黄淮和长江中下游冬麦区小麦品种(系)农艺性状及其聚类分析

气候变暖对我国乃至世界小麦育种和生产有很大影响。为了研究我国不同生态麦区小麦品种(系)农艺性状适应气候变化调控机理,本研究以黄淮冬麦区北片和南片及长江中下游冬麦区的20个当前大面积推的小麦品种、新审定品种和新选育品系为试验材料,在黄淮冬麦区北片河北省石家庄市种植,在返青期前对其抗旱抗冻性、根冠比和叶片干重与鲜重比进行调查;收获后对株高、穗长、穗下节间长、分蘖数、小穗数、穗粒数、千粒重、单株生物量、单株粒重、经济系数等10个农艺性状进行了考种和相关、聚类和主成分分析。结果表明,不同麦区小麦品种(系)苗期的抗旱抗冻性为黄淮冬麦区北片黄淮冬麦区南片长江中下游冬麦区。三大生态麦区的单株粒重与分蘖数、穗粒数、单株生物量、经济系数均呈极显著正相关,黄淮冬麦区南片和长江中下游冬麦区呈显著和极显著的农艺性状相对较多,说明这两个生态麦区的品种有很大的相似性;但不同生态麦区其他农艺性状正负相关各有一定差异。在欧氏距离20处,20个小麦品种(系)被聚类为长江中下游冬麦区和黄淮冬麦区南片品种(系)(第Ⅰ类)及黄淮冬麦区北片品种(系)(第Ⅱ类)两个大的生态型;在欧氏距离6处,Ⅰ类又分为分别以‘百农207’‘济麦22’和‘西农979’为代表的3个亚类,Ⅱ类是以‘长旱58’为代表。产量、穗长、株高和经济系数4个主成分因子对10个农艺性状表现型变异累计贡献率为76.39%。‘济麦22’等黄淮冬麦区北片的品种(系)综合得分在前20株中占95%。以上研究结果为小麦适应气候变暖育种和引种示范推广提供了重要参考信息。     

氮素营养水平对冬小麦产量及生物学性状的影响

2007～2008年在河北廊坊中国农业科学院国家测土施肥中心实验室试验基地的低肥力砂质潮土上,进行氮素营养水平对冬小麦产量及生物学性状的影响研究。结果表明:在喷灌低肥力土壤条件下,小麦产量与氮素营养成二次曲线关系,在每公顷施氮量为239.63 kg时获得最高产量。在每公顷施氮量为60～300 kg范围内,氮素营养促进了冬小麦株高的增加,提高了冬小麦的分蘖数、叶面积指数和最终收获穗数。氮素营养水平与冬小麦分蘖数、叶面积指数和最终成穗数成正相关的线性关系。     

小麦水旱地品种回交二代农艺性状改良效应分析

为研究干旱条件下小麦水旱地品种回交后代群体农艺性状改良效应,本研究以旱地品种‘长6878’为供体亲本、水地品种‘济麦22’为轮回亲本获得的回交二代（BC₂）后代材料,对其株高、穗长、穗下节间长、分蘖数、小穗数、穗粒数、单株生物学产量、单株粒重、千粒重、经济系数等10个农艺性状进行相关、聚类和主成分分析。结果显示,回交后代材料在株高、穗长、穗下节间长、分蘖数等性状偏向于轮回亲本‘济麦22’,同时在小穗数、穗粒数、单株生物学产量、单株粒重、千粒重、经济系数等性状中存在超亲效应。相关分析表明,经济系数与单株粒重显著正相关,而单株粒重又与株高、穗长、分蘖数、小穗数、穗粒数、单株生物学产量、千粒重等7个性状达极显著正相关水平。在欧式距离40处,BC₂群体分为4类,以轮回亲本‘济麦22’为核心的第Ⅱ类占BC₂代总数的30.5%,供体亲本‘长6878’单独划为第Ⅳ类;在欧式距离45处将第Ⅰ类（占BC₂代总数的58%）和第Ⅱ类合并成一个新的类群,即群体中88.5%的BC₂单株和轮回亲本划分为一类。主成分分析得到5个主成分因子对BC₂代农艺性状变异累计贡献率为85.51%,并筛选出综合得分高的10个株系,可作为后代重点选育。综合以上结果,在BC₂代已经取得了良好的农艺性状定向遗传改良效应,为回交定向改良小麦抗旱水分高效利用和选育新品种提供理论依据和技术支撑。     

