发芽或不发芽?了解Catola种子和幼苗活力和幼苗活力的角色休眠和立场

结果

该研究已确定B. Napus的新型检查线用于二次休眠筛查。结果还证明了在商业幼苗中筛选继发性休眠潜力(SDP)的需要。

项目总结

背景

2017年,加拿大大草原的油菜籽种植面积总计超过900万公顷,其中超过一半的公顷种植在萨斯喀彻温省。只有大约50%的油菜种子发芽发芽,剩下的50%留在种子库中。志愿油菜在加拿大大草原的杂草中排名第四,给其他耐除草剂作物的控制带来了问题。由于基因的积累导致抗除草剂能力的建立,花粉转移导致的基因在不同品种和可能的物种之间的无意转移备受关注。次级休眠被认为是导致种子库长期存在的生理机制。次级休眠的诱导潜力在不同的芸苔属植物显著系,主要受环境和遗传的影响。

在该项目之前,对春季的二次休眠潜力(SDP)的范围非常有限B. Napus.除早期的研究外,展示了20世纪90年代和2000年代初期的油菜籽的许多开放式授粉品种都有中度至高级SDP。本研究确定了SDP跨春天的更大范围B. Napus.一些品系在不同的种子生产环境中表现出一致的SDP高或低,而其他品系则表现出不同的SPD。此外,SDP与种子活力和萌发参数均无相关性。其他结果支持SDP随着时间的推移以及在非冻结或不同温度下的下降,这表明基于在储存和清洗过程中温度变化的暴露,SDP的潜在商业种子数量没有增加。然而,当对商业种子进行测试时,也观察到不同品种和种子生产环境之间的SDP差异,但没有达到多样性收集中观察到的极端大范围。

目标

在加拿大大草原上建立油菜的角色休眠戏剧尚不清楚;然而,以前的工作表现出加拿大油菜品种中的次生种子休眠的变化,其中一半以上的品种被归类为高。此外,了解整体种子生物学以及如何涉及萌发,种子和幼苗的活力和休眠潜力B. Napus.相对较差地理解。

该项目旨在回答以下问题:

  1. 是否有证据表明次级休眠在商业上变化,并且该范围如何与春天发现的多样性相比B. Napus.
  2. 早熟萌发,初级和次要休眠之间的关系是什么?这些潜力如何与幼苗活力和其他种子生物学相关性状有关?根据这些结果,可以选择减少继发性休眠对立场建立特征的不利影响?
  3. 是否有证据表明贮藏、调理处理诱导HDP株系次生休眠?
  4. 休眠和幼苗活力相关的性状如何以及潜在的遗传学多么复杂?公共和私人油菜饲养员可以选择或针对休眠,种子和幼苗活力,以及与基因组区域相关的分子标记有什么可行的,并且有助于这些特征的分子标记?
  5. 主要种子储存蛋白质十字素蛋白和纳帕在二次休眠表达中的作用是什么作用?是由于葡萄糖素酸盐和尿酸酯基因的连杆而无意地选择用于更高的休眠潜在表达的低葡糖苷系的选择?
二次休眠试验的温度处理
在高级休眠潜力和低次级休眠潜在基因型种子上施加的温度处理的插图在二次休眠诱导之前

结果

从这个项目的结果显示,SDP在整个春天非常广泛的范围B. Napus.一些高SDP系的多样性收集比早期研究中确定的大得多。此外,制种地点的影响是明显的,特别是对不同品系的子集表现出不同地点之间的SDP差异。将所有种子的SDP值与总发芽率、发芽率、初级休眠、种子活力测定(控制变质试验和预冷萌发试验)、种子大小和早熟萌发进行了比较。SDP与其他任何萌发或种子活力参数之间都没有联系。因此,结果表明,SDP是独立的常规评估或测量种子活力。这些结果也为进一步研究SDP的遗传控制奠定了基础。
为了检验这些发现与商业杂交种子生产行业的相关性,研究人员启动了两项规模较小的研究,着眼于i)商业杂交种子在收获后直到SDP销售给种植者之前暴露在温度机制下的影响;(2)不同制种环境下商业种子的SDP。对高、低SDP品系的12种极端温度条件进行了研究,结果表明,SDP随时间和非冻结温度的增加而降低,且一致和变化的温度条件均没有增加SDP。对30个杂交油菜籽商业种子的检验证实,SDP育种方案中存在变异,而对于SDP高品种,种子生产环境对给定种子的SDP显著增加有贡献。这些结果将对油菜籽生产行业在商业品种SDP降低时的优先选择有价值,并可能对种子混作和/或播种率的建议有影响。

结论

该研究已确定新的检查行B. Napus.用于二次休眠筛查。此前,除了在2000年代初报告的结果之外,几乎都被众所周知的一致高/低检查。通过筛选在四个以上环境中产生的分集收集,研究人员建立了一系列线(总共6个),其产生始终如一的高SDP和对比的低SDP,无论其母体环境如何。具有始终如一的高SDP表型的线条比先前报道的线更大,更致力于较大。研究人员预计将这些线的种子提供为在商业种子测试实验室和混合制作公司的检查。

这些结果还证明了需要筛选商业幼苗中的继发性休眠潜力(SDP)。目前,常规进行标准萌发和种子活力测试。研究人员测试了这些“标准”的协议,并将它们与SDP进行了筛选在同一幼苗上,发现标准方案的结果是并行协议的所有高度相关或预测结果;但是,SDP筛选与标准协议无关。此外,证明在一些商业幼苗中,大部分种子具有诱导次级休眠的可能性。研究人员正在使用混合种子生产商和商业种子测试设施,以根据这些结果重新检查播种率和混合推荐。