大豆种质资源农艺性状和产量的年份间差异及其关系

明确大豆种质资源农艺性状的变化及其与产量的关系对大豆遗传育种具有重要的意义。以249份大豆种质资源为材料,应用多元统计方法分析了大田条件下两年间大豆农艺性状与产量的变化。结果表明,大豆种质资源的农艺性状和产量两年变异系数分别为6.2%~78.0%和6.3%~48.5%,变异较大。生育日数因在黄淮海区域生态类型较接近,变异系数较小;而主茎节数变异系数也较小。株高、有效分枝数、底荚高度、单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒重、百粒重、单位面积产量则相对变异较大。品种之间农艺性状和产量差异均显著。不同年份间生态因子（温度、降水量及日照时数）对大豆农艺性状和产量的影响较大,年份间不同指标差异亦显著。分别对两年农艺性状采用主成分分析,简化为4个与产量相关的独立指标,并建立了产量与农艺性状之间的方程Y=17.5-1.76x1+1.32x2+0.30x3+2.50x4和Y=198.8-3.12x1+7.71x2+0.08x3+2.71x4以表达其量化关系;采用聚类分析方法将两年中249份大豆种质资源分别聚为5类,并分析了各类品种的特性,为高产稳产大豆新品种的选育以及高产栽培措施的调控提供理论依据。     

大豆微核心种质蛋白质及脂肪含量的遗传变异

大豆是人类最重要的植物蛋白和油脂来源。提高大豆蛋白质及脂肪含量一直是大豆品质育种的重要研究方向。采用NIR检测方法,对77份大豆微核心种质进行蛋白质及脂肪含量分析,探讨微核心种质蛋白质及脂肪含量的遗传变异特性及其与主要农艺性状的相关性,为种质利用及品质育种提供依据。结果表明,蛋白质含量和脂肪含量在品种间和生态区间均存在极显著的差异,变异丰富;蛋白质含量和脂肪含量的变异幅度为40.68%~50.03%和13.81%~21.51%,平均含量为45.95%和17.42%,变异系数为4.42%和7.96%;不同生态区品种蛋白质含量为南方品种>黄淮海品种>北方品种>国外品种,脂肪含量则相反。蛋白质含量与脂肪含量呈极显著负相关(r=-0.825**),与单株粒数和单株荚数呈极显著和显著负相关(r=-0.205**,r=-0.156*),与底荚高度呈极显著正相关(r=0.240**)。主成分分析显示,4个主成分可解释82.25%信息,分别为产量构成因子、品质因子、株型因子和粒重因子。     

不同结荚习性夏大豆种质的农艺表现及其与产量的相关分析

以533份不同结荚习性大豆种质为试验材料,研究了不同结荚习性大豆种质在黄淮夏播生态区的农艺性状表现,并对主要农艺性状和产量的相关性进行了分析。结果表明:大豆种质的营养期、株高、有效分枝、单株荚数、倒伏性、株型等性状的平均值随无限-亚有限-有限结荚习性递减,生殖期、单株粒重、百粒重、小区产量等性状平均值的变化趋势则相反。相关分析表明,无限结荚习性种质的产量与株高、单株粒重呈极显著正相关,偏相关系数分别为0.602**、0.566**,与有效分枝、倒伏性呈显著负相关,偏相关系数分别为-0.384*、-0.451*。亚有限结荚习性种质的产量与生殖期、单株粒重呈显著、极显著正相关,偏相关系数分别为0.156*、0.536*,与有效分枝呈极显著负相关,偏相关系数为-0.323**。有限结荚习性种质的产量与单株粒重、株高呈极显著正相关,偏相关系数分别为0.433**、0.262**,与株型、单株荚数呈显著、极显著负相关,偏相关系数分别为-0.149*、-0.198**。结合不同结荚习性品种的生长特点,本研究认为,无限结荚习性品种株高较高且株高与产量呈极显著正相关,适合干旱地区种植;亚有限结荚习性品种生殖期与产量呈正相关,生殖期内生长旺盛需要较多的养分供应;有限结荚习性品种的营养生长持续时间短,株高较矮,吸收光能有限,实现高产主要依赖各性状器官间的平衡。生产中,有限结荚习性品种的营养生长期间既需要充足的肥水促其生长,又要防止旺长。     

