小麦叶型遗传的初步研究

引言 近代作物育种学从群体光能利用的观点出发,研究作物的各个性状在产量形成过程中的生理作用,考虑有关性状的改良问题,从而引进了“生理育种”的新概念。在这个观点指导下,许多研究者从生理学的角度,阐明了叶片的不同形态在提高光能利用率上的作用,证明了在高产栽培条件下,直立的叶片比平伸的叶片更为有利。这样,在小麦高产育种中叶片形态成了育种目标之一。但是,迄今为止,关于叶型遗     

超短叶型高粱品种水科001叶型的遗传

培育株型紧凑、叶片短直上冲和农艺性状 优良的高产、优质品种,是当前禾谷类作物育种 的主要趋势。1975年山西省太谷县水秀大队 从晋粱5号高粱天然杂交种后代中选出了一个 叶片长度仅为普通高梁品种一半左右的短叶、 直立叶型品种— 水科001高粱。1977-1980 年我们利用这个高粱品种与普通高粱品种（品 系）进行了杂交,并结合选育工作,对这种短叶 性状的遗传规律进行了调查,以期对选育理想 叶型材料提供新的种质资源。     

小麦杂种F1、F2籽粒灌浆10个性状杂种优势和遗传力的初步分析

高产生理研究是近代作物育种工作的重要 内容。它是通过培育各种生理过程较为协调、 具有理想株型的作物品种,充分有效地利用太 阳能,提高光合效率,增加生物产量,并扩大向 籽粒分配同化产物的比例,提高经济系数来实 现的。小麦高产品种的理想株型,其籽粒灌浆 必须是以在源、流、库若干生理指标方面达到综 合平衡为前提条件的。张晓龙曾从生理角度出 发,研究了小麦籽粒灌浆过程中源、流、库部分 性状间的相互关系和对粒重粒饱的影响闭。目 前,对这些性状的遗传分析,除对千粒重的杂种 优势和遗传力的研究较多以外,许多性状的研 究还未见报道或报道甚少。本文将对这些性状 的杂种优势和遗传力作初步分析。     

植物叶片形态的生态功能、地理分布与成因

叶片是植物与环境进行水气交换的重要场所, 形态多变。叶片形态可直接影响植物的生理生化过程, 反映植物的资源获取策略。该文以叶片大小、叶形、叶缘特征(有无叶齿)和叶型(单、复叶)等形态性状为例, 总结了当前叶片形态的研究进展, 分析了叶形态性状的生态功能, 综述叶片形态的地理分布, 探讨叶片形态性状变化的驱动因素及其对生态系统功能的影响。现有研究主要聚焦于局域尺度的特定类群, 关注叶大小、叶缘具齿性以及叶型的地理分布与生态成因, 发现叶片的形态发育受基因调控, 叶形态性状与其他性状相互权衡, 其空间变异受气温和降水量共同驱动。以叶大小为代表的叶片形态性状影响水分和养分循环, 能够反映气候变化下的群落响应, 也可用于预测生态系统初级生产力。今后应结合新方法获得覆盖度高且区域无偏的数据, 探索叶形态在长时间尺度上的适应性进化, 研究叶形态特征及其对生态系统功能影响的尺度推绎。该文有助于从叶片的角度认识植物对环境变化的响应, 以性状为桥梁将个体适合度、群落动态与生态系统功能联系起来, 能够加深对植物群落生态学和功能生物地理学等相关领域研究进展的了解。     

蚕豆杂种F_2主要数量性状遗传力和遗传进度的初步研究

研究作物数量性状的遗传力和遗传进度可以提高育种效率。因为这些遗传参数能够为育种提供较准确的信息,使系统选育和杂交育种工作能较好地选配亲本和确定杂种的选择世代及进度。我国学者对这些遗传参数的研究,在水稻、小麦、油菜等作物方面报道较多,而在蚕豆上报道较少。黄文涛等曾对18个蚕豆生产品种性状间的相关性及其通径系数进行过研究。徐洪琦等曾研究过5个高产蚕豆品种产量因素遗传变异情况。     

