大蒜种质产量和品质性状主成分聚类分析与综合评价

以40个大蒜品种为供试材料,依据数值分类学的性状选择原则,分别于大蒜生长期和采收后进行农艺性状指标的采集。估算40个大蒜品种16个农艺性状及4个品质指标的主成分,并以前3个主成分和遗传相似性系数为基础,分别作二维散点图和系统聚类分析。40份大蒜品种前7个主成分累计贡献率达85%。根据品种性状主成分表现,评选出性状优良的大蒜品种共10个。在聚类图中,在0.14的遗传相似性水平上可以把40份品种分成4类,即由5份种质组成的类群Ⅰ;由28份种质聚成的类群Ⅱ;由改良蒜等4份种质组成的类群Ⅲ,及苏联蒜等3份种质组成的类群Ⅳ。全部种质的遗传相似性系数在0.07～0.64之间,很好地揭示了品种类群间存在的亲缘关系。     

国外紫花苜蓿种质资源表型性状与品质多样性分析

本研究旨在利用形态指标、农艺性状指标和品质性状指标探讨引进紫花苜蓿(Medicago sativa L.)种质资源的遗传多样性,为紫花苜蓿品种改良和亲本选择提供科学依据。研究了不同地理来源的75份紫花苜蓿种质资源的21项指标,并利用主成分分析和聚类分析方法分析其多样性。结果表明,不同紫花苜蓿种质的各个特征存在广泛变异,农艺性状变异最大,其次是形态性状和品质性状;主成分分析结果显示前8个主成分累计贡献率达到82.7748%,其中茎秆干重、单株干重、单株鲜重、叶干重4个性状是构成紫花苜蓿种质表型差异的主要因素;以21个性状为基础的聚类分析将所研究的75份种质材料分为5类,其中第Ⅱ类群的3号材料和第Ⅰ类群的25、31号材料农艺性状表现较好,可以作为苜蓿新品种选育和改良的优异亲本材料。     

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。     

番茄ILs果实性状的主成分分析与聚类分析

利用以栽培番茄Lycopersicon esculentum(加工番茄M82)为背景创建的L.pennellii LA716渐渗系群体(ILs,introgression lines),对7个番茄果实主要性状进行了主成分和聚类分析。结果表明,7个果实性状可简化为3个主成分,分别为果实质量因子、果形因子和品质因子,累计贡献率85.435%。利用欧式距离,类平均法可将77份渐渗系分为3大类群,第Ⅰ类群包括70个渐渗系材料,在D=17.53的水平又可将第Ⅰ类群分为2个亚群,果实性状较好的材料主要集中在这个类群中;第Ⅱ类群包括1个材料,说明此材料的独特性;第Ⅲ类群包括6个材料。     

134份国外陆地棉种质主要农艺性状与纤维品质性状的遗传多样性分析

为拓宽本地棉花种质基因库,筛选适于作杂交亲本的种质资源,以134份国外棉花种质为试验材料,研究了其主要品质与农艺性状的变异情况、遗传多样性指数、品质性状间的相关性,并以主要农艺与品质性状为指标,对134份种质进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,纤维品质性状中整齐度指数的遗传多样性指数(5.16)最高,马克隆值的变异系数(11.96%)最大,农艺性状中霜前衣分的遗传多样性指数(5.42)最高,不孕籽率的变异系数(49.18%)最大,参试种质的遗传多样性丰富;整齐度指数与上半部平均长度、断裂比强度均呈极显著正相关,断裂比强度与上半部平均长度间也呈极显著正相关;10个农艺性状和5个品质性状的主成分分析结果表明,前6个主成分的累计贡献率达75.277%;Ward法聚类将134份参试种质按品质性状分为5类,其中第Ⅱ类群的35份种质棉纤维品质性状表现最好,按农艺性状分为3类,其中第Ⅰ类群的58份种质产量最高。通过综合35份纤维品质优异的种质与58份农艺性状优异的种质筛选出美1870、美1884、FM1830等14份品质与产量俱佳的优异种质。     