东北春大豆种质资源表型分析及综合评价

种质资源是大豆遗传育种和解析复杂数量性状的基础,通过对种质资源的评价,可指导育种实践中优异互补亲本的选择,提高优异基因交流累加和新品种培育的效率。本研究选用来自东北三省一区1923-2010年间选育的340份春大豆种质资源,通过在牡丹江地区对12个表型性状的2年综合鉴定,评价品种群体遗传变异特点和筛选优异种质资源,结果表明:(1)春大豆种质资源表型变异丰富。除生育期年份间差异不显著外,其他性状品种间和年份间均呈显著的差异,且2年变化趋势相同。有效分枝数变异幅度最大,其次是主茎荚数、单株粒重和株高,这些性状选择潜力较大,品质性状的变异幅度较小,选择潜力有限;(2)表型性状特征频率分布均符合正态分布。受育成单位纬度和育种目标的影响,生育期呈现北早南晚,北部育成品种营养体较小、植株矮小、节数相对较少、脂肪含量较高,南部育成品种营养体较大、植株高大、单株有效节数多且主茎单节最多荚数多,部分品种蛋白质含量相对较高;(3)采用主成分分析方法综合评价表明,吉育71的ZF值最高,综合性状表现最好,表型性状与ZF值相关分析结果显示,生育期、株高、主茎节数、地上部生物产量、收获指数、主茎荚数和主茎单节最多荚数等7个表型性状可作为春大豆种质资源综合评价指标。在大豆育种中应重视利用具有丰富遗传多样性的基因资源,在亲本选配时适当选择综合性状优良、育种性状优势互补的种质。     

中国大豆微核心种质光温综合反应敏感性的鉴定

大豆是典型的短日喜温作物,光温敏感性决定大豆品种的地理适应范围。为深入了解中国大豆品种主要生态类型的光温反应特性,以282份中国大豆微核心种质为材料在山东济宁进行春、夏两期播种,根据两个播期条件下开花期(R1)的差异,计算参试种质的光温综合反应敏感度(PCRS)。结果表明,中国大豆微核心种质光温综合反应差异较大,生育期性状变异丰富。随着供试种质生育期组的增加,光温综合敏感度增大。不同播期类型大豆光温综合反应敏感度大小顺序为:秋大豆夏大豆春大豆。根据光温综合反应敏感度的差异将我国大豆微核心种质分为敏感、中度敏感及钝感3种类型。春播、夏播材料以光温综合反应中度敏感材料居多,而在秋播品种中,敏感材料的比例达63.6%。从3种类型在不同生育期组(MG)中的分布情况看,光温综合反应敏感材料主要分布在晚于MGII的品种中,中度和钝感材料在大部分生育期组中均有分布。生育期组与大豆品种光温反应综合敏感度极显著相关,该性状可作为反映大豆品种的光温生态特性的简便和可靠指标。研究结果有助于全面了解我国大豆种质资源的光温反应特性,为挖掘、利用光温钝感资源,选育广适应大豆品种提供理论依据。     

大明绿系选后代遗传多样性与高产特征分析

以内蒙古中东部地区61份绿豆品种大明绿系选后代为研究材料,通过对农艺性状的多样性及通径分析,明确了后代品系遗传类型及高产群体性状特征。结果表明,大明绿后代品系间性状差异显著,单株荚数变异系数最大为31.61%,其次为单株粒重28.05%,遗传多样性较丰富,多样性指数为单株荚数2.02,每荚粒数2.01,百粒重1.89,单株粒重1.96。后代品系主要有6种类型,各性状对单株粒重影响大小依次为:单株荚数>每荚粒数>百粒重>节数>株高。高产类型品系主要特征指标为单株粒重超过15 g,单株荚数超过30荚,每荚粒数8~10粒,株高48~60 cm,节数9~10节,百粒重可根据不同需求制定标准。     

