不同株型芝麻种质湿害后产量性状研究及耐湿性评价

于盛花期对66份种质进行湿害处理,结果表明:湿害对单秆型和分枝型种质的产量性状影响差异明显,对单秆型芝麻产量性状的影响(湿害指数值)大小依次为单株种子干重(69.18%)蒴果数(67.48%)有效果节数(49.10%)有效果轴长度(45.69%)株高(16.40%),对分枝性芝麻的影响依次为分枝有效果节数(65.96%)分枝蒴果数(64.73%)总蒴果数(52.01%)单株种子干重(49.92%)主茎蒴果数(41.66%)主茎有效果轴长度(37.57%)有效分枝数(34.21%)主茎有效果节数(20.12%)株高(15.43%);湿害对三蒴型芝麻的侧位蒴果影响较大,对单秆三蒴型芝麻的影响为侧位蒴果数(92.25%)中位蒴果数(50.25%),对分枝三蒴型芝麻的影响为分枝侧位蒴果数(92.86%)主茎侧位蒴果数(69.14%)分枝中位蒴果数(44.17%)主茎中位蒴果数(32.97%)。根据相对湿害产量可以将供试种质聚为耐湿与不耐湿二大类,不耐湿类型种质61份,占92.42%;耐湿类型种质5份,占7.58%,为竹山白芝麻、西平二郎花、阜南芝麻、嘉兴紧口黑和麻城黑芝麻,可作为耐湿种质加以利用。     

水稻产量性状的功能基因及其应用

水稻产量是一个复杂的农艺性状,由单株有效穗数、每穗实粒数和粒重三要素决定。自参考基因组序列释放之后,水稻产量的遗传基础研究取得较大进展。产量相关基因图位克隆获得重大突破,一大批产量相关的主效QTL得到克隆,产量形成的分子机制正在逐步得到解析。同时,相关基因功能标记的创建大大提高了产量定向改良的效率。现综述水稻产量功能基因组研究进展。     

油菜矮秆相关基因定位克隆及其在育种中的应用

油菜是世界主要油料作物。倒伏问题是制约油菜机械化生产和产量提高的重要因素之一。矮秆油菜抗倒伏,有利于提高产量。因此,选育矮秆资源对油菜抗倒和高产育种具有重要意义。近年来,相关研究报道了多个具有育种价值的油菜矮秆材料,定位克隆了矮秆性状相关基因。本文就油菜矮秆相关基因定位克隆及其在育种中的应用研究进展进行综述,以期为发掘新的油菜矮秆基因以及油菜抗倒高产分子设计育种提供参考。     

基因Dx5+Dy10的分子标记选择对后代产量分布的影响

对利用分子标记筛选出两个组合的不同世代不同摹因Dx5 Dy10构成类型随机群体的产量分布进行了研究,结果表明,在杂交后代和回交后代中,单株、株行或株系在上下代和同一世代不同基因组成类型之间的产量分布特性基本一致;同一组合相同世代不同基凶类型之间的随机群体平均产量非常接近,无显著差异。早代目标基因分子标记选育不会改变当代和后代产量的分布;能否在品质性状筛选同时获得产量潜力较高的材料,关键在于能否从优质后代群体中选择出丰产潜力较高的材料;同时也与亲本产量潜力的高低密切相关。在改良高产小麦品种品质性状中,回交法比杂交法更有利。     

灰色理论在芸豆种质资源创新评价中的应用

应用灰色理论对8份芸豆种质资源的6个主要经济性状进行分析,评价创新种质的综合表现及各主要性状的相互关系,为芸豆新品种选育提供科学依据.创新种质资源中以2245产量最高,关联分析结果表明单株荚数、百粒重和单株粒数是影响产量的主要因子.     

花生重要农艺及产量性状的全基因组关联分析

通过关联分析法发掘与花生(Arachis hypogaea)产量性状显著关联、同时又在花生基因组上随机分布的SSR位点及优异等位变异,可了解产量相关基因区域的分布特点,有助于利用分子标记辅助选择方法选育高产花生新品种。选用64个SSR标记,采用MLM(Q+K)方法对166份花生资源进行全基因组关联分析。结果表明,通过聚类分析和结构划分,供试群体受其综合性状遗传特点和来源地域的影响可被划分成7个亚群,聚类结果与群体结构基本一致,同时群体特点与材料来源地的生态划分符合同类聚集的规律。通过对6个产量相关性状的3年数值的关联分析,分别发掘出SSR位点有20个、33个和26个,2年以上重复检出的SSR位点有13个(P0.05),各SSR位点的表型变异解释率范围为0.011–0.348 1,平均为0.067 3;共检出590个等位变异,平均每个标记位点12.29个,表型变异解释率值最高的是与单株果数呈显著关联的位点TC1A02(P0.001),含21个等位变异;与产量构成主要因子紧密关联的位点中,百果重的TC1A02-C470(+41.588 5)、TC1A02-C560(+40.926 1)和p PGPseq2E6-B473(+63.953 4),单株果数的TC1A02-C500(+7.374 4),单株饱果数的GM1843-E157(+4.316 6),可用于产量性状的分子辅助育种。     

