谷子抽穗期与农艺性状的相关与回归分析

抽穗期是农作物的重要性状,决定着作物的地区和季节适应性。明确不同谷子品种适合的种植区域,对生产实践具有重要意义。在海南、洛阳、吉林3个地区连续2年调查了160份谷子资源的抽穗期、株高、穗长、穗重等9个主要性状。相关性分析发现3个地区抽穗期与千粒重均呈负相关,而在海南、洛阳2个地区抽穗期与株高、叶片数、穗长、穗粗、穗重、穗码数、穗粒重均呈正相关,吉林地区抽穗期与穗粒重呈负相关,说明随着抽穗期的适当延长,谷子主要通过增加子粒数目提高产量,而抽穗期过度推迟,则可能导致产量潜力下降;方差分析表明,3个地区抽穗期对千粒重、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗重、穗粒重、穗码数均有显著影响(P<0.05)。在海南,随着抽穗期的延长穗粒重递增,抽穗期40 d以上品种穗粒重最大;在洛阳,抽穗期50～60 d的品种穗粒重最高;在吉林,抽穗期70～80 d的品种穗粒重最高。求得每个品种在3个地区的穗粒重均值,以此为依据筛选出53份广生态适应性品种,在3个地区成功建立了叶片数、株高、穗码数对抽穗期的最佳回归方程。本研究表明一定抽穗期范围内谷子主要通过增加穗粒数而不是千粒重来实现增产,筛选出的广生态适应性谷子资源以及建立的回归方程为开展广适应育种、利用抽穗期信息对叶片数、株高、穗码数进行准确选择奠定了基础。     

阴湿环境对玉米杂交种生长发育特性的影响

比较了在人工遮光增湿环境和自然环境下18个玉米杂交种生长发育特性的差异,研究了阴湿环境对玉米杂交种生长发育特性的影响.结果表明: 遮光增湿环境使空气湿度比自然环境增加15.0%～16.4%,土壤湿度增加27.0%～78.4%,光照强度降低72.9%～77.9%,光量子减少72.8%～79.6%,差异均达显著或极显著水平,但不影响环境温度.阴湿环境导致玉米植株第7叶宽、有效功能叶数、成株叶片数、雄穗分枝数、茎粗、株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和单株粒重13个性状表现为负向变异(表型值变小),其中单株粒重降幅达72.3%,株高降幅7.1%,其余性状降幅介于14.8%～53.8%之间;第7叶长、第7叶长宽比、散粉至抽丝间隔天数(ASI)、小斑病指数和纹枯病指数等5个性状表现为正向变异(表型值增大),分别增大39.8%、80.5%、114.3%、73.0%和54.8%.用ASI、雄穗分枝数、成株叶片数、株高、单株粒重、小斑病指数和纹枯病指数7个性状计算出的综合耐阴湿系数作为玉米杂交种耐阴湿鉴定的指标,具有一定的可靠性,且简便易行.运用该指标可将18个杂交种划分为耐阴湿性强、耐阴湿性中等和耐阴湿性弱3类.     

江苏省高粱种质资源的收集及多样性分析

2016-2017年"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"江苏调查队收集到江苏41个县市区地方高粱资源104份,并对15个农艺性状进行调查,利用相关系数、聚类分析研究了高粱资源的遗传多样性。结果表明:高粱资源农艺数量性状变异类型丰富。穗粒重与株高、穗长、节数、百粒重、抽穗期、地上部鲜重呈极显著正相关;地上部鲜重与株高、节数、抽穗期呈极显著正相关,与穗柄长呈极显著负相关。聚类分析将该批高粱资源划分为7个类群,第Ⅰ类群为甜高粱品种,是糖用与饲用材料;第Ⅱ类群穗很长,为工艺专用材料;第Ⅲ类群单穗与百粒重较高,是粒用、糖用兼型材料;第Ⅳ类群植株矮,节数少,早熟,是粒用、饲用及工艺用兼型材料;第Ⅴ类群偏野生型材料,可粒用、饲用及工艺用,但产量性状表现较差;第Ⅵ类群株高、穗长、抽穗期、地上部鲜重适中,是粒用、糖用、工艺用及饲用兼型材料;第Ⅶ类群植株矮、百粒重高、裸粒、生育期较早,是粒用材料。综合表型筛选出9份具有优良与特异性状的种质资源。总之,江苏地方高粱资源具有丰富的多样性,蕴藏着较多的可利用遗传变异,在高产、早熟、穗型和籽粒大小等方面存在可供育种和生产利用的优异资源。     

