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。     

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。     

转基因抗虫棉农艺性状和纤维品质的遗传多样性

本研究以国内育成和国外引进的52份转基因抗虫棉品种(系)为材料,在河北农业大学棉花育种圃种植,调查农艺性状、测定纤维品质,基于农艺性状和纤维品质分析供试品种(系)的遗传多样性.结果表明:在9个农艺性状中,烂铃数的变异系数最大,其次为产量、有效铃数和第一果枝节位高度,变异系数最小的是衣分和果枝数.转基因抗虫棉品种纤维长度基本能够满足纺织工业需求,2.5%跨长主要集中在28～30mm;纤维比强度平均值为27.1cN/tex,变幅为23.0～31.6cN/tex;马克隆值的平均值为4.8,变幅为4.0～5.6.成对品种的欧氏距离变化在1.53～13.31之间,平均值为4.79,单一品种欧氏距离的平均值分布在3.62～10.51之间,表明不同品种之间具有一定的差异.采用离差平方和法对欧氏距离进行聚类,可以将供试品种明显地划分为2类,一类为中熟品种,另一类为早熟品种.     

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。     

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。     

我国陆地棉基础种质表型性状的遗传多样性分析

选用43份陆地棉基础种质为研究材料,随机区组排列种植,并进行果枝数、铃数、株高等田间性状调查和衣分、铃重、纤维品质等测定.按照不同时期、不同来源、不同生态区对这些基础种质分别进行表型性状的遗传多样性分析.结果表明:基础种质间在产量、品质、农艺性状等表型性状上差异显著或极显著,遗传多样性指数为0.88;3期基础种质大部分性状差异不显著,但第2、3期基础种质比第1期的纤维长、整齐度高、细度好、衣分增加、早熟性提高、抗病和耐旱性增强,第2期基础种质遗传多样性和遗传丰富度最高;来自不同棉区的基础种质表型性状差异较大,黄河流域棉区基础种质综合性状较好,长江流域棉区产量性状较高,北部特早熟棉区早熟性好,美国引进种质抗黄萎病性较强;国内基础种质比国外品种在纤维长、强、细上的变异系数均有不同程度降低,但国内基础种质表型多样性比引进品种高.以上研究说明引进品种经过长期的环境适应、自然选择和人工选育后,产生了表型变异较为丰富的基础种质类型.     

苦荞杂交后代优良株系筛选研究

对来源不同的9个苦荞品种的开花日数、株高、一级分枝数等9个农艺性状进行了Tukey的多重比较和主成分分析,筛选出性状间有显著差异的6个品种,进行了不完全双列杂交。根据对不完全双列杂交亲本间差异的分析结果,从中筛选出株高、一级分枝数等6个性状有显著遗传性差异的2个品种,测定其分离后代(F2和F3)各农艺性状的遗传模式和遗传相关。在北陸4号和石荞的F4中发现了12个优良单株(早熟、矮秆、高产),并根据苦荞各农艺性状的遗传特性,讨论了筛选优良株系的选拔方法。结果表明,利用杂交育种法筛选优良株系时,首先利用SSD法繁殖至F4,再利用系统育种法来选拔最为有效。     

新引进意大利小麦品种农艺和品质性状的评价

对新引进的25份意大利小麦品种进行了主要农艺和品质性状的鉴定。结果表明这批材料在蛋白质含量、湿面筋含量和植株高度、穗粒数等方面表现较优良,相关分析还表明较高的沉淀值、湿面筋含量和蛋白质含量与矮秆和较早熟存在一定的一致性。     