多小穗小麦10-A EMS突变株系的农艺性状评价

为深入了解多小穗小麦种质10-A EMS突变株系的表现,对经0.8%甲基磺酸乙酯(EMS)诱变种子产生的M₄突变株系群体的12个农艺性状进行了评价。结果表明,222个突变株系间在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、单株产量等性状上差异极显著,群体具有丰富的变异。其中,突变株系群体中单株产量、总分蘖数、有效分蘖数、千粒重和穗粒数的变异系数均大于20%,而抽穗期、小穗数、籽粒直线宽和籽粒直线长的变异系数均小于10%。多重比较表明,在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数和单株产量等性状上均能筛选到与10-A差异显著或极显著的突变株系。简单相关分析表明,突变株系的穗长与小穗数、穗粒数、抽穗期呈极显著正相关,与单株产量、千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关;突变株系的小穗数与穗粒数呈极显著正相关,与千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关。聚类分析可将所有突变株系材料分为七类,其中192份突变株系与10-A聚为类Ⅰ,其中亚类ⅠA和ⅠC材料的穗粒数和千粒重都较高,25份材料聚为类Ⅱ,而其他五类每类均只含有1份突变株系。本研究结果为深入了解小麦农艺性状的遗传规律和突变株系的遗传研究与育种利用提供了参考。     

中二软占空间诱变品系的主要农艺性状及稻瘟病抗性

对经抗性初筛的34个中二软占空间诱变4代（SP4）品系进行主要农艺性状分析及稻瘟病抗性评价,结果表明,诱变品系在株高、有效穗数、穗长、穗粒数等性状的变异都达到了极显著水平,其中变幅最大的是千粒重,其次是结实率,有效穗数的变异幅度最小。除Z34外,其余33个诱变品系的抗谱比原种均有明显拓宽,且田间均抗穗瘟,说明低世代进行抗性初筛是有效的。结合主要农艺性状考查和抗瘟性分析,可从这些诱变品系中选择既抗病又具备较好农艺性状的优良材料,实现抗病种质创新的目的。     

不同地区大麦种质资源农艺性状分析与评价

为了筛选综合性状优异的大麦种质并探究其主要农艺性状的遗传基础，以57份大麦种质资源为材料，对在张掖、兰州两地的57份大麦种质资源的株高、穗长、穗粒数、总分蘖数、有效分蘖数和千粒重等农艺性状进行鉴定，结果表明，两地区6个性状的平均变异系数为23.08%和26.19%，且张掖地区种植的大麦材料6个农艺性状均优于兰州。通过系统聚类，将参试的57份材料分别分为3个类群，第I类群分别为半矮秆型材料(张掖地区)和中高秆材料(兰州地区)，第II类群和第III类群均为中高秆材料。在主成分分析中，选取累计贡献率为80.072%和75.501%的前3个主成分来评价57份大麦资源。揭示了不同大麦资源的表型特异性。     

实践八号育种卫星搭载高丹草种子发掘有益突变体

利用卫星搭载高丹草种子,对SP1代种子活力和农艺性状进行诱变效应分析,结果表明：空间条件对高丹草种子损伤较小,SP1代的发芽率、发芽势略有降低,物候期、株高、茎粗、叶片大小等性状变异不明显,分蘖性和叶片数发生较大改变。在SP1代发现丰叶和多蘖2种有益突变类型;进一步研究表明：丰叶型突变为不可遗传的生理变异,多蘖型突变为...     