不同光周期条件下谷子农艺性状的光周期敏感性评价

本研究连续2年在海南和洛阳两个不同日照长度的生态区调查了156份谷子材料的株高、叶片数、抽穗期、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗粒重、千粒重9个主要农艺性状,通过9个性状的相对光周期敏感度比较分析、构建光周期敏感性综合评价指标D值对各性状进行回归分析两种方法评价9个性状的光周期敏感性,筛选能够准确反映谷子光周期敏感性的指标性状,为开展谷子光周期敏感性遗传学分析、光周期敏感性相关基因的定位奠定基础。结果表明:光周期相对敏感度排列顺序为:穗码数抽穗期穗长株高叶片数穗粒重;各个农艺性状对光周期敏感综合指标D的回归方程为D=-8.803×10-18+0.187X_1+0.041X_2+0.146X_3+0.202X_4+0.130X_5+0.081X_6+0.098X_7-0.086X_8+0.126X_9,其中X_1、X_2、X_3、X_4、X_5、X_6、X_7、X_8、X_9分别代表抽穗期、穗粒重、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、千粒重。9个农艺性状对光周期敏感综合指标D的直接作用最大的是穗码数(0.395),其次是穗长(0.239)、抽穗期(0.228)、穗粒重(0.176)、叶片数(0.164)、株高(0.144)。结合各个农艺性状的相对敏感度比较分析结果以及各农艺性状对综合指标D的回归分析结果,得出穗码数、穗长、抽穗期3个性状为谷子光周期极敏感指标,叶片数光周期敏感度较弱,可以作为谷子光周期敏感性评价的次要指标,株高、穗粒重在两种评价方法中排序差异较大,稳定性差,不适合作为谷子光周期敏感性评价指标。     

中国骨干玉米自交系抗旱性分析与评价

在新疆典型干旱、半干旱地区,通过玉米自交系的14个主要产量性状对干旱胁迫的响应特征进行分析,用主成分分析法筛选其抗旱性的主要鉴定指标,并采用抗旱系数和抗旱指数对自交系的抗旱性进行聚类分析,综合评价47份自交系的抗旱性。结果显示:(1)干旱导致玉米自交系株高、穗位高、叶绿素含量降低,果穗短小,秃尖增大,穗行数和行粒数减小,千粒重和穗粒重降低,最终造成产量下降。(2)各自交系抗旱性强弱与干旱条件下的穗粒重、穗粗、行粒数、千粒重、株高、穗位高、穗长、秃尖长、穗行数、叶绿素含量等性状具有较密切的关系,其中抗旱性表现较好的自交系是掖52106、英64、478等,其次是Mo17Ht、Mo17、丹340、郑58、X178、C103等。研究表明,在育种实践中,田间自交系抗旱性筛选应以穗粒重、穗粗、行粒数、千粒重、株高、穗位高、穗长、秃尖长、穗行数、叶绿素含量等为主要指标,并结合产量抗旱系数、抗旱指数对自交系抗旱性进行综合评价。     

