及其在草上的应用[J].中国草地学报,2006,(5):9197.
[18] RoldanruizI,vanEeuwijkFA,GililandTJ,犲狋犪犾.Acomparativestudyofmolecularandmorphologicalmethodsofdescri
bingrelationshipsbetweenperennialryegrass(犔狅犾犻狌犿狆犲狉犲狀狀狀犲L)varieties[J].TheoreticalAppliedGenetic,2001,103:
11381150.
[19] 韩永芬,卢欣石,王铁梅,等.菊苣航天诱变新品系叶片旱生结构的比较研究[J].中国草地学报,2011,(1):111115.
[20] 李惠英,娄燕宏,胡涛,等.中国高羊茅种质资源遗传多样性的RAPD分析[J].草业学报,2010,19(6):208214.
[21] O’DonoughueLS,SouzaE,TanksleySD,犲狋犪犾.RelationshipsamongNorthAmericanoatcultivarsbasedonrestriction
fragmentlengthpolymorphisms[J].CropScience,1994,34:12511258.
[22] MartinGB,BrommonschenkelSH,ChunwongseJ,犲狋犪犾.Mapbasedcloningofaproteinkinasegeneconferringdiseasere
sistanceintomato[J].Science,1993,262:14321436.
[23] WesterberghA,DoebleyJ.Quantitativetraitlocicontrolingphenotypesrelatedtotheperennialversusannualhabitinwild
relativesofmaize[J].TheoreticalandAppliedGenetics,2004,109:15441553.
[24] BornerA,KorzunV,VoylokovAV,犲狋犪犾.Detectionofquantitativetraitonchromosome5Rofrye(犛犲犮犪犾犲犮犲狉犲犪犾犲L.)[J].
TheoreticalandAppliedGenetics,1999,98:10871090.
041 ACTAPRATACULTURAESINICA(2011) Vol.20,No.5
[25] WanousMK,GustafsonJP.Ageneticmapofryechromosome1RintegratingRFLPandcytogeneticloci[J].Theoretical
andAppliedGenetics,1995,91:720726.
犚犃犘犇犪狀犪犾狔狊犻狊狅犳犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌犫狔狊狆犪犮犲犿狌狋犪犵犲狀犲狊犻狊犪狀犱犺犻犵犺狔犻犲犾犱狊狋狉犪犻狀狊’狊犲犾犲犮狋犻狅狀
HANYongfen1,2,LUXinshi1,SHUJianhong2,FU Wei2,LURuixia2,QinTaoying2
(1.ColegeofForestry,BeijingForestryUniversity,Beijing100083,China;2.Guizhou
PrataculturalInstitute,Guiyang550006,China)
犃犫狊狋狉犪犮狋:犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌isaexcelentforagewithhighyieldandgoodpalatability,whichwasintroduced
fromabroad.Ithasbeenusedinproductionwidely.Thegeneticrelationshipandproductionperformanceof29
犆.犻狀狋狔犫狌werestudiedinthisresearchbyusingRAPDmethod.Theresultshowedthat15primersselected
from100randomprimerswerecharacteristicofhighpolymorphism,repeatabilityandstability.78DNAfrag
mentswereamplified,including63polymorphicbands.Theaveragepercentageofpolymorphicbandswas
87.77%,clusteranalysisshowedthatgeneticsimilaritycoefficientof犆.犻狀狋狔犫狌狊wasrangingfrom0.69to
0.80,therewasalowergeneticdiversityamonggermplasmresourcesof犆.犻狀狋狔犫狌狊tested.PA186clustereda
lone.Thefingdingsindicatedanincompletecorrelationamongthedendrogramandphenotypiccharacteristics.
Accordingtoproductionperformance,theyieldoftwelvenewlineswerehigherthanPunachicory(9.5kg/m2)
andJiangjunchicory(9.7kg/m2).
犓犲狔狑狅狉犱狊:犆犻犮犺狅狉犻狌犿犻狀狋狔犫狌;spacemutagenesis;RAPD(randomamplifiedpolymorphicDNA);highyield
檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵檵
strains
《草地学报》征订启事
《草地学报》是中国科协主管、中国草学会主办、中国农业大学草地研究所承办的学术刊物,是了解草地科学
前沿科技、创新成果和草业发展的重要窗口。主要刊登国内外草地科学研究及相关领域的新成果、新理论、新进
展,以研究论文为主,兼发少量专稿、综述、简报和博士论文摘要,主要面向从事草地科学、草地生态、草地畜牧业
和草坪业及相关领域的高校师生和科研院、所、站的科研人员。一般按受理先后次序刊发,重大成果、重大项目可
优先发表。稿件要求详见本刊《稿约》。
《草地学报》为中文核心期刊、中国科技核心期刊、中国农业核心期刊、RCCSE中国权威学术期刊,并被美国
CA及ThomsonReutersMasterJournalList、英国CABI及ZR、波兰IC等检索机构收录。同时为《中国科学引
文数据库(CSCD)》、《中国学术期刊综合评价数据库(CAJCED)》、《中国学术期刊文摘》及其英文版源期刊,并被
《中国核心期刊(遴选)数据库》、《万方数据-数字化期刊群》、《中国期刊全文数据库(CJFD)》、《中国生物学文
摘》、《中国生物学文献数据库》、台湾《CEPS中文电子期刊》收录,并荣获首届《CAJ-CD规范》执行优秀期刊奖。
2009年影响因子为1.1(据中信所2010版《中国科技期刊引证报告》核心版)。
《草地学报》为双月刊,全铜版印刷,彩色四封,逢单月月末出版,国内外公开发行(国内邮发代号:80-135;国
外代号:Q1949),每期定价20元,全年120元。若错过邮订时间,可直接向本刊编辑部订购(中国草学会会员订
阅可优惠25%)。
地址:北京市海淀区圆明园西路2号中国农大动科大楼152室
邮编:100193 电话:01062733894
犈犿犪犻犾:cdxb@cau.edu.cn 犺狋狋狆://www.cau.edu.cn/dongke/cdxb
141第20卷第5期 草业学报2011年