苦荞重组自交系群体籽粒黄酮含量与产量性状分析

为揭示影响苦荞籽粒黄酮含量的主要因素,获得高黄酮含量的苦荞种质,该文以“小米荞×晋荞2号”重组自交系(RILs)群体为材料,采用酶标仪检测籽粒黄酮含量,调查了百粒重、籽粒长宽比、株高、分枝数及籽粒产量等性状的变异,并探究籽粒黄酮含量与产量性状之间的相关关系,比较了不同粒色、不同粒型苦荞株系的籽粒黄酮含量的差异,基于聚类分析筛选了高黄酮含量和高产优异株系。结果表明:(1)父本‘晋荞2号’的籽粒黄酮含量、籽粒产量、百粒重和籽粒长宽比均极显著高于母本‘小米荞’;RILs群体中籽粒黄酮含量的范围是1.34%~3.05%,变异系数为12.23%;产量性状的变异系数范围在9.38%~25.17%,其中籽粒产量最大,百粒重次之,籽粒长宽比最小;籽粒黄酮含量和产量性状呈现连续地近似正态分布,并存在明显的双向超亲现象。(2)苦荞籽粒黄酮含量与产量性状均不存在显著相关性;籽粒产量与百粒重、株高存在极显著正相关。(3)不同粒色和不同果壳类型的株系间籽粒黄酮含量差异不显著。(4)在欧式距离为17.6~20.6处,219个株系可聚为6类,其中C3类群和C6类群籽粒黄酮含量最高,均值分别为2.39%和2.35%,C2类群在籽粒产量、株高、分枝数、百粒重、籽粒长宽比等方面表现良好。     

苦荞种质主要农艺性状的变异及其对单株粒重的贡献研究

对180份苦荞种质资源的8个主要农艺性状进行了评价,并对单株粒重与其他7个农艺性状之间进行了相关性分析和通径分析。结果显示,主要农艺性状的变异系数为8.10%~39.40%;简单相关分析表明,单株粒重与单株粒数、主茎分支数呈极显著正相关;偏相关分析表明,单株粒重与单株粒数、千粒重呈极显著正相关;多元回归和通径分析均表明,单株粒数、千粒重是影响单株粒重的主要因素,其中单株粒数影响最大。系统聚类分析表明,180份苦荞种质资源可划分为5类,其中第Ⅲ类(包括47份供试材料)的综合农艺性状较好,主要表现为主茎分枝能力强、单株粒数多、单株粒重和单株米粒重高,可作为优异基因资源进一步开发利用,也为以增加单株米粒重与出米率为选育目标的苦荞薄壳育种提供依据。     

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。     

26个金苦荞品系品质性状与农艺性状的遗传变异分析

金苦荞是近些年创制的苦荞与金荞麦种间杂交形成的双二倍体杂种半多年生新荞麦种类(Fagopyrum tatari-cymosum),为了探讨该荞麦种类的农艺性状和品质性状的遗传规律,以26个高产金苦荞品系为材料,对其品质性状和农艺性状进行了遗传变异研究、相关性分析和聚类分析。结果表明：(1)金苦荞品质性状的变异系数大小表现为醇溶蛋白含量>谷蛋白含量>黄酮含量>总蛋白含量>球蛋白含量>清蛋白含量>淀粉含量。(2)金苦荞农艺性状的变异系数大小表现为主茎分枝数>基部20 cm内节数>主茎粗>籽粒面积>千粒重>主茎节数>株高>籽粒长宽比>籽粒宽>籽粒长>果壳率>籽粒周长>籽粒直径。(3)相关性分析中,黄酮含量与清蛋白含量呈显著正相关;醇溶蛋白含量与主茎节数、基部20 cm内节数、主茎粗呈显著或极显著正相关,与千粒重、籽粒面积、周长、宽、直径呈显著或极显著负相关;淀粉含量与籽粒面积、长、直径呈显著正关系。(4)聚类分析将26个金苦荞品系分为了3个类群,其中类群I属于高淀粉、矮秆、多分枝、低果...     