国内部分玉米地方品种的品质与农艺性状的表型多样性分析

以710份玉米地方品种为材料,采用随机区组设计,研究了其在脂肪、蛋白质与淀粉等品质性状以及株高、穗长等农艺性状上的表型多样性,分析了这些研究材料的表型多样性在地理来源上的分布.结果表明:(1)平均油分含量4.92%,达到高油3、2和1等级的材料各11、2和3份,地区间差异不显著;(2)平均蛋白质含量12.55%,96%的材料达到食用玉米1等级蛋白质舍量,地区间差异显著;(3)平均淀粉含量70.88%,所有材料均未达高淀粉玉米品种审定标准;(4)株高、穗位高和雄穗分枝数等3个植株性状的变异程度大,地区间差异显著,华南、西南和西北的植株高大,雄穗发达,而华北和东北的植株矮小,雄穗分枝数较少;(5)在3个果穗性状中,变异程度大小依次是穗长、穗行数和穗粗,地区间差异显著,筛选到长穗、粗穗和多穗行材料各5、1和3份;(6)不同地区和不同性状的多样性指数均有显著差异,以华南、华东和西南玉米材料的多样性水平较高.所有研究材料的表型多样性分析结果显示这些材料的脂肪与蛋白质含量较高,淀粉舍量较低;华南、华东和西南种质的多样性水平明显高于其他地区的种质.     

六棱大麦种质表型遗传多样性评价

为探究六棱大麦种质资源的遗传多样性,提高六棱大麦育种组合选配的针对性和育种效率。以来自国内外的89份六棱大麦种质为材料,考察了3个不同环境下参试材料的株高、穗下节间长、穗长、主穗粒数、单株穗数、千粒重、单株粒重、单株生物重等8个性状,综合参试材料3个不同环境的表现,通过变异系数及遗传多样性指数分析参试材料的遗传多样性,通过主成分分析、聚类分析等方法对参试六棱大麦种质进行了综合评价。结果表明:(1)六棱大麦的穗长、单株粒重2个性状变异较丰富,株型性状与穗粒数变异系数较小,六棱大麦育种的增益效应主要体现在穗长和粒重的适度增加;(2)六棱皮大麦与六棱裸大麦仅在千粒重性状上差异显著,六棱皮大麦各性状多样性指数普遍高于六棱裸大麦;(3)参试六棱大麦种质分为5类,其中第4类基本均为中国地方种质,分布广泛,但遗传距离较近;其他4类为国内外选育的种质,各具特性;(4)利用主成分二维排序分析筛选到以高产为基础,分别兼具矮秆、长穗且分蘖能力强、大粒及高生物重的4类优异种质;基于主成分构建了六棱大麦种质资源的综合评价方程。     

玉米自交系间杂交种F1农艺性状的主成分分析

用Hótlling倡导的主成分分析法,(Principal comporient analysis),分析了玉米32个自交系间80个杂交组合的F_1世代.分析性状有株高、穗位高、雄穗分枝数、单株有效穗数、穗长、秃尖长、穗行数、行粒数、穗重、百粒重和单株产量.结果表明,前4个主成分贡献率占了总变异的大部分,因此就前4个主成分得分值对80个杂交组合进行了选择,为玉米组合的选择提供了直接依据.     

转Bt cry1Ah基因抗虫玉米的分子检测及农艺性状分析

利用农杆菌介导法将具有自主知识产权的Bt cry1Ah基因转入玉米自交系综31中,在获得的1 764株转基因植株中筛选获得1株对玉米螟有显著抗性的转基因植株。对该抗性植株进行了室内和田间抗虫性分析及外源基因表达分析,并研究了其杂交后代的农艺性状。结果表明,该转基因植株对亚洲玉米螟田间抗虫性达到高抗水平;外源基因能够正常高效表达,在玉米抽穗期的叶片中Cry1Ah蛋白表达量最高,达到1μg/g鲜重;株高、穗位高、穗长、穗粗等与非转基因对照植株相比差异不大,秃尖长明显短于对照,千粒重及单株产量明显高于对照,这种差异在人工模拟虫害爆发情况下达到极显著水平。     

山东地方水稻品种的农艺性状与品质性状的多样性分析

采用多样性指数分析了102份山东水稻地方品种抽穗期、株高、穗长等13个农艺性状和蛋白质含量、直链淀粉含量、胶稠度及RVA谱特征值等12个品质性状的多样性。结果表明,山东地方水稻品种农艺性状存在较高的多样性,多样性指数(H’)范围为1.42～2.05,株高、穗颈长、每穗粒数的多样性指数较高,分别为2.01、2.02、2.05;品质性状的多样性指数范围为0.99～2.04,其中蛋白质含量、胶稠度、最高粘度、热浆粘度、崩解值的多样性指数分别为2.00、2.04、2.04、2.01、2.04。结果表明,山东地方水稻农艺性状与品质性状存在较为广泛的多样性,可为山东地方水稻品种的有效利用提供依据。     

