热带牧草种质圃资源收集、保存及分发利用研究

简述了农业部儋州热带牧草种质圃概况,介绍了热带牧草种质资源收集、保存及分发利用状况。截止到2013年底,共收集国内外热带牧草种质7760份,先后从中选育出22个牧草及饲料作物新品种通过全国牧草品审会审定。圃内无性繁殖材料活体保存草种质1552份,隶属3科68属202种,其中禾本科牧草种质有60属186种,豆科牧草资源有6属42种,莎草科有4属5种,引进种质有378份。每年向国内外相关科研院所、大专院校及企业和个人提供实物草种质材料300余份,提供种质数据信息400余条,指出了今后热带牧草种质圃在热带牧草资源收集、保存、分发利用方面的研究重点和研究方向。     

国家多年生牧草种质圃资源收集、保存及利用

本文简述了国家种质多年生牧草圃概况,介绍了多年生牧草种质资源收集、保存及利用状况.截止到2008年底,共收集保存了600份牧草种质资源材料,隶属10科,49属,152种.禾本科(Gramineae)牧草有24属95种,豆科(Leguminosae)牧草15属35种,占保存材料85%以上,其中野生种有496份材料,引进栽培种有104份材料.每年向国内外相关科研单位及教学单位提供利用种质材料100余份,提供的种质材料多数用于科学研究,还有部分用于推广利用.指出了国家种质多年生牧草圃今后在多年生牧草资源收集、保存、鉴定及利用方面的研究重点.     

花生萌发期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选

为了解江苏花生种质资源的耐盐性,挖掘耐盐种质资源,本试验对47份花生种质材料进行耐盐性综合评价,以发芽势、发芽指数、活力指数、发芽率、鲜重、相对含水量、干重的相对值为鉴定指标,采用主成分分析、隶属函数法以及聚类分析方法,对其进行萌发期耐盐性综合评价及耐盐种质筛选。结果表明,花生种质材料萌发期的耐盐性强弱判定结果受多个指标影响,相对含水量和鲜重可以作为花生种质萌发期耐盐性的最佳鉴定指标,5 g/L Na Cl溶液可以作为花生萌发期耐盐性鉴定的合适浓度,47份花生材料划为5个耐盐级别,筛选出JP42、JP29、JP23、JP43、JP35、JP4等6份耐盐性强的种质,JP27和JP98为高度敏感材料,隶属函数法结合耐盐分级可以作为一种简便快速鉴定花生萌发期耐盐性的方法。     

云南省夏大豆种质资源表型鉴定和综合评价模型构建

为全面准确评价夏大豆种质资源,构建大豆种质资源综合评价体系,满足育种家快速、定向选择育种亲本的需求。本研究采用路径分析、探索性因子分析、隶属函数、聚类分析、回归分析等多元分析方法相结合,对451份云南省夏大豆种质资源的11个重要表型性状进行研究。结果表明:451份大豆种质资源表型性状变异丰富,类型多样。性状间存在错综复杂的相关性,且性状间的相互影响清晰地分为两条路径,一条最终影响大豆品质,另一条最终影响单株粒重。通过探索性因子分析,将11个表型性状转化为产量构成因子、品质因子、株高因子、粒重因子、单荚粒数因子等5个公共因子。通过隶属函数计算综合评价值(D值),并对D值进行聚类分析,将451个种质划分成3个类群,每个类群具有不同的优势性状。运用逐步回归的方法建立大豆种质综合评价数学模型:D=0.0102X_3+0.0055X_4-0.0021X_5+0.0014X_7+0.007X_9+0.179X_(11)(R~2=0.9908,F=8006,P0.0001)。该模型可用于大豆种质资源综合评价,为定向选择有重要价值的亲本提供依据。     

川、藏地区野生牧草种质资源考察与搜集

完成了四川西北部、西藏部分地区(海拔2 166 m~4 955 m范围内)的野生牧草种质资源考察和搜集。共收集到牧草种质资源849份,其中禾本科为32属,720份,豆科为13属,87份,其它科42份。丰富了国家牧草种质基因库,为川、藏地区野生牧草的驯化与育种提供了原始材料。     