水稻剑叶部分形态生理特性QTL分析以及它们与产量、产量性状的关系

光合产物是水稻产量的主要来源,因此对水稻后期功能叶片尤其是剑叶形态生理性状的遗传分析对水稻高产育种很重要。利用来源于籼／粳交后代的重组自交系群体为材料对水稻剑叶形态（叶片长、宽、面积）和生理性状（叶绿度、持绿性）进行了QTL定位,并对这些性状与产量、产量性状的相关性进行了分析。两年分别定位了17、6和14个与剑叶形态性状、叶绿度和持绿性有关的QTL,其中10个QTL在两年中共同检测到。相关分析表明,较大的剑叶可以增加穗粒数并显著增加产量,然而叶绿度和持绿性与产量、产量性状无关或呈显著负相关。叶绿度与剑叶大小呈显著负相关以及籼／粳交群体后代半不育是叶绿度和持绿性与产量、产量性状无关或呈显著负相关的可能原因。染色体4上的RM255-RM349区域同时控制3个剑叶形态性状并且解释的变异也较大,该区域可用于遗传改良以提高水稻产量。染色体3上的RM422-RM565区域重叠了3个与持绿性有关的QTL,它们对产量的贡献有待于通过构建近等基因系进行深入研究。     

DNA标记和分子育种

ＤＮＡ标记和分子育种钱惠荣郑康乐（中国水稻研究所生物工程系杭州３１０００６）生物技术的发展给作物遗传育种研究带来了巨大的变化,ＤＮＡ分子标记技术的应用是其中最显著的变化之一［９,４８］。由于分子标记相对于经典遗传育种研究中的形态性状具有无可比拟的优越性,它的使用也越来越广泛。许多以前无法进行的研究,比如环境因素的影响,数量性状的多重效应等等,在分子标记的帮助下已经开展。同时分子标记直接应用于...     

从头驯化：作物品种设计与培育的新方向

全球气候变化对农业生产带来了巨大挑战。在农业投入减少的前提下如何保障粮食生产持续稳步增长,满足人们吃饱、吃好的需求是亟需考虑的问题。培育高产、稳产、绿色、营养的新型作物品种仍然是解决该挑战的有效措施之一。作物新品种的培育高度依赖育种材料遗传多样性的拓宽和育种技术的创新。从头驯化是一种作物品种创新的全新育种策略,以具有某些优异性状的未驯化、半驯化植物作为底盘物种,通过农艺性状重新设计和驯化基因导入实现野生植物快速驯化,从而满足人类多样化需求。本文回顾了作物驯化、遗传改良历程,阐明了丰富作物多样性的必要性,强调野生植物丰富的遗传多样性对于拓展作物重新设计空间的重要价值,提出育种策略革新是加速作物育种的关键,探讨了通过从头驯化快速培育新型作物品种的可行性和发展前景。     

作物柱头外露性状研究进展

柱头外露作为一个能提高作物杂交制种产量的重要性状,被广泛应用于杂种优势利用育种中。柱头外露性状多数是数量性状,遗传规律因作物种类和基因型的不同表现出多样性,是近年来作物领域的研究热点。深入解析作物柱头外露的遗传控制机制和调控机理,对于提高作物杂种优势利用效率具有重要意义。本文从柱头外露性状的经典遗传学解析、相关基因的克隆与分析、育种利用及研究存在的问题与展望等几个方面,综述了作物柱头外露性状的研究进展。     

测定遗传距离和聚类分析的快速方法

自从我们在《遗传学报》及《遗传》先后发表“作物数量性状的遗传距离及其测定”、“冬小麦数量性状的遗传差异及其在作物育种上的应用”文章以来,收到来自全国各地的有关大专院校和科研单位的许多信件,表示对作物品种间遗传距离的测定和依据遗传距离对作物进行分类的方法感到极大的兴趣,并纷纷向我们     