春小麦航天育种效果的研究

将小麦纯系种子用硼酸溶液和水浸泡后进行航天诱变处理。研究表明 ,航天处理对种子发芽、出苗和生长有明显的促进作用 ,第 2代农艺性状具有广泛变异 ,而且正向变异较多 ,为后代选择提供了更多机遇。选出了 5个高产、抗病、优质的小麦新品系 ,其中 97- 5 1 99已进入生产试验     

耐盐小麦品种在干旱条件下的农艺性状分析

干旱、盐碱等逆境胁迫是影响小麦产量的主要自然灾害, 培育抗旱抗盐高产小麦品种是我国北方小麦育种的主要任务之一。本文对来自新疆的"新冬26"和来自河北沧州的"沧麦6001"、"沧麦6002"、"沧麦6003" 共4个小麦品种, 进行了苗期耐盐性初步鉴定, 了解4个耐盐小麦品种的耐盐能力差异, 并对2010-2011年2年中大田干旱条件下4个小麦品种的相关农艺性状进行了分析, 为小麦耐盐、耐旱品种改良与遗传育种提供参考信息。研究结果表明, 在100 mmol·L^-1 NaCl处理下, "新冬26"的根与苗的相对生长量高于3个沧麦品种; 在200 mmol·L^-1 NaCl处理下, "沧麦6003"根与苗的相对生长量较高; 同时经过100 mmol·L^-1 NaCl处理后, 4个品种的根苗长度比均有所降低, 但"新冬26"在200 mmol·L^-1 NaCl处理下, 较100 mmol·L^-1 NaCl处理下根苗长度比增大, 说明这个品种对高盐胁迫具有一定的耐受能力。在大田干旱条件下, 耐盐品种"新冬26"与沧麦"6001"表现耐旱高产。进一步分析干旱条件对耐盐小麦品种农艺性状的影响, 对农艺性状相关性分析表明: 单株籽粒产量与分蘖、穗粒数、小穗数、单株生物学产量呈极显著正相关, 与经济系数呈显著正相关。多元回归分析表明: 分蘖、小穗数、穗粒数、单株生物学产量4个农艺性状决定了单株产量75.9%的变异。以上试验结果说明, 在筛选耐盐耐旱小麦品种时, 应考虑选择分蘖、小穗数、穗粒数、单株生物学产量等指标比较高的品种。     

小麦-顶芒山羊草2M染色体系的鉴定与评价

为了研究小麦-顶芒山羊草新种质材料的染色体组构成及开发其在育种中的利用价值,本研究利用分子标记和荧光原位杂交对小麦-顶芒山羊草杂交新种质进行鉴定,并通过小麦主要病害生理小种接种和农艺性状调查等方法对鉴定的材料进行综合评价。分子标记和原位杂交结果显示,所鉴定材料分别为小麦-顶芒山羊草2M附加系、2M(2D)代换系、2AS-2ML.2MS易位系和2DS-2ML.2MS易位系;抗病性鉴定结果表明,含2M染色体的材料均高抗小麦条锈病,其小麦亲本则高感条锈病,表明2M染色体上可能含有抗条锈病新基因;农艺性状调查分析结果表明,2M染色质导入小麦,可影响其小穗数、穗粒数和穗粒重等产量性状。因此,在创制和利用抗条锈病的小麦-顶芒山羊草2M染色体小片段易位系时,应加强对上述农艺性状的考察,并利用当前主栽品种进行回交改良。本研究鉴定出的抗条锈病小麦-顶芒山羊草2M染色体系丰富了小麦抗病基因库,为小麦育种提供了新抗源。     

大麦早熟突变系高产基因型特征

运用通径分析和逐步回归相结合的统计方法 ,研究迟熟品种苏农 90 5 2的 3 6个早熟突变系的 8个农艺性状之间的遗传相关和各自的遗传参数 ,以及高产基因型特征。结果表明 :1 生育期较亲本提早的幅度为 2～ 1 3d,产量性状的突变范围较大 ;2 生育期与每穗粒数呈极显著遗传相关 ;3 影响单株产量的因子 ,按直接作用大小排列为 :单株有效穗 >千粒重 >每穗总粒数 >结实率 ,即早熟突变系高产基因型特征首先是多穗 ,其次是大粒 ,早熟高产品种的选育必须采取两高 (穗数、粒重 )一低 (粒数 )育种策略 ;4 早熟突变系的千粒重和生育期有较高的广义遗传力 ,单株有效穗和单株产量广义遗传力较小 ,遗传变异系数和遗传进度较大     