二倍体马铃薯耐盐性评价及其指标筛选

为了快速鉴定二倍体马铃薯种质资源的耐盐性,本研究以17份二倍体马铃薯无性系试管苗为供试材料,测定5个形态指标和8个生理生化指标,并通过主成分分析、隶属函数分析、聚类分析及逐步回归分析对17个无性系进行耐盐性综合评价。结果表明：主成分分析将5个形态指标简化为1个独立的综合指标,将8个生理生化指标简化为4个独立的综合指标;17个无性系被聚类分析为3种耐盐类型,其中耐盐无性系包括A038、A002和A024;利用形态指标建立了耐盐性评价的回归方程;可用于离体快速鉴定二倍体马铃薯耐盐性的指标为芽长、芽干重、根鲜重、根干重、相对含水量、丙二醛含量和脯氨酸含量。本研究可为马铃薯离体耐盐性评价提供参考依据,并为马铃薯耐盐新品种选育提供种质资源。     

胶质苜蓿种质资源苗期抗旱性综合评价

采用反复干旱法,研究了自国外引进的15份胶质苜蓿种质材料苗期抗旱性差异,并通过主成分分析及隶属函数法对不同来源胶质苜蓿种质资源的抗旱性进行综合评价.结果表明:13个苜蓿抗旱鉴定指标归纳为地下生物量因子、生长发育因子、地上生物量因子、根系因子、胁迫指数因子5个主成分,其中根冠比、地下生物量胁迫指数、根冠比胁迫指数、株高、叶面积、根长/株高、地上生物量、地下生物量、地上生物量胁迫指数、侧根数、叶面积胁迫指数等11个指标与胶质苜蓿抗旱性关系密切;根据隶属函数平均值的大小对15份胶质苜蓿种质资源抗旱性进行了排序.通过该方法旨在筛选出抗旱性较强的种质资源.     

两种统计方法在玉米种质综合评价中的应用

以玉米为研究对象,运用灰关联分析和因子分析对10份玉米种质的12个农艺性状进行综合评价,探讨这两种统计分析方法在玉米种质综合评价上的应用效果。结果表明,综合评价较好的2个品种分别是Suwan1和下层云优78,两种分析方法的结果基本一致,从而提高了综合评价的可靠性和科学性。     

绿豆种质资源抗旱性鉴定评价

培育抗旱品种是应对全球气候干旱最经济、有效的途径之一,而抗旱种质的鉴定与筛选是其前提和基础。本研究以303份绿豆种质资源为材料,在新疆奇台县自然条件下,于2017年、2018年连续2年开展绿豆种质抗旱性研究。通过考察不同种质单株产量、单株荚数、单株粒数、单株生物量、株高等指标,计算各指标在旱胁迫与灌水条件下的比值,运用相关性分析确定抗旱指标;采用抗旱系数、隶属函数和抗旱指数法,评价绿豆的抗旱性;比较3种评价结果,选择最适宜的评价方法,进而筛选抗旱种质。结果表明,抗旱系数与单株荚数、单株粒数、单株生物量、小区产量在旱胁迫与灌水条件下的比值呈极显著正相关,从而遴选这4项指标作为绿豆抗旱性鉴定的评价指标;抗旱系数、隶属函数和抗旱指数三者呈极显著的正相关,3种评价方法抗旱分级结果一致性较高,但抗旱指数法筛选的高抗、抗旱资源在旱胁迫和灌水条件下平均单株产量高于通过其他2种方法筛选的相应级别的平均单株产量,故认为抗旱指数法更适宜于自然条件下大规模的绿豆抗旱性鉴定;2年抗旱指数评价结果一致的种质103份,其中,高抗种质9份、抗旱种质11份、中抗种质61份、敏感种质8份和14份极敏感种质。本研究为绿豆种质抗旱性研究提供理论指导和信息支撑。     

