15份多花黑麦草优良引进种质的表型变异分析

多花黑麦草(Lolium multiflorum Lam.)是世界栽培牧草中的优良禾本科牧草。为更好地利用多花黑麦草种质资源,本研究对引自国外的15份多花黑麦草种质的15个形态性状和农艺性状进行了变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果表明:15份材料间存在较大变异,除单株干重外,其余性状在供试材料间均表现出显著性差异,变异系数范围为10.28%~39.15%,变异系数平均值为19.49%,从小到大依次为小穗数小穗长株高分蘖数千粒重花序长倒二叶长小花数茎粗第一节间长倒二叶宽旗叶宽旗叶长单株干重单株鲜重。主成分结果表明,前5个主成分累积贡献率达到84.51%,第1主成分以株高为主要特征;第2主成分以旗叶和倒二叶长、宽为主要特征;第3主成分以花序长和小花数为主要特征;第4主成分以千粒重为主要特征;第5主成分以产草量为主要特征。15份种质材料经基于欧氏距离的UPGMA聚类分析被划分为3大类,类别间存在较显著的差异,其中第2类因其植株高大、叶片宽大的特点,具备选育高产种质的潜力。     

激光—^60Co—γ辐射诱变小麦生物学效应初步研究

研究小麦品种“绵阳21号”和“汉源小麦”及其~(60)Co—γ一代(γ_1)等四个材料,经N_2和He—Ne激光辐照的20种处理(包括对照)的辐射生物学效应。试验结果表明,激光一代(L_1)植株高度,单株分蘖数,单株有效分蘖数,穗长,小穗数,不实小穗数,退化小穗数,小穗密度,主穗粒数,主穗粒重,分蘖穗粒重,单株粒重,抽穗期,叶面积,穗下轴长,倒一节间长,倒一节间粗等17种性状,都表现出不同处理所引起的生物效应差异。同株高,单株分蘖数、单株有效穗数、主穗长度、不实小穗数,主穗粒数、主穗粒重,单株粒重等8个性关变异系数的比较看出:He—Ne激光(照射10分钟)辐照干种子,“汉源小麦—γ_1”比“汉源小麦”产生的变异大,比对照(未照射)的变异更大。同时,发现不同品种所引起的抽穗期、株高、穗长等14种性状的变异分别达显著或极显著,由剂量不同引起抽穗期、主穗粒重和不实小穗数等三种性状的变异显著。     

小麦体细胞无性系矮秆变异体AS34株高构成和育种潜力探讨

创制和利用矮秆资源对于小麦品种改良具有重要意义。到目前为止,在小麦属中虽然已鉴定了多个矮秆资源,但多数矮秆资源在小麦中的利用价值有限。本研究对利用无性系变异途径获得的小麦矮秆材料AS34及其与模式小麦品种中国春杂交F1、F2材料进行了株高构成和主要农艺性状分析。结果发现,AS34共有4个节间,比其野生型豫麦66少了1个节间,各个节间长度按相似比例缩短,穗下节长度短于第2节长度;F1株高、节间长度指数介于2个亲本之间,节数与AS34相同,穗长、小穗数、穗粒数超过2个亲本;F2株高、穗长、穗粒数、小穗数变异范围广泛,约70%植株株高为60~89 cm,穗长6.0~9.9 cm、穗粒数50~79粒、小穗数20~24个。结果表明,AS34的矮秆变异由多基因控制,表现为数量性状,其矮秆性状对杂交后代穗长、小穗数、穗粒数等主要农艺性状有正向遗传效应,F2选择穗大、粒多、株高适中优良单株的机率较大,具有很好的育种利用价值。     

西藏小麦资源在都江堰试种的表现及评价

对125份来源于西藏的小麦地方品种进行农艺性状分析和评价。结果显示,西藏小麦植株高度总体偏高,少数适中。分蘖数多数在10个以下,少数偏多。穗长、小穗数的单位长度着生的小穗数存在明显差异,存在一些密穗类型和多小穗类型。多数小麦品种穗粒数不少,但千粒重明显偏低。性状相关分析表明,随着分集数增多、穗长增长、小穗数增多,株高有增加的趋势,而株高的增加又导致了千粒重的降低。小穗数多其穗长通常比较长。中时西藏小麦资源进行了评价、利用方式进行了探讨、在都江堰与西藏表现差异的原因进行了分析。     