芝麻诱发突变技术育种研究进展

近年来,空间环境诱变、离子束辐照及核辐射传统诱变技术在我国改良农作物和发掘新基因中应用日趋活跃。诱发突变技术应用于芝麻新材料创制及新品种选育始于1950年,据国际诱变育成品种数据库的不完全统计,截至2017年3月,世界上60多个国家在217种植物上诱变了3 246个正式发布的突变品种,8个国家诱变了25个芝麻突变体,其中我国诱变5个芝麻突变体,占总量20%而位居世界第二。综述了芝麻诱变育种的成果及诱变获得的芝麻农艺性状、抗病性等性状突变,并对今后芝麻诱变育种的目标及方法进行了展望,以期为研究芝麻功能基因组学提供丰富的多样材料及芝麻种质创新提供重要的理论参考。     

绿色优质高产水稻新品种的选育与应用

该团队针对长江上游稻作生态特点及水稻生产中存在的问题,开展了绿色优质高产新品种的培育研究。先后发掘出与稻飞虱抗性、产量、品质性状相关的基因/QTL;研发了稻米品质、稻瘟病抗性、稻飞虱抗性、磷高效利用、抗旱性、抗倒伏等绿色性状的改良技术;创制出兼具优质、高配合力、抗稻瘟病、抗飞虱等优良性状的新材料;培育出适合长江上游生态条件的绿色优质高产新品种并在生产上推广应用。     

红花种质资源色价及主要产量性状的聚类分析

以筛选出来的69份无刺红花资源为材料,利用相关性分析及聚类分析对其花瓣色价、单株果球数、单株果球种子数、果球直径、百粒重、单株种子产量、单株花瓣产量7个性状进行评估。结果表明:69份材料间存在较大的差异,对红花种子产量贡献最大的农艺性状是单株果球数;对红花花瓣色价进行分析,将69份红花资源分为3类,色价在6.3~14.1之间,其中色价极高型材料有14份,平均值达到12.38。对7个性状指标进行综合聚类分析,可以将69份红花资源分为5大类群,各类群性状变化丰富,其中组Ⅳ综合表现最好,是选育高色价、高产红花的优良材料。69份红花资源在色价和产量指标等方面表现出多样性,遗传较丰富,但色价高的资源材料相对较少。红花种质资源色价及主要产量性状的综合分析,可为红花资源的有效利用及选育高色价、高产红花新品种奠定基础。     

陆地棉主要产量相关性状的SSR标记关联分析

高产优质育种是我国棉花育种的主要目标。寻找与目标性状关联的分子标记,可克服常规育种的盲目性,提高分子标记辅助选择育种的准确性。本研究对118份陆地棉种质资源的衣分、单铃重、单株铃数及子指等4个产量相关性状进行2年2点的表型鉴定,并利用覆盖全基因组的、有多态性的214对SSR标记进行标记与性状的关联分析。结果表明:118份材料的4个产量相关性状表型变异丰富,平均变异系数的变幅在6.1%~19.1%之间,且在各环境中表现较为稳定;基因型分析表明,214对标记共检测到460个等位变异,基因多样性指数平均为0.5151,PIC值平均为0.4587,表明该批标记具有较多的等位变异数和较高的基因多样性;群体结构分析表明该批材料可分为4个亚群,且各类群中材料与地理来源无对应关系;关联分析结果显示,在显著条件下(-log10P1.3,P0.05),共有39个标记位点能够在2个及2个以上的环境中同时检测到,其中有4个标记位点同时与2个以上性状相关联,进一步比较发现,有7个位点与前人研究结果一致,其余32个位点为新发现的位点。研究结果可为陆地棉产量性状遗传改良的分子标记辅助选择提供理论依据。     

