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西瓜种质抗旱性鉴定及遗传多样性分析

何亚萍

西瓜种质抗旱性鉴定及遗传多样性分析

何亚萍1
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作者信息

  • 1. 西北农林科技大学
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摘要

西瓜[Citrulluslanatus(thunb.)Matsum.amp;Nakai.]汁多味美、营养丰富,是世界上一种重要的经济园艺作物,当前我国西瓜产业面临良好国内外环境和机遇,其产业发展对提高国民收入具有重要作用。干旱是影响植物正常生长、减少作物产量的主要非生物胁迫之一。随着全球干旱加重及水资源日益短缺,干旱胁迫可严重影响西瓜的产量与品质,已成为西瓜栽培过程中所面临的主要问题之一。我国西瓜品种的选育大多于灌溉地进行,长期人工选择致使优异西瓜抗旱性状丢失,遗传背景狭窄,品种抗旱性相对较弱。因此了解西瓜种质遗传背景,培育优良抗性品种逐渐成为西瓜育种工作的主要方向。本研究以30余种西瓜种质为试材进行抗旱性评价及抗旱指标的筛选,并利用形态学标记和SSR标记进行遗传多样性分析,研究结果如下: 1.基于旱害指数直接评价和利用隶属函数综合评价共对31份西瓜种质开展抗旱性鉴定,采用多元线性逐步回归分析筛选到6个与西瓜种质抗旱性密切相关的抗旱指标,具体如下: (1)将31份西瓜种质资源划分为高抗种质、中抗种质和敏感种质3种类型。通过2020年秋季试验将9份西瓜种质划分为3类:高抗种质包括M20、ZTC;中抗种质包括YL_W、M30、2-60A、97103、M08;敏感种质仅有Y34。通过2021年春季试验将25份西瓜材料划分为3类:高抗种质包括M20、ZTC、M33、M24、M26,中抗种质包括GS-13-2、京母、M16、M19、Y-5、2-60A、Y-90、M42、Y-13-4A、Y-61、Y-40、M1、Y-59,敏感种质包括Y-83、金5F、25圆、黑牡丹、04-1-2、Z-15、金5F、148、Y-13。最终筛选到M20、ZTC、M33、M24、M26等5份高抗西瓜种质,为西瓜抗性品种的选育提供研究基础。 (2)旱害指数直接评价与生长生理指标结合隶属函数法综合评价的结果具有高度统一性(相关系数r>0.9,P<0.0001),说明两种抗旱性鉴定方法均是西瓜抗旱性鉴定的可靠方法。 (3)多元线性逐步回归分析结果表明,地上鲜质量、过氧化氢酶含量、可溶性蛋白含量、脯氨酸含量、地上干质量和根长6个指标对西瓜种瓜抗旱性鉴定结果的解释度高达94.5%,可以作为后续鉴定西瓜抗旱性的关键指标。 2.利用形态学标记对29份西瓜种质的8个质量性状与6个数量性状进行遗传多样性分析,具体结果如下: (1)质量性状多样性指数变化范围为0.14~1.08,平均值为0.81;数量性状多样性指数变化范围为1.45~1.80,平均值为1.62,数量性状的多样性指数普遍高于质量性状的多样性指数;14个性状的多样性指数变化范围为0.14~1.80,平均值为1.13。 (2)主成分分析将14个表型性状通过降维的方式转化成5个相互独立的综合指标,其中单瓜重、中心糖、边糖、果皮覆纹形状、果皮覆纹颜色、果实形状、果面光滑度等性状在综合指标中表现较为突出。 (3)将29份西瓜种质资源通过聚类分析划分为5个类群,类群1包括21份材料,分别为Y34、25圆、京母、Y-90、97103、M16、M08、M33、M24、M49、M04、M19、Y-5、GS-13-2、M30、M10、Y-13-4A、M12、M17、M42、中10,类群2包含3份种质,分别为YL_W、ZTC、M20,类群3包含2份种质,分别为DM2和红小玉,类群4包含2份种质,分别为Z-15和黑钻石,类群5仅包含BLQ。 3.利用19对SSR引物对32份西瓜种质资源进行遗传多样性分析,具体结果如下: (1)19对SSR引物的条带清晰、多态性好,通过对32份供试西瓜种质基因组DNA图谱进行扫描,结果显示,扩增出了71个等位位点,其中多态性位点有69个,多态性百分率(PPB)为97.18%。每对引物所扩增出的等位位点数不等,变化范围为2~6,平均3.74,扩增出的多态性条带数有2~6条,平均扩增3.63条。 (2)32个种质的遗传相似系数变幅在0.46~0.99之间,平均为0.72。供试材料在相似系数0.68处,32个种质被分成5个类群,其中类群1包括14份种质,分别是04-1-2、京母、M08、Z-15、Y-34、Sgbb、2-60A、Y-59、Y-61、M24、Y-90、红小玉和97103;类群2包括13份种质,分别是148、M30、GS-13-2、M19、M26、M33、M42、金5F、25圆、M16、Y-5、黑牡丹和Y-13-4A;类群4包含3份种质,分别是YL_W、ZTC和M20;类群3和类群5均仅包含1份种质,分别为Y-83和BLQ。

关键词

西瓜/抗旱性鉴定/遗传多样性/形态学标记/SSR标记

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授予学位

硕士

学科专业

农艺与种业

导师

魏春华/杨安平

学位年度

2022

学位授予单位

西北农林科技大学

语种

中文

中图分类号

S6
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