松嫩平原碱化草甸星星草种群营养养繁殖及有性生殖的数量特征

根据对星星草单优群落独立株丛的大样本取样和对正常花序随机取样的调查与测定,分析了松嫩平原碱化草甸星星草种群的营养繁殖及有性生殖特征,结果表明,星星种群诸营养繁殖数量性状之间有明显的规律性,丛植株数、丛地上生物量、丛生殖株数及丛生殖株重分别随丛径呈指数形式增加,星星草种群的圆锥花大多为９－１６个,花序上各节位上的小穗数量呈γ密度函数分布,随着节位的增高,各节位上的小花６娄量呈Ｌｏｇｉｓｔｉｃ曲线形式     

粤西野生种香根草种群构件特征对密度的响应

对试验田栽种的野生种香根草种群分蘖株各性状对密度的响应进行了统计。结果表明,试验田栽种的香根草在栽种50 d(10月下旬)和240 d(翌年5月)分蘖株数量迅速增加,栽种270 d时密度最大达到了821株·m-2,但并未对香根草数量增多有明显抑制作用。270 d时(6月初),密度处理为80株·m-2的小区未拔节、拔节和总分蘖株数量与其他密度处理小区差异极显著。各小区地上总生物量与单位面积分蘖株数量呈极显著线性相关。未拔节、拔节、生殖株、总分蘖株数量与初始密度呈极显著幂函数形式正相关。虽然栽种270 d时的密度并未对香根草生长产生制约,但分蘖株数量增长的速率已经显著下降。香根草的繁殖特性决定了其在密度很高的情况下仍能良好生长。     

松嫩平原碱化草甸星星草种群营养繁殖及有性生殖的数量特征

根据对星星草单优群落独立株丛的大样本取样和对正常花序随机取样的调查与测定,分析了松嫩平原碱化草甸星星草种群的营养繁殖及有性生殖特征．结果表明,星星草种群诸营养繁殖数量性状之间有明显的规律性,丛植株数、丛地上生物量、丛生殖株数及丛生殖株重分别随丛径呈指数形式增加．星星草种群的圆锥花序大多为９—１６个节,花序上各节位上的小穗数量呈γ密度函数分布．随着节位的增高,各节位上的小花数量呈Ｌｏｇｉｓｔｉｃ曲线形式减少．小穗数和小花数均随节位增高呈饱和型指数曲线形式累积增长．     

青藏高原老芒麦落粒动态与农艺性状及地理分布关系研究

该试验以6份来自青藏高原东北缘老芒麦为研究材料,利用断裂拉伸张力(BTS)法评价其不同发育时期落粒率,并分析落粒率与其他农艺性状和地理信息的相关性,为老芒麦种子生产及低落粒种质筛选提供参考。结果表明:(1)老芒麦种子落粒率在抽穗后1周和2周较低,而在抽穗后3周与4周有所升高,在抽穗后5周种子落粒率最高(BTS=0.52N);供试材料ZHN03在测定时期内种子落粒率均低于其他材料,而材料XH09在抽穗后5周种子落粒率最高(BTS=0.33N)。(2)在种子脱落期间,低落粒与高落粒老芒麦的6个农艺性状变化趋势相似;老芒麦落粒性与5个农艺性状有密切关联,其中BTS值与穗长、小穗数和小穗小花数呈显著正相关关系,与芒长和千粒重具有极显著正相关关系。(3)老芒麦穗长与纬度间具有极显著负相关关系,芒长与纬度间具有显著负相关关系;千粒重与经度间具有极显著负相关关系,与海拔间具有极显著正相关关系;BTS值与小穗数呈显著正相关关系,与芒长和小穗小花数呈极显著正相关关系,而与地理分布并无显著相关性。(4)依据农艺性状可将供试材料分为3类,第Ⅰ类(HZ02、LT04与XH09)材料落粒较高,第Ⅱ类材料(MQ01与LQ03)具中等落粒性,第Ⅲ类为落粒最低的ZHN03。研究发现,供试老芒麦落粒性随种子成熟而增加;落粒率因材料及种子发育时期不同而有所变化,且在抽穗后4~5周各材料间的落粒性差异显著;老芒麦的落粒性与其穗长、小穗数、芒长、千粒重和小穗小花数存在较密切的相关性。     