63份谷子种质的耐盐综合评价及耐盐品种筛选

谷子是我国北方重要的粮食作物,具有较强的耐盐抗旱能力。盐碱地是我国重要的后备耕地资源,加强谷子种质耐盐评价,筛选耐盐碱的谷子品种对促进盐碱地资源利用、保障国家粮食安全具有非常重要的作用。本试验以63份谷子种质资源为研究对象,以1.0%质量浓度NaCl溶液进行盐胁迫,用蒸馏水作为对照,采用全营养培养基发芽法在人工气候培养箱(昼/夜,30℃/20℃,光周期14 h/d)中进行谷子种质萌发期的耐盐性鉴定;利用相关性分析和主成分分析明确8项耐盐指标在耐盐性评价中的权重;通过模糊数学中的隶属函数法和聚类分析法对63份谷子种质的耐盐性进行综合评价和耐盐等级划分。结果表明:谷子种质资源的耐盐性存在广泛的变异;1.0%质量浓度的盐胁迫下,谷子的发芽率、发芽指数、根长、芽长、相对芽长、相对根长之间互成极显著正相关关系,而与相对盐害率呈极显著负相关;主成分分析结果表明,发芽率、发芽指数、相对芽长、相对根长可作为谷子耐盐性评价的关键指标;通过聚类分析可将63份谷子种质分为极端耐盐种质、耐盐种质、盐敏感种质和极端盐敏感种质4类;基于模糊数学中的隶属函数得分进行综合评价,筛选获得了济谷16、汾特11号、峰红谷、晋谷57、晋汾106号等5份耐盐谷子品种。     

基于光合系统参数建立马铃薯耐荫性综合评价体系

为构建便捷的马铃薯(Solanum tuberosum)耐荫性综合评价体系并发掘耐荫种质, 以35个马铃薯品种(系)为实验材料, 测定块茎膨大期遮荫下植株叶片叶绿素含量、光合能力和叶绿素荧光等光合参数及收获后块茎单株产量和淀粉含量等指标。根据耐荫系数, 利用主成分分析法、隶属函数法、聚类分析法和逐步回归分析法进行综合评价。通过主成分分析将马铃薯耐荫性相关的13个单项光合指标转换为6个综合指标, 代表了全部信息的87.51%。以此计算各种质的隶属函数值, 并以主成分的贡献率进行加权, 最终获得所用材料耐荫性的综合评价值(D值)。根据D值聚类分析结果将35个马铃薯分为4类, 其中Eshu10和Lishu6分别为耐荫性最强和最弱的品种。通过逐步回归分析建立了马铃薯耐荫性评价数学模型: D=0.060+0.106G_s+0.214qP+0.143NPQ。同时, 用该评价体系鉴定为耐荫性强的品种(系)在遮荫后其产量和/或淀粉含量等指标减幅均低于耐荫性弱的种质, 表明该评价体系可用于快速评价和预测马铃薯种质的耐荫性。     

云南薏苡种质资源农艺性状的主成分和聚类分析

为了揭示云南薏苡种质资源多样性,发掘薏苡资源中的有益基因,利用主成分分析和聚类分析,对收集的65个薏苡种质资源的13个农艺性状进行多样性评价。结果表明,云南薏苡资源存在丰富的遗传多样性,其中栽培种的分枝数和分蘖数的遗传变异系数分别达到57.4%和47.5%,野生种百粒重的遗传变异系数达到60.4%。应用主成分分析将云南薏苡13个性状简化为7个主成分,其累积贡献率为85.67%,以叶片宽因子贡献率最高,为49%。采用系统聚类分析,将65份供试材料在遗传距离16.21水平上聚为5个大类,可区分为株高较矮叶片较短型、株高较高叶片较长型以及3个特殊型。     

Nutritive value of maize stover/pasture legume mixtures as dry season supplementation for sheep