亚麻主要农艺与品质相关性状的QTL定位

为了全面了解亚麻产量和品质相关性状的遗传基础,为亚麻基因克隆和分子标记辅助育种提供理论依据,在已构建SNP连锁遗传图谱的基础上,以LH-89为父本,R43为母本构建F2:3家系QTL定位群体,用R/QTL软件采用复合区间作图法对13个农艺和品质性状进行QTL定位。结果表明:(1)该研究共检测出35个QTL位点,与粗脂肪及其组成成分相关的QTL有20个,与农艺性状相关的QTL有15个;其中:亚油酸和粗脂肪各5个,亚麻酸、千粒重各4个,棕榈酸、株高、工艺长度各3个,硬脂酸、分枝数各2个,单株果数、果粒数、单株粒重、油酸各1个。(2)共有18个QTL的表型贡献率超10%(主效基因),其中农艺性状定位8个主效基因,品质性状定位10个主效基因。     

江苏省直立穗型粳稻品种主要农艺性状和品质性状分析

通过对江苏省淮北稻区种植的主要粳稻品种品质状况和近十年来育成的直立穗型粳稻品种(系)主要品质和农艺性状的分析,发现前期育成直立穗型粳稻品种相时半直立穗型粳稻品种加工品质低,垩白率高和垩白度大,蛋白质含量高;而近期育成直立穗型粳稻品种在上述品质指标上有了较大改进,食味品质也有了显著提高.在主要农艺性状中,近期育成品种呈现每穗总粒数上升、穗长变长、着粒密度下降趋势,产量水平的提高与每穗粒数的增加有着紧密相关.     

Application of SSR markers for molecular characterization of hybrid parents and purity assessment of ICPH 2438 hybrid of pigeonpea [<Emphasis Type="Italic">Cajanus cajan</Emphasis> (L.) Millspaugh]

With an objective of achieving a breakthrough in the productivity of pigeonpea, a hybrid breeding technology based on elements of the cytoplasmic-nuclear male-sterility (CMS) system and partial natural out-crossing has recently been developed. However, there is no molecular diversity information available on parental lines of hybrids being generated at the International Crops Research Institute for the Semi-Arid Tropics (ICRISAT). This study deals with the use of 148 simple sequence repeat (SSR) markers, including 32 novel markers reported here for the first time, on 159 A (cytoplasmic male sterile), B (maintainer) and R (fertility restorer) lines. In total, 41 (27.7%) markers showed polymorphism with 2 to 6 (average 2.6) alleles and 0.01 to 0.81 (average 0.34) polymorphism information content (PIC) value. Of these polymorphic markers, 22 SSR markers showed polymorphism between A (ICPA 2039) and R (ICPR 2438) lines of the commercial hybrid (ICPH 2438); however, only 21 of these SSR markers showed the same profile between A (ICPA 2039) and B (ICPB 2039) lines. Finally, two SSR markers, CCB4 and CCttc006, were found most suitable for purity assessment of hybrid seeds of the ICPH 2438 hybrid. The utility of these two diagnostic SSR markers has been demonstrated by using seed lots of this hybrid from two sources, ICRISAT and Mahabeej. It is anticipated that molecular diversity information generated on parental lines of hybrids under development, and identification of the two most suitable markers for testing the purity of hybrid seeds of ICPH 2438, will facilitate the pigeonpea hybrid breeding programme.     

播种季节和种植方式对多年生苦荞主要农艺性状的影响

该研究选取六个多年生苦荞新品系,对春季、秋季直播与秋季再生其主要农艺性状进行调查。结果表明:(1)不同播种季节对多年生苦荞新品系主花序的花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数、籽粒百粒重、单株粒数、单株产量的影响均达到显著或极显著水平;秋播主花序花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株主茎分枝数、籽粒百粒重、单株粒数、单株产量均极显著高于春播;植株株高、主茎粗、主茎节数均极显著低于春播;主花序花朵大小、籽粒种子长宽比无显著差异。(2)不同种植方式对主花序花粉可育率、有效结实率、植株主茎节数及籽粒百粒重的影响达到显著或极显著水平;秋季再生主花序花粉可育率、籽粒单株粒数显著高于秋季直播;主花序有效结实率、植株主茎粗、主茎节数、籽粒百粒重显著低于秋季直播;主花序花朵大小、总结实率、植株株高、主茎分枝数、籽粒种子长宽比、单株产量无显著差异;相关分析表明,各生长季节下主花序有效结实率及单株粒数与单株产量的相关系数均最高。(3)所有参试品系中,1612-241秋季直播的单株产量显著高于其他品系; 1612-16、1612-33秋季再生单株产量较正季优势显著。该研究结果有助于筛选出适宜一季播种两季收获的优良品系,为今后多年生苦荞的选择育种提供线索基础。     

