利用野生青狗尾草的细胞质培育谷子质核互作雄性不育材料

利用野生青狗尾草N10为母本,谷子农家品种大青秸为父本,进行种间杂交,获得了3株杂种。杂种在农艺性状上表现为谷子和青狗尾草的种间类型,花器表现了雄性败育,但雌蕊发育正常,能接受外来花粉结实。细胞形态学观察表明,其雄性败育表现为单核小孢子典败。该谷子雄性不育材料的获得,为利用野生青狗尾草的细胞质培育谷子质核互作雄性不育系,进而为实现谷子三系配套杂种优势利用奠定了基础。     

谷子窄颖花突变体sins1的表型分析和突变基因定位

利用甲基磺酸乙酯(EMS,ethyl methyl sulfonate)诱变剂处理野生型Yugu1(豫谷1号),在后代中发现了一个可以稳定遗传的颖花明显变窄的突变体,将其命名为sins1。与Yugu1相比,突变体sins1的株高显著降低了3.89%,穗长和穗粗分别显著降低了17.42%和21.62%,旗叶叶长和叶宽分别显著降低了15.09%和25.78%,千粒重显著降低了40.96%,谷码数显著降低了25%,均达到显著水平(P0.05)。利用突变体sins1为母本、SSR41为父本构建F_2定位群体,F_2正常颖花与窄颖花植株数目的分离比例为3∶1,表明该突变性状由隐性单基因控制。利用F_2群体隐性单株,最终将突变基因定位在3号染色体上SSR标记3-2658与CAAS3031间约7.709 Mb的距离内,为下一步精细定位提供了基础,同时也为促进禾本科作物颖花的研究提供了方向。     

植物耐盐相关基因克隆与转化研究进展

土地盐渍化是农作物产量降低的一个重要因素。从盐分对植物的伤害、植物耐盐的机理、耐盐相关基因的克隆及转耐盐基因植物等方面论述了植物的耐盐机理及转耐盐基因植物的研究现状,分析了耐盐性状的复杂性,并对前景进行了展望。     

东北地区谷子地方品种和育成品种表型比较分析

我国东北地区谷子育种经历了从地方品种到育成品种的转变,但其具体表型性状等变化尚不清楚。本研究在敖汉旗对我国东北地区120个谷子地方品种和育成品种进行表型鉴定,并分析了遗传多样性,结果表明:东北地区谷子品种以绿幼苗、绿叶鞘、纺锤松散穗、黄粒、黄米型为主。育成品种晚熟、生物量大且高产,表现在出苗至抽穗、开花、成熟的时间以及播种至成熟的时间均极显著大于地方品种;主茎直径、叶片数、旗叶宽度均极显著大于地方品种;主穗重、主穗粒数极显著大于地方品种,主穗粒重和产量显著大于地方品种,但千粒重极显著小于地方品种,说明育成品种主要通过增加穗粒数来实现产量提升。遗传多样性指数分析发现,参试品种各性状遗传多样性指数大小顺序为:产量性状(2.0063)形态性状(1.9655)生育期(1.7238)质量性状(0.6370);地方品种护颖颜色、粒色、米色遗传多样性指数明显高于育成品种,说明谷子育种使粒色米色越来越趋于一致。基于30个性状的标准化数据,将参试品种聚为两类,聚类结果与品种来源地没有明显关联。类群Ⅰ为早熟、低产品种,且幼苗叶色、米色均为绿色和黄色;类群Ⅱ为晚熟、高产品种。根据10个主要表型性状,筛选出综合性状优良的红谷子、燕谷18等种质资源,可供东北地区谷子育种重点利用。     

谷子穗分化的扫描电镜观察

利用扫描电镜对复合品种冀谷１１号的穗分化进行了系统观察,比较了夏谷和春谷穗分化的异同。提出了谷子穗分化划分为穗分化前期、生长锥伸长期、枝梗分化期、小穗和刚毛分化期以及小花分化期共５个时期,就谷子刚毛起源穗分化与栽培育种的关系等问题进行了讨论。     