重新设计与快速驯化创造新型作物

作物驯化和遗传改良对于产量性状的过分追求常导致其抗逆性和遗传多样性的降低,在全球气候变化加剧和自然灾害频发的大背景下,该效应使得世界粮食稳产和食物安全面临威胁,亟需创新育种策略。作物重新设计与快速驯化是指选用耐逆、品质营养等性状或其他目标性状优异的野生或者半野生植物,综合运用基因组学、基因编辑和合成生物学等方法,对其农艺性状进行重新设计,在保持其原有优异性状的前提下,快速驯化获得新型作物的全新育种策略。本文回顾了作物驯化的发展历程及其对农业发展和人类文明的贡献,着重阐述了育种策略创新的紧迫性,并对作物重新设计与快速驯化创造新型作物的可行性、最新进展和发展前景进行探讨和展望。     

玉米卷叶突变体rol1的遗传分析与基因定位

叶型是作物理想株型育种的关键因素之一,发掘叶片发育相关基因对作物理想株型育种以及叶片发育的分子遗传机理研究具有重要意义。在玉米转座子Mutator活性系的杂交后代中,鉴定到一个玉米叶片卷曲的突变体,命名为rol1。突变体rol1在拔节期可明显观察到叶片内卷的表型,遗传分析表明,该卷叶表型受单隐性基因控制。将玉米骨干自交系B73和rol1杂交,构建遗传定位群体,利用BSR-Seq技术,对F2分离群体中的卷叶和展叶表型单株分别取样混池,进行转录组测序,将Rol1基因粗略地定位在玉米第5号染色体165~185 Mb区间内。进一步利用遗传分离群体中的卷叶表型单株缩小定位区间,将Rol1基因定位在SSR标记umc1822和umc1155之间,物理距离为5 Mb。本研究为Rol1基因的克隆和功能研究奠定了基础。     

上位性及其在遗传育种研究中的应用

上位性引入遗传学已有一个多世纪,直到近些年才受到广泛关注,成为复杂性状遗传研究体系的一个重要组成部分。上位性可分为统计上位性和功能上位性两类,前者具有群体特性,后者属于基因型现象。分子标记技术是研究上位性的一个有力工具,理论与实验研究证实上位性在动植物数量性状的表现中具有重要作用。上位性在作物育种中的应用因作物的繁殖方式,育种方法等不同而异,上位性是杂种优势形成的重要遗传基础。     

蚕豆杂种F2主要数量性状遗传力和遗传进度的初步研究

研究作物数量性状的遗传力和遗传进度可 以提高育种效率。因为这些遗传参数能够为育 种提供较准确的信息,使系统选育和杂交育种 工作能较好地选配亲本和确定杂种的选择世代 及进度。我国学者对这些遗传参数的研究,在水 稻、小麦、油菜等作物方面报道较多,而在蚕豆 上报道较少。黄文涛等〔1曾对18个蚕豆生产品 种性状间的相关性及其通径系数进行过研究。 徐洪琦等〔21曾研究过5个高产蚕豆品种产量因 素遗传变异情况。     

光电叶面积测定仪

叶子是作物进行光合作用的主要器官。过去,作物的叶子在产量形成中的作用,以及作物的光合生产率的问题,一般只为植物生理学家所注意。自从农作物群体概念提出以后,这方面的研究才被作物栽培和遗传选种等学科的科学工作者所重视。作物栽培上以叶面积系数及其变化作为衡量作物群体是否合理的重要指标之一;选种家则开始注意从叶面积的大小、叶子和茎秆间的角度,以及叶片的排列方式等性状来选育适合于密植的高产品种;不少试验研究已经深入到从     

水稻剑叶形态QTL定位及候选基因分析

叶片是水稻的重要器官,是进行光合作用的主要场所,而叶长、叶宽、叶面积等剑叶形态相关性状能够直接影响叶片的光合效率.研究水稻剑叶形态相关性状的QTL(quantitative trait loci)位点,并通过遗传育种的手段对水稻剑叶形态进行改良,可以为培育理想株型的水稻提供理论依据.本研究以籼稻品种华占(HZ)为父本,...     