播种期和种植密度对冬油菜籽粒产量和含油率的影响

通过田间试验研究了播种期和种植密度对冬油菜籽粒产量和含油率的影响.结果表明： 播种期主要影响分枝花序籽粒产量,而种植密度不仅影响分枝花序籽粒产量,还对主花序籽粒产量产生一定影响;籽粒含油率不受播种期的影响.主花序籽粒产量占单株籽粒产量的比例随种植密度的增加而升高,主花序籽粒含油率比分枝花序高约1%,因此小区籽粒含油率随种植密度的增加显著升高.研究区冬油菜播种期不能晚于10月中旬,10月下旬播种会显著降低籽粒产量;种植密度在每平方米36～48株可以提高冬油菜籽粒产量和含油率.     

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。     

普通甜荞主要数量性状相关遗传力的测定

对24个普通甜荞品种,7个主要数量性状,进行了遗传力、遗传相关和相关遗传力的测定．结果表明：株粒数与株粒重h_xy~2=0.8208,有效花序数与株粒重h_xy~2=0.6829,千粒重与株粒重h_xy~2=0.4498;株高、主茎节数,一级分枝数3个性状与株粒重的相关遗传力差异均不显著。     

干旱胁迫对大豆生长的影响及抗旱性评价方法与指标筛选

2014-2015年在年降雨量不足40 mm的敦煌市,设干旱和正常灌水两个处理,通过测定12份大豆品种的8个形态指标(株高、主茎节数、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量和百粒重)及小区产量,采用改进抗旱指数法及权重隶属函数值D对其进行抗旱性评价,并筛选出3份不同抗旱类型的大豆品种进行生理指标测定,验证该方法和指标。结果显示,与灌水处理(CK)相比较,干旱胁迫下的8个形态指标及产量,2014年除有效分枝数及百粒重差异不显著外,其余考察性状均达到了极显著差异,2015年所有考察表型性状均达到极显著差异;两年权重隶属函数法评价结果显著相关,小区产量与两年两种评价方法极显著相关;两种处理下,中度抗旱(中黄24)、弱抗旱品种(WDD00172)的SOD活性、POD活性、CAT活性、丙二醛含量、可溶性糖含量差异极显著,且与权重隶属函数值D显著相关,而强抗旱品种(晋豆21号)中SOD活性、POD活性、脯氨酸含量差异不显著,且6个生理指标与权重隶属函数值D均不相关。因此,权重隶属函数法和小区产量可作为大豆抗旱性评价单一可靠的方法与指标。     

160份外引鹰嘴豆种质主要农艺性状的遗传多样性分析

对引自国际半干旱热带作物研究中心的160份鹰嘴豆种质资源的13个农艺性状进行了评价鉴定,并筛选了特异种质,为我国鹰嘴豆种质资源创新和品种选育提供参考。结果表明,该批鹰嘴豆种质资源具有较为丰富的遗传多样性,7个数量性状的变异系数由大到小分别为主茎分枝数单株荚数百粒重产量株高单荚粒数生育期,6个质量性状的Shannon多样性指数由大到小分别为粒色株型花色种子表面粒形复叶叶型;产量与粒形、单株荚数极显著正相关,与百粒重显著正相关;前4个主成分的累计贡献率为63.417%,其中第1主成分与产量性状和产量有关,第2主成分与生育期有关,第3主成分与形态性状有关,第4主成分与株高和粒形有关;聚类分析在遗传距离为5时将160份资源分为3个类群,其中第Ⅰ类群的株高较高,第Ⅱ类群的产量较高,第Ⅲ类群的籽粒较大;筛选出63份早熟、矮秆、无分枝、多荚、荚粒数多、大粒、高产的特异种质资源。     