花椰菜自交系主要形态性状的主成分分析和聚类分析

通过对54个花椰菜自交系材料进行主成分分析和聚类分析研究,以期为花椰菜育种中亲本选配提供帮助。结果表明:在主成分分析中,选取方差累积贡献率为70.024%的前6个主成分来评价花椰菜自交系资源;现球期、采收期、叶长、叶宽、株高、花球纵径、花球横径、球重、球形、球紧实度、叶色、蜡粉、内叶数、始花期和株幅是花椰菜亲本选择的主要形态指标。进一步通过系统聚类,将54个花椰菜自交系分为3类:第Ⅰ类表现为早熟、株幅小、叶片狭窄、蜡粉较少、球重和紧实度中等;第Ⅱ类表现为中熟、株幅中等、叶片灰绿、蜡粉较厚和花球半圆紧实且重;第Ⅲ类表现为晚熟、株幅大、株形高、叶片宽阔、蜡粉中等和花球扁圆。3个类群自交系性状之间的差异较为明显,有利于杂交育种亲本材料的选择。     

青藏高原青稞品质评价体系构建及生态区划分析

为探究青藏高原地区青稞(Hordeum vulgare L.var.nudum Hook.f.)品种品质间的差异,建立青稞品质评价指标体系,对青稞品质生态适应性进行区划。该研究以15个青藏高原主栽青稞品种为试验材料,连续两年种植于青藏高原具有代表性的8个生态区,测定了籽粒总淀粉、粗蛋白、粗脂肪、β-葡聚糖等13个品质指标,并利用单因素方差分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析方法对被测指标进行分析排序。结果表明:(1)13个品质指标中有11个指标在15个参试品种间存在显著差异,有12个指标在8个种植区间存在显著差异;品质指标总黄酮含量与总多酚含量具有显著正相关关系,与β-葡聚糖含量存在极显著正相关关系;结合不同品种在不同生态区的表现,确定支链淀粉、直链淀粉、总黄酮、β-葡聚糖和总多酚含量为对青稞综合品质影响最大的指标。(2)聚类分析将15个参试品种分成4类,将8个种植地区聚类成3个生态区,各生态区品质表现较好的品种为‘昆仑18号’、‘昆仑19号’、‘昆仑15号’、‘甘青8号’和‘甘青4号’。(3)对所测品质指标在品种水平和地区水平上进行主成分分析发现,将13个品质指标均划分为5个主成分,累计方差贡献率分别为85.16%和94.40%;籽粒品质综合评价得分最高的品种为‘昆仑18号’,品质最优生态地区为青海省贵南县。     

花生主要品质性状的主成分分析与综合评价

【目的】综合评价花生品种的主要品质性状,为花生品质育种和生产利用提供依据。【方法】利用DPSS软件对花生含油量、蛋白质、油酸、亚油酸、油亚比（O∕L）等主要品质性状进行主成分分析和聚类分析。【结果】主成分分析表明,将10个品质性状综合成为4个主成分因子,可以代表花生品质80.73﹪的原始数据信息量;聚类分析将51个花生品种划分为6类,各类别间品质和遗传距离有较大差距。【结论】利用主成分分析和聚类分析进行花生品质的综合评价,可以避免单一指标的片面性和不稳定性,对花生亲本的利用和品质育种提供重要的科学依据。     

浙江省甘薯种质资源的品质鉴定与聚类分析

开展甘薯种质资源的品质鉴定评价,可以系统地了解种质的营养价值、食用品质和加工性能,为甘薯生产的品种选择和种质资源的育种利用提供依据。对2017-2019年浙江省第三次全国农作物种质资源普查与收集行动中征集的62份甘薯种质进行了干物率、胡萝卜素含量、生薯和熟薯可溶性糖含量以及食味的测定,并进行了品质性状的主成分和系统聚类分析。结果表明,在参试种质中,有高干物率品种24份,胡萝卜素含量≥5 mg/100 g·FW的品种5份,生薯可溶性糖含量超过水果甘薯六十日的品种7份,熟薯麦芽糖含量超过迷你甘薯心香的品种6份。生薯和熟薯均含有果糖、葡萄糖、蔗糖和麦芽糖。在生薯中蔗糖含量最高,平均含量为27.00 mg/g·FW,占可溶性糖的47.49%。在熟薯中麦芽糖含量最高,麦芽糖与可溶性糖含量高度相关(r=0.925)。食味与熟薯可溶性糖和还原糖含量、胡萝卜素含量呈极显著正相关,与生薯可溶性糖含量呈显著正相关。主成分F1、F2、F3、F4分别与食用品质、淀粉和油炸薯片加工性能、蔗糖含量有关,可以代表94.15%的甘薯品质变量信息。系统聚类分析表明,参试种质的品质类型可以分为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ3个类群和Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅲ-1、Ⅲ-2 6个亚群,依用途可以简要归类为:淀粉型23份,粮饲兼用型19份,优质食用型16份,油炸薯片型4份。总之,浙江省甘薯种质资源以淀粉型和粮饲兼用型为主,品质类型丰富,在鲜食及淀粉、全粉、薯脯、油炸薯片加工等用途上有较好的利用价值。     

