美洲地区主要玉米群体特征及其利用途径分析

美洲地区是全球玉米起源和遗传多样性中心, 优良种质渗入是拓宽我国玉米种质基础的有效途径。通过整理和分析不同学者关于美国、国际玉米小麦改良中心(International Maize and Wheat Improvement Center, CIMMYT)和巴西玉米种质的配合力及杂种优势研究结果, 鉴定出在我国可能有应用潜力的24个优良玉米群体, 包括8个美国群体, 8个CIMMYT群体和8个巴西玉米群体。建议在适应性改良的基础上, 以我国本土化的A群和B群为核心, 将群体BSSS(R)C10、BS10(FR)C14、BS13(S)C9、BSK(HI)C8 Syn 3、BR106、Pop44(C8)、Pop45(C3)与A群种质, 群体BS11(FR)C14、BS16(S)C3 Syn 2、BS29(R)C3、BSCB1(R)C14、BR105、Pop42(C4)与B群种质构建复合群体, 开展改良, 拓宽我国玉米种质类群的遗传基础。     

8个合成群体改良玉米杂交种郑单958的育种潜力分析

玉米群体含有有利等位基因, 可作为改良杂交种的优异种质。针对持续改良我国主要玉米杂交种郑单958产量性状和商品品质的需求, 文章以8个合成群体为供体, 郑单958亲本自交系为受体, 组配16个测交组合。2009和2010年分别在北京顺义和河南新乡测量产量和籽粒容重。4个遗传参数评价显示, 合成群体可以作为新的有利等位基因供体改良杂交种性状, 其中WBMC-4和陕综3号两个群体具有同时改良杂交种产量和籽粒容重的潜力, 可分别用于改良亲本自交系郑58和昌7-2, 以及拓宽我国主要玉米类群PA和四平头的种质基础。     

黄欧系玉米育种应用探索与分析

优良种质资源的创制是优良品种选育的重要基础,目前我国宜机械化粒收的玉米育种材料较为缺乏,将国外优良早熟种质导入中国骨干种质有助于创制宜机械化粒收新种质。本研究以欧洲早熟种质与中国黄旅种质杂交后代选育的258份黄欧系与测验种京MC01和郑58组配的测交组合为材料,在春夏播玉米鉴定试验中,通过对测交组合产量和收获时籽粒含水量表现分析,探讨遗传改良效果。结果表明:(1)黄欧系与京MC01测交组合在收获时籽粒含水量和产量方面表现优于郑58;(2)不同遗传背景黄欧系与京MC01的测交组合表现差异较大:在春播和夏播玉米区,黄早四和京2416类黄欧系收获时籽粒含水量较低,产量较高,昌7-2类黄欧系籽粒含水量较高,但产量突出;(3)导入不同比例欧洲早熟种质黄欧系的测配效果存在明显差异,导入25%比例的黄欧系目标性状表现较好,测交组合在保持较高产量水平情况下,呈现出早熟、籽粒脱水速度快等宜机械化粒收性状。研究结果将为玉米主产区特别是夏播区新型宜机械化粒收育种材料的创制及应用提供可鉴思路及实践路径。     