我国杂粮种质资源创新研究: 现状与展望

该文系统综述了我国杂粮种质资源保存、鉴定评价、创新利用、基因资源挖掘研究现状, 以及基础研究存在的问题和挑战, 并提出杂粮研究的重点和发展方向。     

植物体细胞无性系变异的细胞学和分子生物学研究进展

植物体细胞无性系变异是植物组织培养中的普遍现象,关于这些变异的起源存在多种观点,如转座因子的活化、DNA甲基化等。本文综述了植物体细胞无性系的研究进展,从细胞学和分子生物学两个层次对无性系变异的起源进行了讨论。     

谷子全生育期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

作物全生育期抗旱性对发掘和利用抗旱品种和抗旱基因至关重要,但谷子全生育期抗旱鉴定至今未有报道,抗旱鉴定缺乏鉴定指标。本试验在干旱池模拟干旱条件下,对苗期抗旱性表现不同的谷子品种进行了全生育期抗旱性研究,调查分析了根干重等形态和生理性状在干旱胁迫条件下的变化;采用相关和灰色关联度等方法,分析这些指标与抗旱性(DRI)的关系。结果表明,相对根冠比、相对单穗粒重和灌浆期光合速率、蒸腾速率同抗旱性表现极显著相关,可以作为谷子全生育期抗旱性鉴定的指标;而相对根干重、相对单穗重、相对株高和气孔导度则可以作为谷子全生育期抗旱性鉴定的参考指标;在供试的品种中,红根谷和大齐头白表现了良好的综合抗旱性。本文还讨论了抗旱性的复杂性以及不同性状对干旱胁迫的反应,所建立的指标对谷子全生育期抗旱鉴定具有指导意义。     

谷子孕穗期抗旱指标筛选

为研究谷子孕穗期在干旱环境的形态、生理、生化性状变化趋势,筛选谷子孕穗期抗旱性鉴定指标,以20个谷子品种为试验材料,在模拟干旱棚中分析了谷子孕穗期干旱胁迫条件下形态和生理、生化指标的变化。试验表明:单穗重、单穗粒重、株高、穗下茎长、千粒重与抗旱指数的相关性显著,可作为孕穗期抗旱性的形态指标;叶绿素含量、可溶性糖、丙二醛含量和超氧化岐化酶活性(SOD)4个指标与抗旱指数的相关性显著,可作为孕穗期的生理、生化指标。通过主成分分析确立了千粒重、单穗重、叶绿素和SOD等4个指标的相对值为谷子孕穗期抗旱性综合指标,以抗旱指数为因变量,4个综合指数为自变量建立的回归方程对供试品种的抗旱性进行预测具有高的准确性。     

狗尾草属野生近缘种的染色体鉴定

对来自多个国家和地区的10个种(青狗尾草S.viridis,法氏狗尾草S.faberii,轮生狗尾草S.verticillata、S.verticillifor-mis,金色狗尾草S.glauca、S.pumila、S.grisebachii、S.leucopila、S.parviflora、S.queenslandica等)50份狗尾草材料进行了染色体计数及倍性鉴定。发现狗尾草属中的青狗尾草均为二倍体,金色狗尾草S.glauca有四倍体和八倍体,轮生狗尾草S.verticillata有二倍体和四倍体,法氏狗尾草S.faberii为四倍体,S.pumila有二倍体和四倍体,S.grisebachii为二倍体,S.leucopila为二倍体,S.queenslandica为四倍体。本研究中对S.grisebachii、S.leucopila、S.queenslandica3个种是首次染色体倍性观察。发掘近缘种的有益基因是作物育种的重要途径之一,本研究搜集的谷子近缘野生种对谷子远缘杂交育种和谷子起源进化分析有重要意义。