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。     

应用分子标记技术改良京作1号的稻瘟病抗性

稻瘟病是危害水稻产量的重要生物胁迫之一。实践证明,解决这一问题的最有效方法是培育具广谱、持久稻瘟病抗性的品种并推广种植。本研究以优质、高产、感稻瘟病的京作1号为轮回亲本,与稻瘟病抗性基因Pi9、Pigm和pi21的供体材料进行杂交、回交和复交,结合分子标记辅助选择和农艺性状筛选,培育不同的单基因导入系和聚合系。苗期人工接种多个稻瘟病菌的结果显示,Pi9抗性改良系的抗性频率达到100%,Pigm抗性改良系平均为90%,均极显著高于轮回亲本京作1号的抗性频率,且农艺性状与京作1号基本一致。pi21抗性改良系的抗性水平与京作1号没有明显差异,单株产量极显著低于京作1号。与轮回亲本相比,Pi9和pi21聚合系的抗性频率极显著提高,达到93.33%,但单株产量明显降低。研究结果证实了Pi9和Pigm基因在大幅度提高抗瘟性的同时对主要农艺性状影响小,都具有较大的育种利用价值。基因pi21抗谱较窄,抗性不强,且可能存在对产量的负效应,不宜单独用来改良水稻品种的稻瘟病抗性,需要与抗性强的主基因聚合,通过多次回交和自交打破该基因与产量的不利连锁累赘。     

1E~e染色体对小麦农艺和品质性状的影响研究

二倍体长穗偃麦草含有抗条锈病、抗赤霉病和耐盐碱等优异基因,是小麦遗传改良的重要基因源之一。为明确1E~e染色体片段对小麦农艺和品质性状的影响,利用1E~e(1A)代换系和中国春为试验材料,多年多点鉴定,农艺性状分析结果表明,1E~e取代1A染色体,不仅降低了旗叶长度和旗叶宽度等农艺性状,而且降低了粒长、粒宽、穗粒数、小穗数和千粒重等产量相关性状,但显著增加了穗长。品质相关性状分析结果表明,1E~e染色体可以显著增加面团最大峰值高度和8分钟带宽,但对蛋白质含量、SDS沉降值、湿面筋含量、面筋指数和峰值高度时间等5个指标上没有显著影响。另外,本研究开发了17个1E~e染色体特异分子标记。总之,1E~e染色体可提高小麦品质,但对产量相关性状有不利影响,本研究开发的分子标记对于进一步打破连锁累赘,创制小麦-长穗偃麦草Glu-Ee1短片段易位系具有重要意义。     

杂交粳稻品质与产量性状间的典范相关分析──杂交粳稻品质性状的遗传研究Ⅳ

由38个杂交粳稻及其12个亲本的6个产量性状和13个品质性状的典范相关分析得出：两者以稻谷重、糙米重、精米重、每穗实粒数、单株产量间相关极显著．其它性状关系小．故对产量及其余品质性状同步选择可加速育成优质高产组合．提高产量宜着力增加穗数和结实粒数,籽粒不且过大过宽过重．改良品质以糙米率、糙米长宽比、垩白率、透明度、食味最为关键,并互为正向关系,可同时改良,其中透明度、垩白率又是影响食味的主要直观性状．     

二棱大麦数量性状相关遗传力和选择指数的分析

以15个二棱大麦品种(系)材料,用相关遗传力研究大麦数量性状的相关遗传,并计算分析籽粒产量和产量构成性状所组合的各种选择指数。结果表明:各性状与单株粒重的相关遗传力均低于单株粒重的遗传力,故仅利用一个性状作间接选择的效率比对单株粒重作直接选择的效率低;在构成大麦产量的三要素中,着重提高单株穗数对产量的选择效率最大; 高产育种同时考虑与产量显著相关的性状比单纯对产量选择的效果好,其中以单株穗数、每穗粒数和籽粒产量结合起来选择的效果最佳。本文并对相关遗传力在相关遗传变异分析中的应用进行了讨论。     

东乡野生稻BILs群体耐低氮性表型性状指标筛选及其综合评价

为了鉴定东乡野生稻及其后代群体的耐低氮性,研究低氮和正常氮2种处理下“协青早B//东乡野生稻/协青早B”BC₁-F₁₂回交重组自交系株高、抽穗期、穗长、有效穗数、穗实粒数、穗总粒数、着粒密度、结实率、千粒重和单株产量等10个表型性状,利用主成分分析和模糊隶属函数对BILs群体的耐低氮性进行综合评价.结果表明： 株系116、143和157的耐低氮性强,可作为东乡野生稻耐低氮性遗传研究和水稻耐低氮性育种的中间材料.采用逐步回归分析法建立了耐低氮性最优回归方程,筛选到株高、穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等5个性状相对值可作为水稻全生育期耐低氮性的综合评价指标.因此,在水稻耐低氮性遗传改良中,应注重对这5个性状,尤其是穗总粒数和单株产量相对值的选择.
     

