云南元阳哈尼梯田两个不同时期种植的水稻地方品种表型比较

为揭示中国云南元阳哈尼梯田中所种植的水稻(Oryza sativa)地方品种的表型性状在30年间的变化,我们通过田间实验方法,对元阳哈尼梯田农户在20世纪70年代种植的66个(简称"过去的品种")和近10年间种植的69个(简称"当前的品种")代表性水稻地方品种的农艺性状进行了比较.结果表明,23个农艺性状的多样性指数(H')平均值,过去的品种(1.784)大于当前的品种(1.766);过去品种的变异系数平均值和相似性系数平均值(分别为19.5%和0.2107)均小于当前的品种(分别为21.7%和0.2149).因子特征值大于l的主成分,过去的品种有8个(PCI-8),当前的品种有6个(PCI-6),分别能够解释总变异的83.2%和81.4%.23个表型性状的聚类树形图和前3个主成分分布散点图均能将供试品种分为与籼、粳两个亚种相对应的两类.与过去种植的品种相比,当前种植的品种表现为籼型品种、糯性品种、红米品种,以及落粒性极强和强的品种比例降低;当前种植品种的株高、穗颈长、穗下节长、千粒重和剑叶角度等参数显著下降,相反,单株有效穗、剑叶宽、每穗实粒数和结实率等参数显著增加,其株型更紧凑.总体而言,元阳哈尼梯田农户当前种植的水稻地方品种有单一化和遗传多样性降低的趋势,这可能是由于杂交水稻的推广.以及当地农民对产量性状的选择和传统文化习俗的淡化所致.建议对云南元阳哈尼梯田及时采取水稻地方品种与稻作传统文化并重的保护举措.     

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。     

太湖流域粳稻地方品种遗传多样性研究

太湖流域稻作历史悠久,是我国粳稻高产地区之一。但育成品种的遗传基础日趋狭窄,将会给农业生产带来潜在风险。为了有效利用地方水稻资源以扩大改良品种的遗传基础,作者通过调查19个农艺性状,对823个太湖流域粳稻地方品种的遗传多样性进行了研究。结果表明:15个数量性状的变异系数(CV)范围在4.6%(结实率)和33.7%(单株产量)之间。颖壳色、稃尖色、芒型和粒型4个质量性状分别有10、6、5、4种表现型。19个农艺性状的多样性指数(H′)变化范围在0.757(粒型)和1.930(每穗实粒数)之间,平均为1.540。9月10日以后抽穗的品种比9月10日及其以前抽穗的品种具有更丰富的表型变异。主成分分析表明,株高、单株有效穗、每穗总粒数、每穗实粒数、着粒密度、千粒重、单株产量和穗颈长等8个性状是解释太湖流域粳稻地方品种多样性的重要性状。     

重庆玉米地方品种表型多样性分析

为全面了解重庆玉米地方品种的多样性和类群特点,本研究对129份"第三次全国农作物种质资源普查与收集行动"重庆项目组收集的地方品种的31个农艺性状进行两年田间鉴定,并对其表型多样性进行分析,利用聚类分析的方法进行类群划分。结果表明,两年鉴定的农艺性状表型值呈极显著正相关,调查的31个农艺性状中有16个性状多样性指数达2.0以上,其中株高的多样性指数最高,两年鉴定结果分别为2.07和2.08。基于31个性状的聚类分析结果将重庆玉米地方品种划分为3大类群,即早熟小粒型、早熟中秆硬粒型和中熟高秆型。早熟小粒型是食用玉米类型,以糯玉米为主,还包括爆裂玉米和食用硬粒白玉米;早熟中秆硬粒型主要为分布于中高山区的白色早熟硬粒品种;中熟高秆型表现为中熟、高秆、中大果穗。全面分析表明,重庆玉米地方品种多样性水平较高,划分的3大类群表型特征为重庆玉米地方品种资源的保护以及优异资源的进一步开发利用提供了参考。     

云南水稻地方品种磷高效种质的筛选及生态分布规律研究

在土壤有效磷含量为0.02 mg/kg和80 mg/kg条件下,采用土壤盆栽法对云南5个稻作区的548份云南水稻地方品种核心种质进行磷高效种质的筛选和生态分布规律研究。通过考查18个相对表型性状,发现相对穗干重、相对总干重、相对地上干重对低磷反应较为敏感,可作为鉴定云南水稻地方品种核心种质磷高效材料的首选指标,并筛选出极强磷高效稻种(穗干重、总干重和地上干重的相对值均>90%的稻种)27份。平均值变量分析和差异显著性检验结果显示,滇西北高寒粳稻区和滇东北高原粳稻区稻种磷高效能力较强,南部边缘水陆稻区和滇南单双季籼稻区稻种磷高效能力强且呈现多样性分布,滇中一季籼粳稻区则相对较弱。     

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。     

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.     