120份欧美玉米自交系的遗传多样性分析

为了拓宽黄淮海区玉米自交系的遗传基础,加快欧美优异种质的融入与利用,本研究利用SSR分子标记对120份来自美国和塞尔维亚及2份中国的玉米自交系进行遗传多样性和聚类分析。结果表明:29个多态性SSR标记共检测到115个等位位点,平均3.97个,位点多态性信息指数(PIC)平均为0.50,较好地揭示了自交系间的遗传多样性;观测杂合度(Ho)仅为0.03,表明参试自交系遗传稳定、纯合度高;美国SS、美国NSS、塞尔维亚和中国骨干自交系4个群之间相比,美国NSS群的等位位点数(3.55)、Shannon信息指数(0.93)最高,而塞尔维亚群的有效等位位点数(2.37)最高,表明美国NSS和塞尔维亚自交系群比其他两个群遗传多样性高;4个自交系群间的遗传距离介于0.1403~0.4695之间,美国NSS群与美国SS群、塞尔维亚群之间较小(0.1419,0.1403),与中国骨干自交系群之间最大(0.4695),4个群的遗传一致度介于0.6253~0.8691之间,美国NSS群与美国SS、塞尔维亚两个群之间的遗传一致度较高,表明美国与塞尔维亚自交系之间基因交流频繁,亲缘关系较近;聚类分析将122份玉米自交系分为9大主要类群,美国SS种质、NSS种质自交系被明显的区分开,并且SS种质被分为2个主要类群(Ⅰ和Ⅸ),NSS种质被分为6个主要类群(Ⅱ-Ⅶ),来自塞尔维亚的材料分散在美国NSS种质类群。本研究结果为来自欧美的自交系在玉米育种中合理利用提供可靠依据。     

“黄欧”系列玉米自交系宜机械粒收特征特性研究

黄旅群种质是我国重要的地方种质,具有较强的生态适应性。20世纪80、90年代以来我国育种家对黄改群和旅大红骨群种质进行了大量创新研究工作,通过相互改良,聚积了丰富的有利基因,通过导入外源种质,拓宽了遗传基础,为品种更新换代做出了突出贡献。机械粒收是未来我国玉米生产的重要方向,黄旅群种质急需提升籽粒脱水速度、成熟后抗倒伏(折)和抗茎腐病等农艺性状以适应机械化粒收,而在黄旅群种质内部缺少这些关键性状基因。本研究利用欧洲早熟种质硬粒种质UH004F和欧洲早熟Iodent种质UH004M改良黄旅群种质的机收特性,通过系谱法和回交转育法获得宜机械粒收黄旅群后代系,称之为"黄欧系"。通过对其农艺性状的观察研究,发现:(1)抽雄日数、吐丝日数和生育期缩短,表现出良好的早熟性;开花散粉至吐丝日数(ASI)增大;株高有增加趋势;穗位高有降低趋势;雄穗主支长有增加趋势;雄穗分支数在6～9个之间,与原有黄旅系相比互有增减;茎粗变细;穗位上节间长有增加趋势;田间倒伏(折)率大幅度降低,抗倒伏(折)能力进一步提高;穗长有增加趋势;穗行数略有减少的趋势;穗粗和轴粗均有下降趋势,其中轴粗下降趋势更加明显;籽粒长度有增加的趋势;在百粒重方面,除昌7-2后代系外,黄旅系后代系均有所降低;穗粒重有降低趋势;出籽率有增加趋势;籽粒含水量明显降低;(2)导入25%和50%比例的UH004F和UH004M的黄欧系在大多数性状上都有一定的变化趋势,主要表现在抽雄吐丝和生育期提早、ASI值增大、株高增高、穗位降低、雄穗主支长变长、雄穗分支数增加、茎粗变细、穗位上节间长拉长、抗倒伏(折)能力提高、穗长增加、穗行数减少、穗粗和轴粗降低、百粒重和穗粒重降低、收获时籽粒含水量降低等趋势。上述大多数性状都是在导入50%比例的欧洲早熟硬粒种质UH004F的变化趋势进一步增强。本研究表明,欧洲早熟种质含有适合创新改良黄旅群种质在机械粒收性状方面的优良等位基因,利用欧洲早熟种质改良黄旅群种质在宜机械粒收农艺性状的效果明显,可为后续大规模"黄欧系"的选育和应用提供理论指导。     

甘蔗与斑茅割手密复合体杂交后代的分子标记鉴定

为有效利用甘蔗野生种质拓宽甘蔗遗传基础,本研究利用甘蔗与斑茅割手密复合体进行杂交,同时应用序列相关扩增多态性(SRAP)和微卫星(SSR)分子标记技术鉴定其后代。两种分子标记鉴定结果相互印证表明:3个杂交组合的后代中,经表型鉴定含斑茅血缘的34个后代为真杂种。该真杂种后代为进一步综合利用斑茅、割手密的优异基因改良甘蔗品种提供了优良的创新种质。     