基于主成分与聚类分析的杜仲雄花品质综合评价

为有效利用杜仲雄花资源,以193份杜仲种质为试材,采用主成分分析和聚类分析方法开展了品质评价指标筛选和种质资源综合评价研究。结果表明:含水率和氨基酸含量在不同种质间变异系数较小,其它性状变异系数较大。主成分分析显示反映杜仲雄花品质的17个性状可用8个主成分来表示(累积贡献率达85.777%),筛选出雄蕊长度、单株产量、京尼平苷酸、绿原酸、异槲皮苷、总黄酮、氨基酸含量以及含水率这8个性状用于杜仲雄花品质综合评价。经综合评价,编号为10469x、11042x、11034x、10036x、10464x、10559x、10024x、10060x、10497x的杜仲雄花品质相对较好。对193份杜仲种质进行Q型聚类,在遗传距离7.0处可划分为四类,第Ⅲ类群杜仲种质雄花综合性状较好,与主成分分析综合评价结果基本一致,第Ⅱ类群杜仲雄花8种活性成分含量均较高,第Ⅳ类群杜仲雄花形态性状表现也较好。可为杜仲良种选育及雄花资源开发利用提供参考依据。     

转双价基因(Bt+CpTI)棉对棉铃虫中肠羧酸酯酶活性的诱导作用

为了明确棉铃虫Helicoverpa armigera(Hübner)取食转双价基因(Bt+CpTI)棉叶以及取食一段时间转基因棉叶后,再取食常规棉叶,对棉铃虫取食量、体重增长量及中肠羧酸酯酶活性的影响,本研究分别用转双价基因棉叶和常规棉叶饲喂4龄棉铃虫幼虫5 d,比较考察了棉铃虫的取食量、体重增长量及中肠羧酸酯酶的活性;另外分别考察了棉铃虫取食转基因棉叶1 d及3 d后再取食常规棉叶,其中肠羧酸酯酶的变化。结果表明,持续取食常规棉花叶片5 d的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性持续升高;而持续取食转基因棉叶5 d的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性先升高后降低。取食转基因棉花叶片1 d后,取食常规棉叶的棉铃虫,其中肠羧酸酯酶的活性,随着换取常规棉叶时间的延长,活性逐渐降低;而棉铃虫在取食3 d转基因棉叶后再取食常规棉叶,其中肠羧酸酯酶活性却一直保持较高。可见,棉铃虫在取食转基因棉花后,其羧酸酯酶活性可以被诱导,这应与棉铃虫对转基因棉的抗性及防御性有一定关系。     

海岛棉与陆地棉叶绿素含量变化的差异研究

以5份陆地棉和4份海岛棉为材料,研究了整个发育进程中陆地棉和海岛棉叶绿素的变化规律之间的差异,结果显示：陆地棉与海岛棉的叶绿素a、叶绿素b和叶绿素a＋b各有不同动态变化规律,其叶绿素a/b在整个发育进程中的变化也有差异。海岛棉与陆地棉的叶绿素a变化趋势有较大差别,陆地棉的叶绿素a含量在6月18日（苗期）最高,峰值出现在8月6日,海岛棉峰值、最大值均在7月4日（现蕾期）;叶绿素b含量表现为陆地棉、海岛棉峰值均在8月6日（花铃期）,但海岛棉平均值高于陆地棉;陆地棉的叶绿素a＋b和叶绿素a曲线相似,海岛棉的叶绿素a＋b和叶绿素b曲线相似;陆地棉叶绿素a/b值表现苗期最大,然后迅速下降,海岛棉a/b值表现普遍低于陆地棉,其变化趋势为前期在7月4日出现峰值,然后下降再升高。实验说明陆地棉和海岛棉叶绿素的合成机制、调控机理可能不同。     