135份国外藜麦种质主要农艺性状的遗传多样性分析

本研究对引自国外的135份藜麦种质资源的15个农艺性状进行了数量和质量性状的遗传多样性、主成分和聚类分析,以及特异种质筛选。结果表明,该批藜麦种质具有丰富的遗传多样性,其中变异系数从大到小的7个数量性状依次为产量(57.8%)、单株粒重(57.4%)、茎粗(27.6%)、千粒重(22.5%)、株高(21.9%)、主花序长(19.4%)和生育期(13.9%);遗传多样性指数从大到小的8个质量性状依次为主花序色(1.44)、籽粒色(1.43)、茎色(1.38)、籽粒形状(0.88)、幼苗心叶叶色(0.79)、主花序形状(0.78)、籽粒光泽(0.63)和子叶颜色(0.08);藜麦产量与千粒重、单株粒重呈极显著正相关,与生育期呈极显著负相关;主成分分析的前5个主成分累计贡献率达到66.537%,第1主成分主要与株型、花序型和生育期有关,第2主成分主要与植株和花序颜色有关,第3主成分主要与产量有关,第4主成分主要与籽粒大小、形状有关,第5主成分主要与籽粒颜色有关;聚类分析在遗传距离为7.5时将135份藜麦种质划分为6类,其中第Ⅱ类群产量最高;有31份特异种质具有早熟、矮秆、粗秆、大粒、长花序、结实率好和产量高等特性。     

苦荞辐照突变体黄酮含量与PAL活性和农艺性状研

对苦荞辐照突变体黄酮含量和PAL活性以及农艺性状及其它们之间的相关性和显著性的研究得出：养麦种子萌发期黄酮含量与PAL活性在同一时期相关性不显著,呈平行变化关系;在苦荞高黄酮突变体选育过程中单株粒数、单株粒重、主茎分枝数和株高是重要的参考指标。对苦荞突变体综合特征进行分析得出：突变体A3和A4、突变体B2和B4、突变体C3和C5的品质综合指标较对照品种有很大的改善,特别是黄酮含量有明显的提高。     

云南苦荞种质资源主要性状的遗传多样性分析

为了从云南苦荞种质资源中挖掘优异种质资源,拓宽苦荞遗传基础,以48份苦荞种质资源为材料研究了6个主要农艺性状和5个品质性状的遗传多样性。结果表明,云南的苦荞资源存在着丰富的遗传多样性,6个农艺性状中株粒重的变异系数为34.4%最大,品质性状中总黄酮含量的变异系数为51.72%最大。聚类结果表明,将48份材料聚为3大类,可区分为低产型、矮秆高产型和中秆高产型。6个主要农艺性状和5个品质性状的主成分分析结果表明,前3个累计贡献率分别达84.105%和80.332%,各主成分性状载荷值反映了主要数量性状的育种选择潜力。综合分析种质资源的主要农艺性状,可为云南苦荞种质资源的利用提供有效的科学依据。     

A comparative study of seed yield parameters in Arabidopsis thaliana mutants and transgenics

Because seed yield is the major factor determining the commercial success of grain crop cultivars, there is a large interest to obtain more understanding of the genetic factors underlying this trait. Despite many studies, mainly in the model plant Arabidopsis thaliana, have reported transgenes and mutants with effects on seed number and/or seed size, knowledge about seed yield parameters remains fragmented. This study investigated the effect of 46 genes, either in gain- and/or loss-of-function situations, with a total of 64 Arabidopsis lines being examined for seed phenotypes such as seed size, seed number per silique, number of inflorescences, number of branches on the main inflorescence and number of siliques. Sixteen of the 46 genes, examined in 14 Arabidopsis lines, were reported earlier to directly affect in seed size and/or seed number or to indirectly affect seed yield by their involvement in biomass production. Other genes involved in vegetative growth, flower or inflorescence development or cell division were hypothesized to potentially affect the final seed size and seed number. Analysis of this comprehensive data set shows that of the 14 lines previously described to be affected in seed size or seed number, only nine showed a comparable effect. Overall, this study provides the community with a useful resource for identifying genes with effects on seed yield and candidate genes underlying seed QTL. In addition, this study highlights the need for more thorough analysis of genes affecting seed yield.     