籼稻早熟辐射突变类型和相关性状的遗传分析

本试验对50个IR_24水稻辐射早熟突变系的早熟性状进行了田间观察和相关分析,其中的某些突变系相当于迟熟早稻和早熟中稻的生态遗传型,并有一定的应用价值。早熟突变系生育期缩短与主茎节数、主茎叶片数减少,叶长、穗长变短,每穗粒数、单株产量和二次枝梗数降低,蛋白质含量增加的关系,经相关分析表明,呈显著相关,而与其他性状,如有效穗数、实粒数等无明显的相关关系。分析早熟性状的遗传参数表明,生育期、株高、每穗粒数、千粒重等有较高的广义遗传力。不实率、二次枝梗数、每穗总粒数的遗传变异系数较大,遗传进度也较高,具有显著的遗传效应。     

玉米辐射诱变后代M4选系配合力效应分析

以经60Coγ射线处理选育得到的M4代诱变系及其基础材料R08和48-2为被测系,与玉米骨干自交系不完全双列杂交,分析主要农艺经济性状的配合力效应。结果表明:基础材料经辐射诱变后各性状的配合力产生了不同程度的变化;R08的诱变系11和17与48-2的诱变系26和31,其产量性状一般配合力改良效果较好,是高产育种的良好材料,但株高和穗位高GCA偏大;48-2的诱变系23、25、28、29和30虽有利于缩短生育期、降低株高和穗位高,但产量性状GCA表现较差,有待进一步改良;诱变系24产量GCA表现一般,是缩短生育期、降低株高和穗位高的理想材料;其余诱变系各具特点,需在育种实践中有针对性地改良和利用。     

基于重组自交系群体水稻氮素利用效率分析和利用

本文以水稻重组自交系群体为试验材料,设置不施氮与施低氮(150 kg·hm-2)两种处理的大田试验,研究了水稻重组自交系群体氮素吸收利用及主要农艺性状分布特征,并通过相关、聚类、主成分等统计方法阐明性状间的相互关系,为氮素高效利用水稻新品种培育提供理论依据。结果表明,水稻重组自交系群体的氮素利用效率性状在施氮150 kg·hm-2条件下的变异系数较大;施氮促进了群体穗、茎秆、叶氮含量的增加和单株干物质总量(包括单株穗重、单株茎秆重和单株叶重)的提高。在两种氮环境下,氮素干物质生产效率均与株高、穗长、单株茎秆重、单株干物质总量呈正相关,与茎秆氮含量、叶氮含量、穗氮含量呈负相关;氮素籽粒生产效率均与单株谷重、结实率、千粒重、穗总粒数和穗长呈正相关,与单株茎秆重、叶氮含量、单株叶重、单株氮素积累总量呈负相关。逐步回归分析结果显示,茎秆氮含量、穗氮含量和单株茎秆重对氮素干物质生产效率影响尤为显著,而对氮素籽粒生产效率影响更为显著的是穗数、穗总粒数与结实率。主成分分析表明,氮利用效率较高时,植株体内氮含量较低,尤其是茎秆的氮含量。因此,在大田低氮条件下,要注重筛选植株较高、茎秆较重的重穗型(穗较长,穗总粒数较多,结实率较高)株系;且具有较低茎秆与穗氮含量,尤其是较低的茎秆氮含量,将有利于氮高效利用水稻新品种的选育。从中选出的氮高效品系如Q149与氮低效品系Q114等优良品系13份,可作为优质资源研究使用。     

Allelopathy variation in dryland winter wheat (<Emphasis Type="Italic">Triticum aestivum</Emphasis> L.) accessions grown on the Loess Plateau of China for about fifty years