重离子辐射诱导玉米突变体I478的特性研究

通过田间试验,对玉米自交系掖478和经重离子辐射掖478干种子所获得的突变体1478的主要农艺性状和配合力进行了比较分析,结果表明：（1）1478植株形态发生明显改变,主要表现出株高、穗位高显著增加,气生根颜色发生改变;（2）1478的果穗性状总体变好,果穗长度、行粒数、穗粒数、穗粒重等性状极显著优于自交系掖478,但其果穗穗行数显著少于自交系掖478;（3）1478的主要生育时期如抽雄期、开花期、成熟期显著迟于自交系掖478;（4）自交系掖478配制组合的穗行数、穗粗、出籽率的平均值大于突变体1478配制组合的相应性状的平均值,突变体1478配制组合的单穗重、穗长、行粒数、百粒重、秃顶长度大于自交系掖478配制组合的相应性状的平均值。突变体1478一般配合力好,组合1478×N172单穗重量极显著高于临奥1号,单穗重量比临奥1号增加9．6％,可继续对该组合进行鉴定。     

60Co-γ射线诱变连麦2号M3代主要农艺性状的变异及多元分析

用60Co-γ射线诱变小麦连麦2号,对M3代292个穗行进行了主要农艺性状的变异及多元分析.结果表明:各性状的变异幅度是不同的,变异系数从大到小依次为:穗数＞千粒重＞穗长＞小穗数＞株高＞行粒重＞退化小穗数＞穗粒数＞穗粒重;变异率从大到小依次为:穗数＞千粒重＞株高=行粒重＞穗粒数＞穗长＞穗粒重＞小穗数＞退化小穗数.穗数、...     

水稻不同基因型耐低氮能力差异评价

以水稻单株谷重及其氮素反应指数作为耐低氮能力指标,分析不同施氮水平下水稻种质资源的耐低氮能力以及单株谷重及其氮素反应指数与其他农艺性状的相关关系。结果表明,水稻种质资源的耐低氮能力在不同施氮水平间均有较大差异,多数农艺性状的表型差异顺序为未施氮〉施低氮〉普通施氮;不同施氮水平间单株谷重、单株草重和穗数的差异大于其他农艺性状。在不同施氮水平下,单株谷重与单株草重均呈极显著正相关;单株谷重的氮素反应指数与单株谷重、单株草重和谷草比均呈极显著正相关。在未施氮水平下,单株谷重与株高、穗数、穗粒数和单株草重的相关性以及单株谷重的氮素反应指数与穗数、单株谷重、单株草重和谷草比的相关性比施低氮或普通施氮水平更为密切。花峰稻、中作9059、旱稻9号、旱稻502和IRAT359等种质资源表现较迟钝的氮素反应,具有较强的耐低氮能力。     

河南省花生农家品种资源农艺和品质性状分析

综合分析河南省花生农家品种资源的农艺和品质性状,为花生的遗传育种提供理论依据。以128个不同地域来源的河南省农家品种为材料,田间调查株型、分枝型和开花习性等植物学性状,收获考种测定主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、单株产量、百果重和百仁重农艺性状,并测定蛋白质、脂肪、油酸和亚油酸含量。结果表明,农家品种以密枝型为主,农艺性状中百仁重的变异系数最大,为31.1%,其次为单株产量和总分枝数,分别为27.5%和22.2%,变异系数最小的为侧枝长,为12.5%;品质性状方面,河南农家品种资源的脂肪含量较高,脂肪含量55%以上的有10个花生品种。蛋白质含量偏低,最高仅25.3%,油酸含量中等,平均45.4%,最高的52.4%。本研究表明河南省农家品种的农艺性状表现丰富的遗传多样性,品质方面脂肪含量相对较高,合理利用河南省农家品种资源,可为花生品质改良提供优质性状的亲本。     