Two experiments were carried out to determine the nutrient contents and relative preferences of maize stover and three legumes forages and their feeding on intake and digestibility of sheep. Maize stover was blended with three legumes, stylo (Stylosanthes guainensis), siratro (Macroptilium atropurpureum) and centro (Centrocema pubescens), to produce four treatments, namely, only maize stover (control), stover/stylo, stover/siratro and stover/centro mixtures. The first experiment evaluated the relative preference of the stover and the various stover/legume mixtures when offered to sheep. Six rams were offered pair combinations of the treatments in a 6×6 Latin square with a split plot arrangement such that each ram had access to two feeds at a time in each period of 6 days. The second experiment included measurements of intake and digestibility of the stover and stover/legume mixtures. Four intact and four castrated male sheep were used in two, 4×4 Latin squares with 21-day periods. The least (P<0.05) preferred feed was maize stover when it was offered as the sole feed. There were no significant differences in preference among the stover/legume mixtures. Dry matter intake (DMI) was highest (P<0.05) when sheep were offered the stover/centro mixture and lowest (P<0.05) when maize stover was fed as the sole feed. Dry matter digestibility did not differ significantly among treatments. Sheep that were offered maize stover only lost weight, those fed stover/centro gained weight and those that were fed either stover/siratro or stover/stylo maintained weight. However, these short-term weight changes may reflect changes in fill as much as changes in body tissue. Addition of legumes to maize stover improved the nutritive value, possibly by increasing the nitrogen content of the stover. The results suggest that maize stover, which is normally left to rot in the field, could be better utilised by intercropping with legumes and allowing animals access after grain harvest.     

甘蓝型油菜与蔊菜属间杂种后代的苗期耐湿性综合评价

以生产上应用的耐湿性存在差异的3个甘蓝型油菜品种为对照,采用盆栽模拟湿害胁迫的方法,对15份源自甘蓝型油菜与蔊菜属间杂交获得的遗传稳定的创新种质进行苗期耐湿性鉴定和综合评价。结果显示:(1)湿害抑制根系生长,导致植株变矮,叶片发黄,生物量降低,湿害对根系影响最为严重,其次是植株总生物量积累和地上部分的生长。(2)通过主成分分析和隶属函数法,将全展叶数、绿叶率、苗高、根长、地上部分鲜重、根鲜重、植株总鲜重、地上部分干重、根干重和植株总干重等10个性状指标值转化成单一的综合评价值(D值),客观、科学、准确地对参试的18份材料进行了综合评价,为甘蓝型油菜苗期耐湿性评价提供了方法参考。(3)15份创新种质除绿叶率外的9个测定指标的耐湿性系数均高于对照品种,耐湿性综合评价结果显示,15份创新种质的D值均高于渝黄2号,13份创新种质的D值高于综合抗耐性俱佳的中油821,3份创新种质的D值高于高耐湿品种中双9号,聚类得到的高耐湿类群的7份材料中创新种质占6份(85.71%)。可见,创新种质的耐湿性平均要优于对照品种,说明通过远缘杂交获得的创新种质对甘蓝型油菜的耐湿性有了较为明显的改良和提高。     

小麦农艺性状与品质特性的多元分析与评价

估算96个小麦品种(系)的11个农艺性状和10个品质特性参数的主成分,并以主成分和欧氏距离为基础,分别作二维排序分析和聚类分析。农艺性状的前4个主成分反映了85.3450%的原始数据信息量;品质特性的前4个主成分代表了89.1483%的原始数据信息量。以96个材料的主成分得分绘制二维排序图,27个小麦品种(系)表现为矮秆、子粒和旗叶较大,丰产性较好、综合农艺性状优良;32个小麦品种(系)表现为铁、锌含量较高,加工品质较好、综合品质特性优良。在系统聚类图中,农艺性状和品质特性分别被聚成5类。综合农艺性状较好的材料主要集中在第Ⅲ类和第Ⅳ类;综合品质特性较好的材料主要集中在第Ⅰ类和第Ⅱ类。综合分析发现,同时兼顾丰产性较好且子粒铁、锌含量较高,品质特性较好的小麦品种(系)有:泰山9818、西农822、轮选719、杨-31、西安837和中育9383。将聚类分析和二维排序分析结合起来,能较好的对小麦的性状组成做出综合评价,鉴定和评价出优质、高产、综合性状优良的小麦品种(系),为小麦遗传育种提供优良的种质资源,为合理选配亲本提供参考。     