胡杨不同发育阶段叶片光合作用及其光响应特征

胡杨(Populus euphratica)为第三纪孑遗植物, 在个体的不同发育阶段形成了独特的异形叶, 具有较强的抗旱性和耐盐性, 是额济纳绿洲生态系统的主要建群种, 具有重要的研究价值。以内蒙古额济纳旗胡杨林自然保护区胡杨为研究对象, 通过实地调查观测, 分析了胡杨幼苗期、幼树期和成熟期叶片的形态变化规律及其性状特征, 利用Li-6400XT便携式光合作用系统测定了胡杨幼苗期、幼树期和成熟期不同形态叶片的光合作用光响应过程, 并采用直角双曲线修正模型对其进行了拟合分析。结果表明: (1)在胡杨生长发育过程中, 其叶片形态性状表现出明显的变化规律。随着胡杨树龄的增长, 其叶片的长/宽比值、比叶面积和叶片厚度逐渐减小, 而叶干物质含量、叶面积和叶干重数据增大。(2)胡杨成熟期阔卵圆形叶具有较高光合活性, 通过提高P_nmax以增强光能利用率, 使其在干旱荒漠区高温、强光环境下仍能保持较高的光能转化效率与光合速率; 幼树期条形叶具有较宽的光能利用区间, 能够在弱光环境下保持较高的光合速率; 幼苗期条形叶具有较低的α与相对较高的LCP、LSP及P_nmax, 主要归因于其较高的比叶面积, 高效光捕获面积使其具有较高的光合速率; 上述结果是胡杨在不同光环境下形成的适应性反应和生理生态机制。(3)直角双曲线修正模型适于胡杨不同形态叶片光合生理参数的定量研究。     

近年来国内外橡胶树育种研究新进展

从常规育种、高产育种和抗性育种方面综述近年来国外橡胶树育种研究的新进展,并结合我国橡胶树育种现状,提出我国橡胶树育种的方向,以期为我国橡胶树产量性状、遗传改良和抗逆性育种等提供借鉴.     

半无叶型菜豌豆革质膜、甜度性状遗传研究及利用

对半无叶型菜豌豆革质膜、甜度性状的遗传规律进行了研究,结果表明：半无叶型菜豌豆革质膜受两对相对基因控制,F1表现大块革质膜,F2分离出大块革质膜、小块革质膜和无革质膜三种类型,分离比例为9：6：1,并经F2~3试验验证,属于基因互作的积加作用。糖度为数量性状遗传,F2单株间呈连续变异,符合正态分布。选育出的半无叶型菜豌豆新品种“须菜1号”高产、优质,其嫩荚鲜食,嫩卷须作为龙须菜,嫩茎叶也是一种优质蔬菜。     

糜子EMS突变体库构建和突变体筛选

糜子(Panicum miliaceum L.)具有抗旱、耐瘠、适应性广、生育期短等特点,是我国北方地区的杂粮作物。糜子高产品种不耐水肥、易倒伏,锄草、间苗费时费工的问题严重影响着农民对糜子生产的积极性和收入。EMS(甲基磺酸乙酯)化学诱变方法成本低,操作简单,诱变率高,是作物育种的重要方法。本试验选用糜子品种伊选大红糜进行EMS化学诱变而构建突变体库,对获得的2333个M2材料进行突变频率和全生育期表型多样性等特征的分析。结果显示,所构建的糜子突变体库材料变异类型非常丰富,共发现104个形态性状突变株系,突变频率为4.5%,包括叶色、叶型、株高、生育期、育性、穗型、种皮颜色等性状,该突变体库的构建将为糜子功能基因组学研究和育种提供丰富的突变体资源和新型种质。