Bt棉花对棉铃虫幼虫选择性行为的影响

利用“H”型嗅觉仪测定结果表明 :在棉花蕾期、花铃期 ,棉铃虫 2龄幼虫对常规棉的棉叶、嫩头的选择性明显高于转基因棉花品种 ,差异达显著或极显著水平。但 3龄幼虫对两者的选择性差异并不显著 ;而在棉花蕾期 ,果枝对棉铃虫 2龄幼虫选择性行为有一定的影响。试验初步说明Bt棉对棉铃虫低龄幼虫有一定的忌避作用 ,而对高龄幼虫忌避效应不显著。     

不同性状的棉花及其杂交F1代对棉铃虫的抗性

通过连续两年的田间试验,系统、全面地研究了棉花对棉铃虫(Helicoverpa armigera)的形态抗虫作用。研究结果表明：在小区试验条件下,以百株累积卵量、百株平均幼虫量及百株平均蕾铃受害量为考察指标,红叶可使危害减轻28.1%、31.45%和36.O%;鸡脚叶可使其下降19.0%、25.4%和28.4%;窄卷苞叶使其降低25.8%、32.9%和34.0%;光叶使各指标分别降低32.7%、35.1%和37.3%。高棉酚(油腺)抗性主要表现为对幼虫的抗生作用,使幼虫量下降了45.1%,使蕾铃受害量下降了51.4%。此外,研究还表明,两种抗虫性状的抗性效果有累加作用,鸡脚叶与红叶联合作用使三项指标分别下降达48.3%、55.2%和57.9%;红叶与窄卷苞叶则使危害减轻了52.7%、58.3%和60.6%;具有光叶与较密油腺两个抗虫性状的品种受害可减轻29.9%、54.9%和58.3%。将一些具有相对性状的品种进行杂交,其F₁有不同的抗虫表现。红叶、鸡脚叶和光叶品种与其对照杂交后的F1代因在不同程度上保持了抗虫性状故能表现出抗性,而窄卷苞叶品种与其对照杂交后F1代苞叶正常,则未能表现出抗性。因小区条件限制了无蜜腺抗性的表达,无蜜腺小区未表现出明显差异。     

Current genetic research in cotton in India

Genetic research on cotton in India in recent times is reviewed. Establishment of a gene bank with global accessions of the four cultivated species, as well as wild relatives, has facilitated genetic improvement of cotton in India. Genetic control of the economic traits has been studied by biometrical approaches, particularly the line x tester analysis, diallel cross and generation mean analysis. Both additive and non-additive gene actions have been reported for most of the traits. Heritability estimates are low to high. Studies on G×E interaction and stability parameters indicate availability of lines which are stable in their performance over locations and seasons. Genetic improvement of yield, fibre properties, lint percent, seed oil, earliness and resistance to key pests and diseases has been targeted and considerable success has been achieved. Single cross, three-way cross, multiple cross, back cross, biparental mating, mutation breeding and heterosis breeding are the main procedures employed for improvement of yield. Heterosis breeding has, however, made the most significant contributions in improvement of both yield and fibre quality in recent times. While resistant genotypes have been developed for most of the pests and diseases, resistance against cotton bollworms has not been achieved. Genetic engineering to incorporate the Bt gene in cotton to impart resistance to bollworms is in progress. Keeping in view the increased requirements of cotton in the future, thrust areas in genetic research have been indicated.     

棉铃虫的取食营养特点与棉花抗虫素分布的关系

通过研究棉花8个部位对棉铃虫Helicoverpa armzgera的营养效果和其所含次生物质类萜烯和单宁的浓度及在组织中的分布,揭示了棉铃虫取食营养特点与棉花次生化学的关系。棉铃虫取食顶尖、转移蛀食蕾铃的习性,与有关器官或组织对幼虫的营养效果密切相关,而营养效果主要取决于类萜烯和单宁的含量。棉花顶尖嫩叶中单宁浓度随着棉花的生长发育呈升高的趋势;类萜烯浓度在第四真叶期、第六真叶期和现蕾初期之间出现一个明显的底谷,而此期幼虫主要为害顶尖。蕾铃外层的苞叶、花萼、花瓣和铃皮,因次生物质含量高,不利于幼虫生长,相反内部的花粉、子房和铃心,次生物质含量低,营养效果好,顶尖嫩叶则介于其间。类萜烯存在于组织的色素腺内,分布集中;单宁则散布于组织中,偏多分布于组织外层。结果证实,昆虫在寄主植物上的取食方式是昆虫对寄主体内变动的次生化学的一种适应,它使昆虫付出尽少代价获得最适营养效果。     