基于农艺性状的榕江茶（Camellia yungkiangensis）核心种质构建

摘 要：为得出较为可靠的榕江茶初级核心种质群体,以加强榕江茶种质选育、开发利用和分子遗传学研究,解决其种质资源保存成本较高问题,促进榕江茶种质资源的鉴定和有效利用。以118份榕江茶种质资源为材料,对19个表型性状和4个基本品质成分共计23个农艺性状进行分析;基于2种遗传距离(标准化欧氏距离、马氏距离）、4种聚类方法（离差平方和法、非加权组平均法、最长距离法、最短距离法）和7种总体取样规模（10%、15%、20%、25%、30%、35%、40%）构建了56个候选榕江茶核心种质,利用筛选得到的最佳构建方案构建初级核心种质。通过对原种质、保留种质和核心种质的表型遗传多样性和变异程度,以及各种质不同数量性状间的t检验来评价核心种质的代表性,并用主成分分析法对核心种质进行确认。构建榕江茶核心种质时,2种遗传距离中,标准化欧氏距离优于马氏距离;4种聚类方法中,最短距离法优于另外3种;7种总体取样规模中,30%的取样比例较适宜榕江茶核心种质的构建。对构建的38份核心种质进行分析评价,结果表明,核心种质与原种质23个性状的6个特征值一致性较好,并且遗传多样性指数有一定程度的提升;t检验结果表明,核心种质平衡了稀有性状的分布,有效保留了原种质的遗传多样性;主成分分析结果表明,核心种质的主成分累计贡献率高于原种质;对核心种质进一步确认时,发现核心种质均匀分布在原始种质范围内,无重叠现象,有效的避免了核心种质的冗余。所构建的榕江茶核心种质资源可以很好地代表原种质,较好的保留了原种质的性状、遗传多样性和变异。标准化欧氏距离、最短距离法和30%总体取样规模的构建策略,是构建榕江茶核心种质的最佳方法。最终构建了38份榕江茶种质资源的初级核心种质,占原种质32.20%。核心种质评价表明初级核心种质构建有效且质量较高,能够在保证冗余较少的情况下充分代表原种质遗传多样性。     

绿豆种质资源芽期抗旱性鉴定

干旱是影响我国绿豆生产的主要因素之一,筛选抗旱性种质资源,培育抗旱品种,对我国绿豆产业发展具有重要意义。本研究首先以4份绿豆种质为材料,通过检测5个梯度渗透势PEG-6000溶液模拟旱胁迫下的发芽率动态分布,确定了绿豆芽期模拟旱胁迫的适宜PEG-6000溶液渗透势为-0.9 MPa(21.8%)。进而以-0.9 MPa的PEG-6000溶液对113份绿豆种质进行芽期抗旱鉴定,通过测定发芽势、发芽率、下胚轴长、胚根长、干重和鲜重等10项指标及相关性分析,认为相对发芽势、相对发芽率、相对下胚轴长、相对胚根长、相对总芽长、相对鲜重、相对干重、相对发芽指数、相对活力指数9项指标可以作为评价绿豆芽期抗旱性指标。利用隶属函数分析法,对113份种质的芽期抗旱性进行综合评价,筛选出1份高抗种质当地吉豆(C0000626)和16份抗性种质,为绿豆抗旱基因发掘及抗旱品种改良奠定基础。     

木薯种质的遗传多样性评价及高产种质初级筛选

为加强木薯现有选育材料和引进种质的研究利用,本研究以主栽品种SC8和SC205为对照,对142份选育材料和8份瑞士引进新种质进行了16个表型性状的鉴定和EST-SSR标记,分析和评价其遗传多样性;运用主成分分析法挖掘高产木薯种质。分子标记聚类分析表明种质间的遗传相似系数均值为0.652,基于表型性状的聚类遗传相似系数均值为0.186,2种聚类结果之间差异显著,但均表明种质间有一定的遗传差异。2年产量相关性状调查结果差异极显著,表明受环境影响较大。产量相关性状的主成分分析结果表明,C322综合评价表现最好,G74综合评价表现最差,同时,有47份选育材料的综合评价优于2份对照。在今后杂交育种工作中可选择亲缘关系较远且表型差异互补的种质作为杂交亲本,以进一步聚合优良性状,改良不利性状。