苦荞种质主要农艺性状的变异及其对单株粒重的贡献研究

对180份苦荞种质资源的8个主要农艺性状进行了评价,并对单株粒重与其他7个农艺性状之间进行了相关性分析和通径分析。结果显示,主要农艺性状的变异系数为8.10%~39.40%;简单相关分析表明,单株粒重与单株粒数、主茎分支数呈极显著正相关;偏相关分析表明,单株粒重与单株粒数、千粒重呈极显著正相关;多元回归和通径分析均表明,单株粒数、千粒重是影响单株粒重的主要因素,其中单株粒数影响最大。系统聚类分析表明,180份苦荞种质资源可划分为5类,其中第Ⅲ类(包括47份供试材料)的综合农艺性状较好,主要表现为主茎分枝能力强、单株粒数多、单株粒重和单株米粒重高,可作为优异基因资源进一步开发利用,也为以增加单株米粒重与出米率为选育目标的苦荞薄壳育种提供依据。     

大豆种质资源农艺性状和产量的年份间差异及其关系

明确大豆种质资源农艺性状的变化及其与产量的关系对大豆遗传育种具有重要的意义。以249份大豆种质资源为材料,应用多元统计方法分析了大田条件下两年间大豆农艺性状与产量的变化。结果表明,大豆种质资源的农艺性状和产量两年变异系数分别为6.2%~78.0%和6.3%~48.5%,变异较大。生育日数因在黄淮海区域生态类型较接近,变异系数较小;而主茎节数变异系数也较小。株高、有效分枝数、底荚高度、单株荚数、单株粒数、每荚粒数、单株粒重、百粒重、单位面积产量则相对变异较大。品种之间农艺性状和产量差异均显著。不同年份间生态因子（温度、降水量及日照时数）对大豆农艺性状和产量的影响较大,年份间不同指标差异亦显著。分别对两年农艺性状采用主成分分析,简化为4个与产量相关的独立指标,并建立了产量与农艺性状之间的方程Y=17.5-1.76x1+1.32x2+0.30x3+2.50x4和Y=198.8-3.12x1+7.71x2+0.08x3+2.71x4以表达其量化关系;采用聚类分析方法将两年中249份大豆种质资源分别聚为5类,并分析了各类品种的特性,为高产稳产大豆新品种的选育以及高产栽培措施的调控提供理论依据。     

大明绿系选后代遗传多样性与高产特征分析

以内蒙古中东部地区61份绿豆品种大明绿系选后代为研究材料,通过对农艺性状的多样性及通径分析,明确了后代品系遗传类型及高产群体性状特征。结果表明,大明绿后代品系间性状差异显著,单株荚数变异系数最大为31.61%,其次为单株粒重28.05%,遗传多样性较丰富,多样性指数为单株荚数2.02,每荚粒数2.01,百粒重1.89,单株粒重1.96。后代品系主要有6种类型,各性状对单株粒重影响大小依次为:单株荚数>每荚粒数>百粒重>节数>株高。高产类型品系主要特征指标为单株粒重超过15 g,单株荚数超过30荚,每荚粒数8~10粒,株高48~60 cm,节数9~10节,百粒重可根据不同需求制定标准。     

复粒稻种质资源及其遗传育种利用

水稻(Oryza sativa)是世界上最重要的粮食作物之一, 也是单子叶植物发育分子生物学研究的理想模式植物。穗部形态是影响水稻产量的重要因素, 也是当前水稻遗传改良和发育生物学研究的热点之一。复粒稻是发生于水稻穗粒部的一种突变体材料, 在形态上可分为小穗簇生型和颖壳多雌型两种, 有自然突变、杂交变异和理化诱变等多种来源途径。作为一种特异的水稻种质资源, 复粒稻在水稻新材料创建、复粒型新品种选育、改善杂交制种结实性及探讨单子叶植物成花机理等方面具有重要的研究价值, 对创造复粒新型育种材料、提高穗着粒密度及穗粒数、有效缩短穗长度、改良水稻植株性状及提高产量等都具有重要意义。该文综述了复粒稻的资源类型、来源途径、遗传分析、基因定位及其育种利用价值等方面的研究进展, 并提出了今后的研究方向, 以期为水稻遗传育种提供参考。