不同生态区小麦品种的穗发芽抗性评价

本研究对来自不同生态区的137个小麦品种进行穗发芽抗性鉴定,计算相对发芽指数,并分析这些品种穗部籽粒性状、品质指标、吸胀萌发后0～72 h α-淀粉酶活性及其基因表达量与穗发芽抗性之间的关系。结果表明: 长江中下游麦区小麦的平均发芽指数最低,抗穗发芽品种最多,其次是长江上游麦区,黄淮麦区抗穗发芽品种相对较少。红粒品种小麦的相对发芽指数低于白粒品种,相对发芽指数与籽粒长度、宽度呈极显著正相关,与小穗数呈显著正相关,与穗型、穗色、穗长、小穗密度、穗粒数、千粒重无显著相关性。相对发芽指数与容重呈极显著负相关,与面团形成时间和出粉率呈显著负相关,与蛋白质含量、湿面筋含量、吸水率、稳定时间、沉降值、拉伸面积、延展性、最大阻力无显著相关性。不同品种的α-淀粉酶活性随吸胀萌发时间的延长呈上升趋势,萌发24～72 h的相对发芽指数与α-淀粉酶活性呈极显著正相关,穗发芽中抗以上品种萌发48 h后α-淀粉酶活性聚类分析结果与穗发芽鉴定结果一致。萌发后各时段α-淀粉酶基因表达量与相对发芽指数呈极显著正相关。     

小麦—中间偃麦草衍生材料农艺性状、HMW-GS及GISH鉴定

本研究分析了143个小麦—中间偃麦草种质材料的农艺性状、高分子量麦谷蛋白亚基及部分代表性材料的染色体构成,旨在为小麦育种中广泛有效地利用这些种质提供有用信息。结果表明,小麦—中间偃麦草种质主要农艺性状变异丰富,其在穗长、小穗数和分蘖数性状上明显优于主栽品种,分别有142(99.3%)、125(87.4%)和62(43.4%)个小麦—中间偃麦草材料的穗长、分蘖数和小穗数大于主栽品种的平均值。供试材料在Glu-1的3个基因位点上共检测到12个等位变异,形成15种亚基组合类型,以(2*,7+8,5+10)为主,占所有材料的25.7%;Glu-A1(1和2*)、Glu-B1(7+8)和Glu-D1(5+10)位点的优质亚基比例分别达到了68.4%、68.4%和52.0%,有102(71.3%)个材料在Glu-1的2或3个位点同时具有优质亚基;有17个材料的优质亚基组合为(2*,7+8,5+10)或(1,7+8,5+10),且在穗长、小穗数和分蘖数性状上均优于主栽品种。进一步对30个代表性材料GISH分析发现,8个为八倍体小偃麦,其他为非整倍体。研究结果表明这些材料可以作为改良普通小麦的有益基因资源。     

内蒙古扁蓿豆种质资源花性状的变异分析

采用形态学标记的方法,对来源于内蒙古7个不同生态区的49份扁蓿豆（Medicago ruthenica L.）野生材料进行了花性状变异分析。对花萼长、花萼直径等12个性状进行系统调查和遗传多样性分析。结果表明：扁蓿豆材料间花性状的变异系数幅度最大的为花序长,其变异系数高达79.12%,变异幅度最小的为花萼直径, 其变异系数为3.82%;主成分分析表明,花性状中前7个主成分反应了总信息量的85.465％, 花序长、花序轴长、花冠长度、花序结荚数、花序种子数、花色和小花柄长等7个性状是造成扁蓿豆花性状变异的主要因素;相关分析表明,花性状间多数呈差异显著或极显著,例如:花序结荚数与花序种子数差异极显著,为0.811,呈显著正相关,而花序轴长和小花柄长差异极显著,呈显著负相关,为-0.340;聚类分析将49份材料分为6类, 花性状变异性相同或地理来源相同与相近的材料大部分聚在一起。说明：扁蓿豆材料间的花性状具有丰富的遗传多样性     