不同棉花品种对土耳其斯坦叶螨的种群动态和种群参数的影响

土耳其斯坦叶螨Tetranychus turkestani(Vgorag et Nikolski)是新疆棉花害螨的优势种,本试验通过调查土耳其斯坦叶螨对棉田为害程度,研究了土耳其斯坦叶螨对新疆主栽的6个棉花品种(系)的种群动态进行了比较:新海21号、新陆早26号2个棉花品种上叶螨密度水平较低,标杂A1、297-5、81-3、新陆早12号叶螨密度没有显著差异。在此基础上比较了6种品种(系)上土耳其斯坦叶螨的实验种群参数:土耳其斯坦叶螨在新海21号、新陆早12号、新陆早26号品种上各虫态发育历期较长,各虫态存活率较低,每雌产卵量较少,种群趋势指数较低;而在标杂A1、297-5、81-3品种上的发育历期较短,各虫态存活率较高,每雌产卵量较多,种群趋势指数也较高。     

转Bt基因抗虫棉田棉铃虫消长规律及危害特点

通过对转 Bt基因抗虫棉田棉铃虫的系统调查研究表明 :(1)转 Bt基因抗虫棉对棉铃虫蛾、卵无抗性表现 ,田间落卵量与常规棉田无明显差异 ,相反 ,二代棉铃虫百株累计卵量倒比常规棉处理区增加了 2 16～ 2 74粒 ,增长幅度为 30 %～ 38% ;(2 )转 Bt基因抗虫棉对二代棉铃虫幼虫的抗性及控制作用较强 ,基本不用进行药剂防治 ,但对三代棉虫幼虫的抗性控制效果明显下降 ,田间 3龄以上幼虫平均达2 0～ 4 0头 /百株 ,多者达 6 0头以上 ,仍需进行必要的药剂防治 ;(3)棉铃虫在转 Bt基因抗虫棉株上的危害特点与常规棉株有明显的差异 ,表现在幼虫和危害症状均较隐蔽 ,不易被发现。     

新疆南部棉区杏树对棉田主要害虫和自然天敌的影响

2008—2011年在新疆莎车县调查研究了杏树对棉田主要害虫及自然天敌种群发生的影响。研究表明杏棉间作田主要害虫及天敌种类与棉单作田一致。杏树间作种植模式对棉田牧草盲蝽Lygus pratensis、棉蓟马Thripstabaci和棉长管蚜Acyrthosiphon gossyfii的种群发生有一定影响,不利于其在田间发生;对棉蚜Aphis gossyfii、棉叶螨Tetrangchus urticae影响不大。棉田瓢虫和食虫蝽天敌受间作和棉蚜发生量的双重影响。间作有利于蜘蛛数量的增加。     

Bt抗虫杂交棉叶片营养元素含量变化及其与产量的关系

为了比较杂交棉不同品种、不同世代棉花叶片营养元素含量的差异,于2003、2004年以Bt抗虫杂交棉NZ62、H64、H16的杂交种一代、二代和三代为材料,在湖南长沙进行了研究。田间试验在湖南农业大学试验基地进行,采用随机区组试验,设4次重复,4行区,小区面积13．4m^2。分别于棉花盛花期、吐絮期两个时期,在每个试验小区连续取10株棉株的倒数第4叶和倒数第2叶,测定棉叶的全量N、P、K、B、Cu、Zn、Fe、和Mn的含量。研究结果表明：不同品种花铃期养分含量除P以外均存在显著差异,且变化趋势基本一致,均以NZ62含量最高,H16次之,H64最低,差异达显著水平（P〈5％）。吐絮期不同品种叶片的N、P、K和B含量均不存在显著差异,而Cu、Zn、Mn营养含量均存在显著差异,NZ62比H16和H64高;不同世代花铃期F1棉株叶片的N、K、Cu、Zn、Fe、Mn和B的含量显著高于F2、F3（P〈5％）,而F2、B的含量变化基本一致,F1代棉株对营养元素的吸收与F2、F3代棉株相比具有显著的杂种优势。F2、F3代优势衰退与其叶片营养元素含量减少相符合。但吐絮期不同世代之间没有显著差异。相关分析表明,花铃期棉花叶片含N量、含K量与子棉产量和皮棉产量有显著相关（P〈5％）,而吐絮期的这两个元素的含量与棉花产量无显著相关（P〉5％）。无论是花铃期还是吐絮期,B元素的含量与子棉、皮棉产量的相关均达到极显著水平（P〈1％）。