Putative zeatin O‐glucosyltransferase OscZOG1 regulates root and shoot development and formation of agronomic traits in rice

As a ubiquitous reaction, glucosylation controls the bioactivity of cytokinins in plant growth and development.Here we show that genetic manipulation of zeatin-Oglucosylation regulates the formation of important agronomic traits in rice by manipulating the expression of OscZOG1 gene,encoding a putative zeatin O-glucosyltransferase. We found that OscZOG1 was preferentially expressed in shoot and root meristematic tissues and nascent organs. The growth of lateral roots was stimulated in the overexpression lines, but inhibited in RNA interference lines. In shoots, knockdown of OscZOG1 expression by RNA interference significantly improved tillering, panicle branching, grain number per panicle and seed size, which are important agronomic traits for grain yield. In contrast, constitutive expression of OscZOG1 leads to negative effects on the formation of the grain-yielding traits with a marked increase in the accumulation levels of cis-zeatin O-glucoside(c ZOG) in the transgenic rice plants. In this study,our findings demonstrate the feasibility of improving the critical yield-determinant agronomic traits, including tiller number, panicle branches, total grain number per panicle and grain weight by downregulating the expression level of OscZOG1. Our results suggest that modulating the levels of cytokinin glucosylation can function as a fine-tuning switch in regulating the formation of agronomic traits in rice.     

分子标记辅助选择改良水稻不育系臻达A及其杂交种的稻瘟病抗性

水稻抗稻瘟病基因Pi25是一个遗传传递能力强的广谱抗性基因。本研究以携带抗稻瘟病基因Pi25的BL27为抗源供体,与优质、配合力强、感稻瘟病的水稻保持系臻达B为受体亲本进行杂交、回交创制水稻抗病保持系新种质,再与臻达A测交和回交进行不育系转育,结合分子标记辅助选择和农艺性状筛选,获得3个抗性基因纯合、农艺性状和开花习性均与臻达A相似的改良不育系株系。利用福建省近年来致病性代表的22个稻瘟病菌株对3个改良不育系及其15个杂交种进行抗性鉴定,3个改良不育系的抗性频率为95.45%~100%,15个杂交种的抗性频率均达75%以上,而原始对照臻达A及其杂交种的抗性频率仅为54.55%和40.91%~63.64%。自然病圃诱发鉴定表明,3个改良不育系的叶瘟和穗颈瘟均为0级,表现高抗,而对照臻达A的叶瘟为5级,穗颈瘟为7级,表现感病;15个杂交种均表现良好的稻瘟病抗性。进一步分析比较15个杂交种的产量、农艺性状和稻米品质表现,结果表明臻达A-Pi25-3改良不育系的综合性状表现最优,继续回交转育,于2015年育成了稻瘟病抗性强、配合力好、群体整齐和性状稳定的不育系,命名为157A。研究表明,抗稻瘟病基因Pi25不仅在水稻不育系臻达A的遗传背景下的抗性表达完全,且在不同水稻恢复系测交种的背景下同样表现出较高水平的抗性,说明抗性基因Pi25对不育系稻瘟病改良的效果明显。创制的新不育系157A的稻瘟病抗性显著提高,还基本保留了原来不育系高配合力等优良特性,为选育高产、优质、抗病杂交稻新品种提供了不育系新种质。     