Changes in Dry Matter, Carbohydrate and Seed Yield Resulting from Lodging in Three Temperate Grass Species

The adverse effect of lodging on grass seed yield may be attributed,in part, to assimilate limitation during the seed filling period.This investigation examined plant dry matter assimilate partitioningand seed yield as affected by lodging in three species thatare closely related but phenotypically different: tall fescue(Festuca arundinacea Schreber.), Italian ryegrass (Lolium multiflorumLam.), and perennial ryegrass (L. perenne L.). Studies wereperformed in field plots at Corvallis, Oregon, USA. Seed yieldcomponents (seed number per inflorescence, seed yield per inflorescence,and single seed mass) and leaf, stem (lower, middle, and peduncle)and seed inflorescence dry mass were measured just prior toanthesis to seed maturity. Dry mass and water soluble carbohydrates(WSC) were determined for shoot components. The reduction indry mass and WSC in leaves and stem components following anthesiswas often greater in lodged plants compared to upright plants.The relatively low seed yield depression in lodged tall fescuesuggested a higher compensation potential for partitioning reserveassimilate from leaves and stems to support seed growth anddevelopment. This potential does not appear to be present tothe same degree in Italian ryegrass and to an even lesser extentin perennial ryegrass. These findings suggest that the potentialto compensate for reduced assimilate supply during the periodof high assimilate demand by seeds may be attributed, in part,to the total assimilate reserve accumulated prior to photoassimilatereduction caused by the lodged condition. Copyright 2000 Annalsof Botany Company Tall fescue, Festuca arundinacea Schreber., Italian ryegrass, Lolium multiflorum Lam., perennial ryegrass, L. perenne L., assimilate partitioning, source–sink     

5种甘草属植物花序和种子生产的位置效应及繁殖资源分配模式初步研究

以种植于新疆石河子的光果甘草( Glycyrrhiza glabra Linn.)、胀果甘草( G. inflata Batal.)、乌拉尔甘草( G. uralensis Fisch.)、黄甘草( G. eurycarpa P. C. Li)和蜜腺甘草( G. glabra var. glandulosa X. Y. Li)为研究对象,对植株不同部位的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量,以及植株不同部位和花序不同部位的生物量投入比、座果率、结籽率、种子投影面积和种子千粒质量进行测定;在此基础上,对供试5种甘草属( Glycyrrhiza Linn.)植物的繁殖资源分配模式和种子生产策略进行分析。结果表明：同一植株内,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草的花序数量、花序正常发育率、每花序单花数量和果穗干质量从植株下部到上部总体上依次递减,而胀果甘草植株不同部位间这4项指标总体上无显著差异。同一植株内,胀果甘草植株中部的生物量投入比和座果率均较高,但其生物量投入比、座果率和结籽率在植株不同部位间均无显著差异;而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从植株下部到上部总体上依次递减。同一花序内,胀果甘草花序中部的生物量投入比明显高于花序上部和下部,座果率从花序下部到上部依次递减,结籽率则在花序不同部位间无显著差异,而供试另4种植物的生物量投入比、座果率和结籽率从花序下部到上部总体上依次递减。供试5种植物的种子投影面积和种子千粒质量在植株不同部位间和花序不同部位间均无显著差异。综合研究结果显示：在资源竞争、结构效应和花粉限制的影响下,供试5种甘草属植物存在2种不同的资源分配模式和种子生产格局。其中,光果甘草、乌拉尔甘草、黄甘草和蜜腺甘草通过减少对晚发育的花或果实的资源投入来保障早发育的花或果实获得较多的资源,达到繁殖成功的目的;而胀果甘草则采取对花和果实随机败育的方式减小资源竞争的压力,这2种繁殖资源分配模式和种子生产策略对提高甘草属植物的繁殖成功率具有重要作用。     