利用SSR标记分析玉米轮回选择群体的遗传多样性

利用SSR标记技术分析了玉米基础群体DC0及其选择两轮后的群体HSC2和MSC2以及基础群体XFC0和其选择一轮后的群体XFC1的遗传多样性。结果表明：49对引物在5个玉米群体中共扩增出185个等位位点,每个SSR座位的等位基因数目为1～7个,平均为3．8个;基础群体多态性位点总数和多态性位点比例比其改良群体的略高;DC0、HSC2和MSC2 3个群体的基因平均杂合度相似,XFC0与XFC1的基因平均杂合度相似;基础群体与改良群体的平均遗传距离也相似;累加各引物扩增的基因型种类,改良群体的基因型种类偏少,但这些差异均不显著。以上结果说明轮回选择的基础群体与其改良后群体的遗传变异相似,轮回选择可以保持群体的遗传变异范围,改变群体的遗传组成,增加群体内个体间的异质性。     

陆地棉与四个四倍体棉的遗传渐渗及QTL定位研究进展

陆地棉是棉属中最主要的一个栽培棉种,其产量占世界棉花总产的95％以上.我国对于陆地棉的引种、栽培和育种已有百年历史,在陆地棉不断改良的过程中,其遗传基础逐渐变得狭窄.为了拓宽陆地棉遗传基础,近十几年来,我国以及世界棉花基础研究和育种工作者通过有性杂交创建了棉花远缘杂交遗传群体和优异种质资源;与此同时,随着分子生物学的兴...     

基于SSR标记的30份玉米种质遗传完整性分析

利用70对SSR引物,对30份玉米地方品种种质进行遗传完整性检测,每一份种质包含来自两个不同繁种年份的供试亚群体。取样方法为DNA混合取样。结果表明,30份种质的供试亚群体之间的遗传相似系数除红包谷(统一编号00230080)为0.77外,其他都大于0.80。聚类分析表明,除二黄(统一编号00210055)和红包谷两份种质的亚群体出现分支外,其他28份种质亚群体分支都按照同一种质群分别聚类。本文同时探讨了个别种质亚群体之间遗传分化的原因,以及SSR标记作为玉米种质遗传完整性检测方法的可行性。     

推测187份玉米自交系基因组血统与分子亲缘关系

为提高育种效率以及开展重要 QTL 和关键基因关联性分析研究, 以 187 份生产上重要玉米自交系为材料, 以 70 个均匀分布于全基因组简单重复序列(SSR)基因座鉴定出的290个等位基因多态性为分析数据, 采用联合连锁位点与混合模型分析, 推测这些自交系的基因组血缘构成以及分子亲缘关系, 并分析了全基因连锁不平衡。当亚群数目 K=5 时, 导致似然值 P 明显下降, 亚群数据 K > 6 时, 似然值 P 没有明显上升, 表明群体结构的亚群数 K 最佳推测为 6。六个亚群分别为 PA、BSSS (含 Reid)、PB、兰卡斯特 (Lancaster)、旅大红骨 (旅大红骨及其衍生系)、四平头 (唐四平头及其衍生系)。亚群间的Kullback-Leibler 距离自 0.13 至 1.06 不等, 平均为 0.599, 各亚群间区分度较好。全基因组连锁不平衡(LD)分析表明: 与四平头种质类群内相比, 遗传基础宽泛种质的基因组内存在 LD"区块"(LD block)少且小, 对重要 QTLs 与基因的关联性分析可以避免假阳性。本研究群体结构与基因组构成分析数据为这些材料育种应用与改良提供了重要信息, 也为基于这些材料的关联性分析奠定了分析基础。     

水稻种质资源及其在功能基因组中的应用

水稻种质资源群体分为自然种质资源和遗传资源两类,是作物遗传改良和功能基因组学研究的基础材料。现简要介绍利用水稻种质资源群体开展全基因组关联分析定位数量性状位点、剖析基因变异与功能多样性、发掘与利用有利基因、分析基因组多样性及驯化选择区域等方面的研究进展及其展望。     