甘蔗近缘种滇蔗茅(Erianthus rockii)表型性状遗传多样性研究

选用6个数量性状和23个质量性状对滇蔗茅野生资源的表型变异、多样性及聚类关系进行分析。结果表明,数量性状变异系数在12.72%~22.38%之间,最大的是田间锤度,为22.38%,其次是茎径,为22.27%,最小的是叶长,为12.72%;质量性状的曝光后节间颜色多样性丰富,茎形、芽形、生长裂缝、节间形状、花序形状等5个性状均表现一致;聚类分析表明51份滇蔗茅无性系材料可分为4大类群和5个亚类群。遗传多样性和聚类分析为资源杂交利用和优异基因挖掘提供参考。     

甘蔗近缘种滇蔗茅(Erianthus rockii)表型性状遗传多样性研究

为有效评价和利用蔗茅种质资源,挖掘其优良性状,以滇、黔、川考察收集的29份蔗茅为材料,选取5个数量性状为指标,对其多样性指数、变异系数、数量性状之间的相关性、数量性状与经纬度、海拔的相关性进行研究。分析结果表明：(1)共采集到25份高海拔种质资源,其中海拔超过2800米有4份,进一步丰富了甘蔗野生种质资源库;(2)蔗茅种质资源数量性状的Shannon-Wiener多样性指数均较高,株高多样性指数最高(1.441),锤度多样性指数最低(1.291);数量性状遗传变异较丰富,各性状变异系数范围为21%～38%,变异系数最大的为株高(38%),最小的为叶长(21%);(3)蔗茅种质资源性状差异显著,叶长、叶宽、株高、茎径存在较大相关性,而与锤度不相关;叶宽与经度呈正相关,与纬度、海拔呈负相关。(4)聚类分析结果表明,蔗茅种质资源可分为四大类群,其中Ⅱ类群(EF-27)具有良好的数量性状和锤度品质潜力,可推荐作为甘蔗育种杂交利用首选材料。     

紫丁香195个实生单株花表型性状变异分析

为了准确掌握紫丁香资源花部性状的变异程度及表型多样性水平,为紫丁香优良品种的选育提供理论依据。本研究以195株紫丁香实生单株为材料,对其5个数量性状和4个质量性状的变异、性状间相关性和聚类关系等进行了分析。结果表明,5个数量性状在群体内表现出极显著差异(P<0.01),且符合正态分布,变异系数为19.72%~30.22%,平均24.97%,其中花序长变异最大;根据ISCC-NBS色彩名称表示法将群体花色划分为白色系、浅粉色系、紫色系、紫红色系、紫粉色系和蓝紫色系等6个色系,其中紫色系(54.35%)和紫红色系(32.31%)所占比例最大;4个质量性状的多样性指数为0.36~1.09,平均0.86,其中花冠裂片(状态)最大,表明群体中质量性状变异类型丰富。相关性分析表明,5个数量性状之间均呈现极显著正相关,其中花序长与花序宽相关系数最大,为0.767。聚类分析表明,195株紫丁香基于欧氏距离可分为3大类,第一类群主要性状表现为花冠筒长;第二类群表现为花序长;第三类群表现为花冠裂片长。参试紫丁香资源花部性状表型变异丰富。     

狗牙根与非洲狗牙根形态鉴别性状的筛选

对10个狗牙根〔Cynodon dactylon(L.)Pers.〕和2个非洲狗牙根(C.transvaalensis Burtt-Davy)种源的13个外部形态性状进行了实地观测和统计分析。结果表明,与狗牙根相比,非洲狗牙根的叶片宽度较窄,穗支数较少,小穗较长,节间直径较细,穗支长度较短,差异显著;非洲狗牙根的叶片、葡匐茎及柱头的颜色与狗牙根有明显不同,因此,叶片宽度、节间直径、穗支数、穗支长度、小穗长度、叶片色泽、匍匐茎色泽和柱头色泽8个外部形态性状可作为鉴别这2个种的形态学指标。     

QTL analysis of lodging resistance and related traits in Italian ryegrass (<Emphasis Type="Italic">Lolium multiflorum</Emphasis> Lam.)