两个时期收集的云南水稻农家品种表型多样性比较

本研究以两个时期(1980年、2007年)收集的来自云南15个州、市有代表性的601份水稻农家品种为试验材料,在云南西双版纳和海南三亚种植鉴定,调查记载了播抽历期、株高、穗长、有效穗数、每穗粒数、结实率、千粒重、谷粒长、谷粒宽、长宽比、穗抽出度、剑叶长和剑叶宽等13个农艺性状,并分析了两个不同时期收集群体间的表型和多样性指数差异。研究表明,在云南西双版纳和海南三亚,播抽历期、株高、每穗粒数、谷粒宽、长宽比、穗抽出度等6个性状的表型平均值在两个时期间均表现为显著或极显著差异,而且播抽历期、每穗粒数、长宽比的均值表现为2007年收集的群体(简称G2群体)高于1980年收集的群体(简称G1群体),株高、谷粒宽、穗抽出度的均值表现为G1群体高于G2群体。在两种植地点两个群体的变异系数在两时期间差异均不显著,多样性指数在云南种植地点有显著差异。对两个时期间不同州、市的表型多样性分析发现,在两个种植地点,各州、市在两个时期间的表型多样性指数差异不显著。对不同时期收集的籼、粳两亚群间多样性比较表明,两个群体中粳稻亚群的平均多样性指数均高于籼稻亚群;籼稻亚群的平均多样性指数在两个种植地点均是G2群体(1.845/1.867)高于G1群体(1.791/1.830),而粳稻亚群的平均多样性指数则相反。综上所述,近30年来云南水稻农家品种的表型变异在两个时期间无显著差异,但总体表现为播抽历期变长,株高变矮,每穗粒数变多,谷粒长宽比变大,穗抽出度变短等趋势,表型性状的多样性指数也有增加的趋势。     

水稻优异种质资源的综合评价

在“八五”国家稻种资源攻关研究项目取得的研究成果基础上,选取500余份来源广泛、类型丰富、具有各类特殊性状的优异稻种资源,进行综合农艺性状评价。结果表明,有一批可在生产上直接利用或作为育种亲本间接利用的优异种质,包括大穗型、大粒型、优质米和有色米品种、抗病虫性及抗逆性等类型,并重点简述65个优良品种或种质的主要农艺性状,以供利用。     

小麦地方品种繁殖更新过程中的遗传多样性变化分析

采用分别保存于长期库及中期库的3个小麦地方品种的6份材料,进行了9项农艺性状及35个与农艺性状相关的微卫星标记检测,每份材料选取30个单株进行遗传多样性与遗传结构分析。结果表明:(1)更新前,3个小麦地方品种均为遗传异质性群体,在SSR位点上的异质度分别为57.14%、48.57%和5.71%。(2)在农艺性状表现上,只有温泉小麦3在株高和穗粒数上更新后比更新前显著增加,其他材料无显著差异。(3)在SSR位点多态性表现上,3个品种在更新后均发生了遗传多样性变化,8个与粒重、产量、生育期性状相关位点存在等位位点丢失现象,其中2个与粒重、生育期相关位点频率变化显著。(4)综合农艺性状调查与SSR分子标记检测结果发现,3个品种更新前后在多样性指数上无显著差异,遗传分化系数Gst分别为0.0269、0.0324和0.0380,即更新前后遗传差异分别为2.69%、3.24%和3.80%。上述结果建议,经繁殖更新的小麦种质资源能够比较完好地保持其遗传多样性和遗传结构。对于遗传异质性小麦地方品种在繁殖更新后存在遗传多样性丢失的危险,为了保证更新前后的遗传完整性,建议在繁殖更新过程中每个品种至少应保持300个单株的群体。