陕北谷子品种更替过程中产量及农艺性状的演变

选择不同年代(1960s—1970s、1980s—1990s、2000s—2010s)在陕北种植的6个谷子品种为试验材料,于2018—2019年在陕西榆林进行田间试验,研究分析了不同年代品种谷子产量及其农艺性状的演变特征。结果表明: 随年代更替,谷子品种产量呈现明显增加趋势,2000s—2010s选育的品种平均产量分别为0.46(2018)和0.66 kg·m^-2(2019),较2000s前的品种显著增产,增产幅度22%～53%;株高、穗重、叶重和杆重与产量趋势类似;而千粒重和穗长表现相对稳定,随品种更替并未呈现明显变化;旗叶宽度虽然变幅不大,但随品种更替呈明显增大趋势。相关性分析表明,穗重、杆重、叶重和株高与产量之间呈极显著相关。主成分分析显示,2000s—2010s谷子品种具有更大的优势。陕北谷子品种更替过程中主要通过株高和穗重的改良来增加单位面积产量,未来谷子高产育种应注重株高、穗重、杆重和叶重性状改良,尤其应探索适合机械收割的最优株高。     

Intergenotypic competition and shoot production in wheat plants

In field experiments, the competition among plants of two distinct wheat genotypes in binary mixtures, and among three genotypes being grown in adjacent rows was investigated. The competition greatly affected the over-ground dry weight, weight of stem and grain per plant. This effect was undercompensatory, the depression in poor competitor was higher than the enhancement of strong competitor for all these characteristics. From final components of grain yield per plant, the number of fertile stems and number of grains per ear were more affected than weight per grain. More expressively than weight of grain on the main-stem ear, the weight of grain per average secondary ear-bearing stem was affected by competition in binary mixture. The enhancement in standard height—a strongly competitive genotype— reached in binary mixture about 10% for this last characteristic in comparison with the value from the pure stand. Some morphological characteristics of plants being in relation with competition for grain yield per plant are discussed in these experiments.     

小麦成熟胚无性系后代的性状表现

观察了来源于小麦成熟胚培养再生植株中R_2代无性系农艺性状的变异。结果表明;R_2无性系的株高、穗粒数、千粒重、抽穗期和穗长都发生了不同变异,每个农艺性状的变异频代率较高,并且穗系间也有变异,还对无性系的变异和利用进行了讨论。     

QTL mapping for maize resistance and yield under infestation with Sesamia nonagrioides

The Mediterranean corn borer (MCB) is the most important maize insect pest in the Mediterranean region. The main objective was to map quantitative trait loci (QTL) for yield performance under infestation with MCB, resistance and agronomic traits in a maize RIL population derived from an inbred cross European flint × Reid. Six QTL for resistance traits were located: one QTL for tunnel length (bin 9.03; p = 19.8 %), one QTL for stalk lodging (bin 3.07, p = 11.5 %), and four QTL for ear resistance (bins 1.07, 5.03/5.05, and 8.04; p = 25–63 %). Twelve QTL for agronomic traits were located: a QTL for yield under infestation (bin 5.03, p = 15 %); two QTL for grain moisture (bins 1.07 and 8.05); two QTL for days to anthesis (bin 1.07 and 8.05); two QTL for days to silking (bins 8.04 and 10.02); three QTL for plant height (bins 5.04, 8.05 and 9.03); and two QTL for ear height (bins 8.05 and 9.03). No genetic correlations between yield and other traits were observed. The cross validation (CV) approach showed that the estimation biases for QTL for resistance traits were higher than those for agronomic traits. This work stresses the importance of the region 9.03 for controlling corn borer resistance and suggests the presence of QTL with small effect on ear-resistance traits. At the same genomic region, there are also genes that control plant and ear height and future works could elucidate whether these genes are the same or are closely linked. The QTL for yield seem to play an important role in MCB tolerance in this genetic background. Large biases observed for QTL effects by CV were mainly due to the small sample size used and were higher for resistance traits due to their larger genetic complexity. We consider that it is more appropriate to select for grain yield under infestation instead of selecting for resistance traits because resistance to MCB could have unfavorable associations with agronomic traits.