转拟南芥NPR1基因桂99 T3代植株的抗病性及农艺性状表现

以转拟南芥AtNPR1基因的恢复系品种桂99T3代纯合株系为材料,考查其农艺性状及其抗病性,并比较转基因植株与桂99侵染水稻白叶枯病菌后的农艺性状。结果表明:转基因植株表现出对水稻白叶枯病的抗性显著增强77%以上;穗长、剑叶长、有效穗数、一次枝梗数、每穗实粒数、单株产量和谷粒宽等农艺性状与未转基因桂99无显著差别。在受到水稻白叶枯病菌侵染后,转基因植株的一次枝梗数、每穗粒数、每穗实粒数和单株产量等方面均比对照桂99高出13%～78%。说明AtNPR1基因增强了水稻的抗病能力,从而降低了病害引起的产量损失。转基因植株的恢复力不受影响,稻米品质比桂99更加优良。本工作为转基因水稻抗病育种的研究奠定了基础。     

杂交水稻产量性状配合力研究

利用 9个不育系和 7个恢复系配制 40个杂交组合 ,对 6个产量性状的亲本一般配合力和组合特殊配合力效应进行分析。结果表明 ,杂种一代 (F1)各性状的形成同时受亲本一般配合力和组合特殊配合力的影响。单株穗数、每穗总粒数、千粒重三性状主要受一般配合力作用 ;每穗实粒数、结实率、单株粒重三性状则一般配合力和组合特殊配合力的作用同样明显 ,或特殊配合力作用更明显些。不育系珍汕 97A、龙特浦A、K1 8A和恢复系明恢 63、直龙、1 0 2 5的一般配合力高 ,利用它们容易配制出高产组合。两年试验结果千粒重、单株粒重二性状的形成均是不育系的作用大于恢复系 ,近期育种工作重点应放在不育系的选育上。     

美国花生微核心种质资源纯化系的引进与表型评价

花生种质资源是花生新品种选育和重要农艺性状遗传研究的基础材料。引进国外优异花生种质资源,并对其进行鉴定和评价对发掘优良花生种质、丰富我国花生资源遗传多样性以及合理利用种质资源进行遗传改良具有重要意义。本研究于2014-2015年连续2年在河北保定对104份引进的美国花生微核心种质资源纯化系进行了农艺性状考察和抗病性鉴定。鉴定结果表明,美国微核心种质纯化系多为匍匐型,主茎高变异范围为24.50~89.50 cm,侧枝长为39.37~99.23 cm,单株果数和单株果重分别为8.75~46.33个和8.49~29.54 g,百果重为80.76~216.72 g,单株粒数为18.25~58.00个,单株粒重为9.89~33.36 g,百仁重为25.52~74.18 g,出仁率为52.58%~76.08%。抗病性鉴定表明,部分美国微核心种质资源纯化系高抗褐斑病和网斑病,性状优良。该研究结果为花生新品种选育与遗传研究提供了优异材料和参考信息。     

A Comparative Evaluation of Somaclonal,Gamma Ray and EMS Induced Variation in Brassica juncea

Tissue culture induced somaclonal (SC), chemical mutagen EMS (E) and gamma ray (I) induced variation among 269 third generation families in each category generated from a popular variety of Brassica juncea were evaluated for important agronomic traits, namely flowering time, plant height, number of primary and secondary branches, seed yield per plant and per plot. The frequency of somaclonal-lines significantly superior to control was higher than such EMS or irradiated lines, in general. Somaclones also showed higher heritability values. One somaclone, SC-122, is significantly superior to control for upto five traits, simultaneously, demonstrating the practical utility of somaclonal variation in improving productivity.     

中国绿豆应用型核心样本农艺性状的分析

为提高种质资源在育种中的利用效率,建立了我国绿豆(Vigna radiata)应用型核心样本。该样本既包括了资源库中具特异性状的种质和曾经在生产上大面积种植的品种,也包括了在育种中使用频繁的亲本及苗头品系等。农艺性状变异分析表明,该核心样本具有丰富的表型变异,是绿豆种质资源的代表性样本。聚类分析可将核心样本分为4大类,但类别内种质与其地理来源相关不明显。不同来源表型数据的分析发现,不同性状间的一致性存在差异。但产量相关性状的表现均与当前育种目标相接近,说明该核心样本具有较高的实用性。