In this study, we investigated the genetic variation of allelopathic potential, its grey correlation with important agronomic characters, and rank analysis on allelopathic stability of fifteen wheat accessions commonly grown in arid regions of the Loess Plateau in China. The genetic variation of allelopathic property in dryland winter wheat showed significant differences between accessions. Allelopathic effects exhibited high heritability (55–95%) throughout the life cycle of wheat. Heritability was highest in the tillering stage and weakest in the seed filling stage. Allelopathic potential varied and was discontinuous throughout the wheat life cycle. Grey correlation analysis indicated a close relationship between allelopathic potential dependant on growth phase and agronomic characters. Allelopathic expression during some growth periods induced a partial correlation effect on some important agronomic characters that affected wheat yield. Allelopathic heritability and its degree of influence on yield were more evident in the vegetative growth stage compared to the reproductive stage. A multiple linear regression was built between allelopathic potential during different growth periods and agronomic characters pursued in wheat breeding. Allelopathic potential had a linear effect on production traits cultivated in wheat breeding. When allelopathic intensity varied from 0 to 1 in the reproductive stage, plant height ranged from 44 to 108 cm, spike length from 6.4 to 9.2 cm, number of spikelets with seeds from 13.4 to 21.0, mean seed number per spike from 41.5 to 50.3 and thousand seed weight from 36.2 to 38.3 g. Based on rank analysis, we concluded that there was a synergistic relationship between allelopathic potential in wheat and genetic, chemical and ecological factors. Triticum aestivum L. ‘No 6 Lankao’ and T. aestivum L. ‘No 22 Xiaoyan’ were identified as stable and relatively strong allelopathic accessions, whereas T. aestivum L. ‘Lankao 95–25’ was a stable but relatively weak allelopathic cultivar. Other varieties showed unstable allelopathic potential.     

转Bt基因玉米自交系及其杂交种的抗螟性鉴定

采用基因枪法将Bt基因(GFM CrylA)导入东北春玉米自交系铁7922的幼胚中,获得转基因植株。经过连续3年的田间接卵、室内饲喂玉米螟鉴定,获得稳定抗虫转基因系。以此为亲本与常规自交系配制了四密25Bt、通单24Bt、吉单209Bt3个杂交种。转基因自交系和杂交种的抗螟性鉴定结果表明：转基因系间抗虫性差异极显著,同一转基因系单株间和配制的3个杂交种间抗虫性也存在差异;与对照相比,转基因系配制的杂交种抗虫性明显提高,差异显著。农艺性状鉴定结果显示,转基因系配制的杂交种与对照在株高、穗长、穗行数、行粒数、百粒重上无显著差异。本研究认为,GFM CrylA(Bt)基因可用于玉米的抗螟性改良,也为转Bt基因玉米自交系能够直接用于育种提供了依据。     

转SCK基因水稻后代农艺性状变异的研究

研究了转SCK水稻及其对照栽培后的各项农艺性状的变化。对轨基因水稻及其对照的生育期、主茎叶数、株高、剑叶长、剑叶宽、穗数、穗长、穗粒数、穗实粒数、千粒重、着粒密度等农艺性状进行了研究。结果表明:与对照相比，转基因水稻植株都在1个或多个农艺性状上发生不同程度的变异，其中株高均趋向矮化，穗数增加，其它性状变异的方向和幅度并不一致，如转SCK的C162的穗粒数、实粒数及千粒重都明显少于对照；转SCK的R527和M81结实率下降；转SCK的O2428的实粒数、结实率和千粒重增加；转SCK的D62实粒数、千粒重和结实率均增加。     

利用AFLP标记和形态性状检测皖北小麦主栽品种的遗传多样性

利用AFLP标记和2年田间试验对皖北地区小麦主栽品种的遗传多样性进行了研究。以AFLP标记在20个品种之间扩增的172条多态性位点数据,采用Nei和Li的方法,计算品种间的遗传距离;同时,以2年田间试验得到的品种株高、穗长、小穗数、小穗密度、千粒重、护颖长短、粒长和粒宽等表现型性状平均数经正态标准化后,采用欧氏距离计算品种间遗传距离。基于分子标记的聚类分析结果与系谱分析基本一致,把系谱来源不清的品种划分到相应的类群。若以整个遗传距离的总平均数作尺度对聚类图的结果进行分类,大致可分为6类。Mantel检测表明,AFLP标记数据计算的遗传距离矩阵和表现型计算的遗传距离矩阵存在极显著的相关性(r=0.8260,t=11.325),证明AFLP标记是检测品种间遗传差异的有效方法,可为小麦育种亲本选配提供理论依据。研究还证实,一个骨干亲本与由其衍生出来的品种(系)之间的遗传差异一般较小。