中国饭豆种质资源遗传多样性及核心种质构建

饭豆耐瘠、耐旱、抗病虫性强,是绿豆、小豆等近缘栽培作物育种的优异基因来源。但饭豆种质资源研究落后,利用效率低。本文首次对我国保存收集的饭豆种质资源进行农艺性状的变异分析。结果表明,我国饭豆种质资源质量性状变异类型丰富,但不同变异类型的分布频率差异较大,大部分稀有变异类型呈区域性分布。数量性状也具有较大的分布范围,各性状的变异系数在14%~98%之间,其中单株荚数>主茎分枝数>株高>百粒重>单荚粒数>生育期>荚长。不同地理来源饭豆资源群体的数量性状变异水平也存在差异。聚类分析不能完全把同一省份来源的种质聚在一起,但是个别省份的有些种质成簇出现在聚类图上,进一步分析发现这些成簇种质的数量性状和经纬度来源比较一致,可能为重复保存。最后以聚类分析为基础,按照比例法进行类内随机取样,并经评价和补充调整等构建了我国饭豆核心种质157份,为有重点有选择地深入开展饭豆种质资源研究及利用等提供了很好的样本。     

不同绿豆突变体主要农艺性状的多元遗传分析

对12个绿豆突变体的10个主要农艺性状进行了相关分析、主成份分析及聚类分析.分析结果表明：10个主要农艺性状的变异系数为16.01%（单株荚数）～3.64%（荚宽）.相关分析表明单株荚数与单株产量呈极显著的正相关;百粒重与单株产量呈显著的负相关;生育期与单株产量呈极显著的负相关.主成分分析结果表明前4个主成分（产量构成因子、单荚粒数因子、株型因子和荚宽因子）对变异的贡献率达87.45%;聚类分析后把12个绿豆突变体分为5类,各类之间单株产量差异明显.在绿豆突变体的选择中只有把不同性状综合考虑进去,才能够真正选择出性状优良的突变体.     

小豆品种形态特征研究及综合评价

对30个小豆品种的11个形态性状进行了因子分析及聚类分析。结果表明,11个形态性状的变异系数在5.66%~26.38%之间,最大的为主茎分枝,最小的为荚长;将11个形态性状简化成生育期因子、单株荚数因子和粒重因子3个相互独立的主因子,这3个主因子提供了原始性状81.574%的信息;经综合评价优劣排序,来源于唐山本地的2个品种排在前2位,来自东北的材料位居最后;经聚类分析,30个小豆品种划分为4大类群,类群的划分与材料的地理来源有着密切的联系。因此在育种过程中,应把主茎分枝、单株荚数和生育后期作为首要目标性状进行选择,同时兼顾百粒重、株高等性状,选育出综合性状优良的新种质。     

山东大豆种质资源形态多样性分析

通过对山东省205份大豆种质资源的形态多样性分析,结果表明主茎节数的形态多样性指数最高,为1．96;花色的遗传多样性指数最低,为0．63。总体上是数量性状形态多样性指数大于质量性状。通过主成分分析,第一主成分的方差贡献率为36．49％,第二主成分的方差贡献率为13,24％;基于形态性状的聚类分析把205份材料聚为3类,其中第1类149份材料,品种生育日数较短,株高低,主茎节数和分枝数均少于其他2类。第2类54份材料,品种生育日数稍长,单株荚数、单株粒数较多,株高较高,百粒重较小。第3类仅2份材料,分别来自第Ⅳ生态区和第Ⅴ生态区。这2个品种生育期较长,株高较高。百粒重较大。