贵州70份玉米自交系的SSR标记遗传多样性及其杂种优势群分析

从251个SSR标记中筛选出均匀分布在玉米基因组上的88个SSR标记,用以分析评价贵州省2000年以来47个审定品种的70份亲本材料的遗传多样性。SSR标记检测的结果:88个标记共检测出466个等位基因,每个标记可检测等位基因2～18个,平均为5.31个;每个标记位点的多态性信息量(PIC)变化为0.213～0.965,平均为0.586,这表明贵州玉米自交系具有较为丰富的遗传多样性。POPTREE聚类分析结果:70份自交系分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类群。Ⅰ类群含8个自交系,以瑞德和兰卡斯特等温带种质为主。Ⅱ类群有11个自交系,以PN78599、瑞德和兰卡斯特等温带种质为主。Ⅲ类群拥有51个自交系,可分为A和B 2个亚群,B亚群还可再分为B1和B2 2个次亚群,A亚群中的10个系以我国地方温带种质为主,B1次亚群中的19个系以贵州地方亚热带种质为主,B2次亚群中的22个系以泰国苏湾热带种质为主。杂种优势利用分析的结果表明,贵州近些年在玉米育种中,主要是利用贵州地方亚热带种质和泰国苏湾热带种质2个杂种优势群,这与其多态位点百分率较高有关,与其群内SSR位点的平均等位数较多有关。贵州玉米育种利用的种质类型较少,有必要加强玉米种...     

玉米种质资源抗矮花叶病鉴定

采用摩擦接种方法,鉴定了3995份玉米种质对玉米矮花叶病毒(SCMV-MDB)的抗病性。经重复鉴定,筛选出抗病优良自交系73份,抗病丰产杂交种80份。玉米不同类群种质,对SCMV-MDB的抗病性有明显差异,改良Reid、Lancaster、旅大红骨类群种质大部分表现感病;塘四平头、外杂先锋选系类群种质大多数表现抗病。在不同类型种质中,硬粒型、马齿型和半马齿型表现抗病的较多,糯质型较少,甜质型和爆裂型中尚未发现抗源。     

2000年全国玉米杂种优势利用研讨会在北京召开

中国作物学会、国家玉米改良中心和中国农科院作物所共同主办,北京市种子公司承办的“2000年全国玉米杂种优势利用研讨会”于2000年11月27～30日在北京召开。来自全国21个省(市、区)和3个中央科研、教学单位的126位代表参加了会议。会议收到论文和总结报告63篇,这是一次“九五”国家玉米育种专题总结与学术研讨相结合的盛会。会上中国农大作物学院苏胜宝先生与中国农科院作物所张世煌先生总结了“九五”攻关的重要进展和重大成果。与会代表就玉米杂种优势利用、种质扩增改良与创新、杂种优势群与杂优模式、高新技术在遗传育种中的应用、种子…     