苦荞突变体库构建与突变体中芦丁合成相关基因表达分析

苦荞是重要的小杂粮作物之一,营养物质丰富,是天然芦丁的重要来源。突破苦荞育种难题,创制苦荞新种质是目前研究的重要方面。本试验利用甲基磺酸乙酯(EMS)构建了黑丰1号苦荞突变体库,明确了当EMS浓度为1.2%时,诱变效果较好。通过对M1突变株表型观察统计,共获得叶色、叶型、株型、粒型变异单株102株,突变率为3.85%;高效液相色谱技术(HPLC)测定1000株M3材料,获得高芦丁含量突变株系2个和低芦丁突变体株系5个;qRT-PCR对芦丁含量突变体株系中芦丁代谢关键酶基因(CHS、F3H、4CL、FLS、UFGT)进行表达量分析,发现不同株系中上述基因的表达量与芦丁含量相关性不明显,但个别基因如FtFLS基因表达量在高芦丁含量突变体中达到对照的4.55倍。通过突变体的筛选丰富了苦荞基因资源,创新了苦荞新种质,也为苦荞芦丁代谢的分子基础研究提供了材料保证与技术支持。     

Heterosis studies for yield and its components in bread wheat over environments

A set of diallel crosses involving 10 parents was made to have information on the extent of heterosis over mid-parent and better parent and inbreeding depression for yield and yield contributing characters under three different environments. Marked heterobeltiosis for grain yield and its important components were observed. For grain yield, 83 crosses showed significant positive heterobeltiosis in all the three sowing dates, however, twenty crosses showed significant consistent heterobeltiosis for grain yield per plant over all the three environments. The maximum heterobeltiosis for grain yield per plant observed was 50.94% (Raj 3765 x HD 2285), 121.08% (PBW 373 x HD 2329) and 93.96% (PBW 373 x HD 2329) under early, normal and late sowing conditions, respectively. Cross PBW 373 x HD 2329 in both early and normal plantings and cross Raj 3765 x HD 2285 under late planting were observed most heterotic for grain yield. The crosses showing heterosis for grain yield were not heterotic for all the characters. Heterosis for grain yield per spike followed by tillers per plant and 1000-grain weight was independently associated with heterosis for grain yield in early and normal plantings. However, heterosis for grain yield per spike, dwarf plant height and tillers per plant contributed maximum towards yield heterosis. Significant inbreeding depression was recorded frequently for yield and yield contributing traits, however, in a few traits it was observed significant negative indicated that F(2) was superior to F(1) considered desirable combination for trait(s). The study reveals good scope for commercial exploitation of heterosis as well as isolation of pure lines among the progenies of heterotic F(1) for improvement of yield levels in bread wheat.     

甜荞品质与生态因子和农艺性状的相关性研究初报

试验研究了8个甜荞品种在全国19个不同地点的籽粒品质(黄酮和蛋白质含量)变化以及品质和产量与生态因子和农艺性状之间的相关性。结果表明:不同品种间及同一品种不同地点间甜荞籽粒黄酮、蛋白质含量均存在显著变异。黄酮含量与海拔、生育期平均温度,以及蛋白质含量与纬度,甜荞产量与株高、单株粒数、单株粒重均呈显著相关,相关系数分别为0.271^*、0.588^**、0.495^**、0.270^*、-0.330^**、0.212^*。通径分析显示,单株粒数是产量的主要因素,单株粒数多有助于提高产量; 生育期均温是黄酮含量的主要因素,荞麦生育期间均温适当偏低利于黄酮积累; 纬度是蛋白质含量的主要因素,选择纬度较高地区有助提高蛋白质含量。研究还发现不同品种对生态因子的敏感性不同。 关键词: 甜荞; 产量; 黄酮含量; 蛋白质含量; 相关分析; 生态因子; 农艺性状