Italian ryegrass (Lolium multiflorum Lam.) is the most widely cultivated annual forage grass in Japan. Lodging damage reduces both harvested yield and forage quality. To identify the chromosomal regions controlling lodging resistance in Italian ryegrass, we analyzed seven quantitative characters—heading date, plant height, culm weight, culm diameter, culm strength, tiller number, and culm pushing resistance—and evaluated lodging scores in the field in a two-way pseudo-testcross F₁ population. Significant correlations between most combinations of the traits examined were found. Seventeen QTLs for all traits except culm weight were detected on six of seven linkage groups by simple interval mapping using cross-pollination (CP) algorithm, and 33 independent QTLs were also detected by composite interval mapping from both male and female parental linkage maps. In addition, up to 18 QTLs for lodging scores evaluated at nine different times were detected on all linkage groups. The flanking markers of those QTLs will serve as a useful tool for marker-assisted selection of lodging resistance in Italian ryegrass.     

野生扁穗牛鞭草无性系构件组成及生物量结构变异性

对60份野生扁穗牛鞭草的无性系种群构件数量、质量性状及生物量结构进行比较分析,结果说明：不同种群构件性状与数量呈现出变异性,叶长、叶宽、单蘖叶片数、无性系叶片数的变异系数分别为24．95％、20．00％、14．12％、43．56％;茎直径、节直径、节间长、单蘖节数、直立茎长度、匍匐茎长度、直立茎数、匍匐茎数的变异系数分别为21．11％、22．42％、20．10％、12．14％、46．73％、20．14％、72．76％、37．97％;根系深度、根系分布范围、分蘖面积的变异系数分别为19．81％、37．65％、33．68％;花序长、花序宽、花序厚、单蘖花序数、直立茎生殖蘖比例、匍匐茎生殖蘖比例的变异系数分别为13．33％、13．42％、14．80％、36.10％、118．96％、81．44％。不同种群构件生物量结构变异性丰富,叶生物量、茎生物量、根生物量、花序生物量变异系数分别为78．51％、91．66％、45．64％、192．24％;构件的数量差异高于性状差异,无性系种群差异主要体现在分蘖能力与空间拓展能力上。野生资源生态型变异性和对环境的适应性,为优异性状选择、品种选育、资源开发利用提供了丰富的物质基础。     

六出花属DUS测试性状筛选与评价

以39份六出花品种为试材,对51个候选性状进行观测,比对不同测量方式对花相关数量性状的影响,并同时研究了同品种中外花被片与侧外花被片长度的相关性。结果表明:"花序:花序梗长度"和"花:花梗长度"不满足DUS测试性状要求,最后筛选出43个性状作为DUS测试性状。12个数量性状可分别划分为3~7级;不同观测方式对花相关数量性状具有影响,推荐DUS测试时采用随机观测方式;不同批次的同一品种观测结果部分性状上存在差异;多数品种的中外花被片长度与侧外花被片长度之间呈线性正相关;形态性状的聚类分析结果支持将"花:主色"作为分组性状。     

Evaluation of mercury resistance and accumulation characteristics in wheat using a modified membership function

Mercury pollution in fields has become a potential threat to human health. Planting wheat cultivars with low mercury accumulation in slight or medium mercury-polluted fields is an efficient solution to ensure food safety. Therefore, this study evaluated the mercury resistance and accumulation characteristics of 30 generalized wheat cultivars in major wheat-producing areas of China. A modified membership function that considers the weight of each trait was used.Results demonstrated that the plant height of wheat significantly increased under both low mercury and high mercury stresses. The uppermost internode length significantly increased while the spikelet number significantly decreased under low mercury stress. Yield-related traits, including total grain number, fresh grain yield, and dry grain yield, significantly decreased under high mercury stress. The mercury concentrations in wheat grains presented a significant negative correlation with the mercury resistance coefficients of plant height (−0.38*), spike length (−0.39*), and fresh grain yield (−0.38*) under high mercury stress. The heritability of all traits reached medium to high levels, ranging from 0.31 to 0.68. This finding suggested that the investigated traits are stable and suitable for the assessment system. Selection criteria for wheat mercury resistance were established using discriminant analysis, which integrated the mercury resistance coefficients of effective tiller number, fresh grain yield, and dry biomass into the discriminant function under low mercury stress and the mercury resistance coefficients of dry grain yield and dry biomass under high mercury stress. Ultimately, Liangxing-99, Nongda-3163, and Gaocheng-8901 were screened for high mercury resistance and low mercury accumulation. These wheat cultivars could be planted in fields with low or medium mercury pollution to obtain safe grains.