玉米抗腐霉茎腐病种质标记基因型鉴定与遗传多样性分析

腐霉茎腐病(Pythium stalk rot)是玉米生产上的重要病害。本研究利用14个与8个抗玉米茎腐病基因连锁的分子标记对196份抗腐霉茎腐病玉米种质进行抗病标记基因型鉴定,并采用42对多态性SSR标记对54份抗病自交系进行遗传多样性分析,以期阐明玉米抗腐霉茎腐病种质的标记基因型和遗传背景,并为资源的有效利用、新基因的挖掘和杂种优势模式确定提供参考信息。14个与抗病基因连锁的分子标记将196份抗性种质鉴定为128种标记基因型,表明存在多样的抗性基因组合方式。191份种质获得与齐319、X178或1145中一个或多个的相同的扩增,表明97.45%种质可能含有与3个抗玉米茎腐病材料相同的抗病基因;粤61、郑653、赤L136、白53和18--14共5份种质均未扩增出与齐319、X178和1145相同的标记基因型,可能携带其他抗茎腐病基因;遗传背景相近的抗性种质分属不同的标记基因型,表明抗病种质携带的抗病基因可能在育种选择中发生了分离。42对多态性SSR引物在54份抗病材料中共检测出119个等位基因(Na),多态位点百分率(PPB)为99.17%,平均有效等位基因数(Ne)为1.7070,平均Nei′s基因多样性(H)为0.3999,平均Shannon′s信息指数(I)为0.5844,平均多态信息含量(PIC)为0.5527,变幅为0.2061～0.7844;通过UPGMA聚类分析,54份抗病材料被划分为2个类群,共6个亚群中,分别是旅大红骨亚群、BSSS亚群、塘四平头亚群、PA亚群、PB亚群、Lan亚群,表现出较高的遗传多样性。结果表明,我国6个杂种优势群中均含有较为丰富的抗腐霉茎腐病种质资源,其中PA亚群包含的抗病种质最多。     

论我国棉花育种的基础种质

自1918年我国引进美国脱字棉开始,到2000年止,我国共育成陆地棉品种1376个,海岛棉品种59个.按系谱及优良种质衍生品种的数量分析,我国品种可追溯到54个基础种质,其中海岛棉7个.按照引进时间和育成年限,可将陆地棉分三期基础种质,海岛棉分为二期基础种质.近百年来,这些基础种质对我国棉花育种和生产发展起了非常重要的作用.     

小麦品种面粉色泽相关PPO基因的多态性分析

小麦育种中有效地选配亲本,并对面粉色泽品质进行改良,本文以261个小麦品种（系）组成原始群体,利用其多态性分子标记信息构建了包括100个品种（系）的拟核心种质,并对拟核心种质群体进行了群体遗传结构分析,对属于3个亚群的100个品种（系）的PPO基因的等位变异进行了检测,分析发现100个小麦品种（系）中Ppo-A1a 、Ppo-A1b、Ppo-D1a 和Ppo-D1b 的基因频率分别为43%、57%、72%、28% ,为小麦PPO活性的分子标记辅助选择（MAS）提供了基础资料。     

引进美国GEM材料的抗玉米青枯病和丝黑穗病种质资源筛选鉴定

近年来,青枯病、丝黑穗病上升为我国玉米生产中的主要病害,挖掘新的抗病资源,进行抗病育种是解决病害威胁的根本所在。本研究对引进的美国GEM材料进行了接种条件下的抗病性鉴定,并结合抗病材料的多年重复验证,筛选出一批新的抗病种质资源。这些材料的深入研究和广泛应用,对拓宽我国玉米青枯病、丝黑穗病抗性遗传基础,增加种质资源遗传多样性具有重要利用价值。     

野生大豆种质资源的研究与利用

野生大豆是大豆种质改良中抗病、抗虫、抗不良环境的重要基因来源。近年来,野生大豆在产量、品质、抗病虫等方面的优异性状,正在得到日趋重视,在利用野生大豆资源拓宽大豆种质遗传基础的研究与利用方面,取得了重要进展。     

中国重要玉米自交系种质资源子粒性状特征分析

玉米子粒性状是决定玉米产量的重要因素。为了解析中国重要玉米种质资源子粒性状的遗传变异基础,本研究以具有广泛遗传多样性的627份重要玉米自交系为材料,运用相关分析与逐步回归的方法,探讨了我国玉米自交系种质资源的子粒性状特征。结果表明,百粒体积与百粒重存在极显著正相关。逐步回归分析表明,百粒体积对百粒重表型变异的贡献高达78%。针对不同杂种优势群的子粒性状特征分析表明,粒宽对百粒体积的贡献率在瑞德、旅大红骨、兰卡斯特和P群中均为最大,贡献率在54%~71%之间。而在塘四平头类群中,粒厚和粒长的贡献率分别为45%和22%。该研究旨在为利用不同类型种质资源开展子粒性状遗传解析提供参考和依据。