几个高粱不育系主要农艺性状的配合力分析

采用不完全双列杂交法对5个高粱不育系的株高、穗长、穗粒重、千粒重、生育期和产量进行了配合力分析。结果表明,5个不育系上述6个重要农艺性状的一般配合力差异极显著。7050A、9047A在产量性状上具有较高的一般配合力效应,21A株高为负向效应,有利于降低杂交种的株高从而增强抗倒伏能力,V4A在千粒重上有较高的一般配合力效应,且具有早熟性,因此仍具直接利用价值。     

不同细胞质类型杂交稻组合产量及相关性状配合力

选用6种不同细胞质类型的10个不育系和10个恢复系,采用不完全双列杂交配制100个组合,按细胞质类型分类,对产量及相关性状的配合力进行分析.结果表明:不同细胞质类型组合的单株有效穗、株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数等5个性状主要受基因加性效应的影响,单株产量和千粒重受基因加性效应和非加性效应的共同影响,基因加性效应的作用大于非加性效应,结实率主要受基因非加性效应的影响.株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率和千粒重等6个性状主要受不同细胞质类型一般配合力的影响,单株有效穗和单株产量主要受恢复系一般配合力的影响.单株有效穗、株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重和产量7个性状的狭义遗传力较高,结实率性状的狭义遗传力较低.同一亲本不同性状间和同一性状不同亲本间的一般配合力表现也有较大的差异.特殊配合力在不同细胞质类型所配杂交组合间及同一细胞质类型杂交组合不同性状间存在明显的差异.     

高粱杂种优势与类型血缘关系的探讨

高粱类型间的本质区别是基因型的差别,亨加利高粱具有独立类型特点。类型间血缘差异大,F_1的杂种优势大,但杂种优势大并不等于配合力高;高的配合力是要在一定血缘类型差异的基础上,还要有好的经济性状的搭配。目前采用南非高粱、西非高粱与中国高粱杂交选育雄性不育系,用亨加利高粱与中国高粱杂交选育恢复系,虽二系的杂交亲本都有中国高粱血缘,但在杂交选育过程中,注意选择不同血缘类型趋向,是可以获得高产质优新的杂交高粱的。     

高粱航天新不育系与恢复系的配合力分析

为了尽快鉴定高粱航天新恢复系和不育系的配合力和遗传力,采用双列不完全杂交法分析了高粱新选航天新不育系与恢复系的配合力。结果表明,不育系中产量、穗粒重的一般配合力较高的有52A和55A,恢复系中一般配合力较高的有sp42和sp46。在穗粒重性状上特殊配合力最高的组合是52A×sp46。加性方差与基因型方差的比值依次之顺序是穗粒重>株高>穗粒数>产量>千粒重>穗长。杂交种产量的髙低取决于双亲一般配合力和特殊配合力效应较高的组合,试验中52A×sp46,52A×sp42是两个较优的杂交组合。     

航天诱变处理对高粱产量以及品质影响的研究

为了解航天诱变处理对高粱品种农艺、品质以及产量的影响,本试验选用高粱材料7A和R111搭实践8号卫星进行诱变处理,田间筛选出H16A,H275A不育系和SP系列恢复系。组配出高粱品种H16AXSP91和H275AXR111与地面对照种子晋杂18号同期播种在试验田内,于成熟期测定高粱植株农艺、品质以及产量指标。结果表明：诱变处理选育的高粱品种主要特点是顶土力强,出苗整齐,苗体绿色或深绿色,长势旺盛;株高170cm,抗倒伏,品质好,其中以H275AXR111效果最为明显。     

高粱亲本系配合力问题的F1代表现

实践证明,高产高粱杂交种的育成取决于优良亲本系的选育。高配合力是优良亲本系的重要特征。正确地理解配合力的实质,研究亲本配合力的构成和对杂交种产量形成的影响,对于高粱杂交种亲本选育具有实际意义。材料和方法用两套亲本(A 系及 R 系)之间相互杂交(A×R)这一不完全双列杂交资料,分析高粱亲本系的配合力已被高粱育种界普遍接受和采用。依据此法用23个亲本组配了两组不完全双列杂交试验,共69个组合,分别于1990、1991年以3次重复种植。行长4米,行距0.6米,每亩保苗6000株。1990年为3行区,1991年为2行区。两组试验(90、91)均以小区产量进行配合力分析,结果分列表1、表2。     

航天诱变处理对高粱产量以及品质的影响

为了解航天诱变处理对高粱品种农艺、品质以及产量的影响,本试验选用高粱材料‘7A’和‘R111’搭实践8号卫星进行诱变处理,田间筛选出‘H16A’、‘H275A’、不育系和SP系列恢复系。组配出高粱品种‘H16AXSP91’和‘H275AXR111’与地面对照种子‘晋杂18号’同期播种在试验田内,于成熟期测定高粱植株农艺、品质以及产量指标。结果表明诱变处理能提高高粱的净光合速率和叶绿素含量。与对照相比,处理1、处理2净光合速率和气孔导度分别增加了3.34%、2.86%(P0.05)和11.72%、15.38%(P0.05),蒸腾速率降低了6.37%、5.59%(P0.05)。诱变处理能降低高粱的株高并提高产量。与对照相比,处理1、处理2株高分别降低了0.07%、0.04%(P0.05),产量增加了1.73%、3.45%(P0.05)。综上所述:以‘H275AXR111’对高粱产量以及品质效果最为明显。     

新选高粱亲本系的配合力及遗传力分析

为了筛选配合力和遗传力表现优良的亲本,选育强杂种优势的高产粒用高粱,选用3 个新选不育系和6 个新选恢复系,采用不完全双列杂交法,组配18 个杂交组合,对亲本和杂交组合的生育期、株高、穗长、千粒重、穗粒重和产量6 个主要农艺性状进行一般配合力(GCA)效应、特殊配合力(SCA)效应分析,并对其遗传参数进行估算。结果表明：不育系15512A在穗长、千粒重和产量上一般配合力较高,其相对效应值分别为2.4962、4.8319、2.6174。不育系15520A在株高、穗粒重和生育期上一般配合力较高,相对效应值分别为6.9927、5.7449、2.1595。恢复系15670、15652 和15607 的一般配合力较高。这些亲本可以在以后的育种和生产中加以利用。主要农艺性状的加性方差/基因型方差比值大小顺序依次为：穗长＞穗粒重＞株高＞生育期＞产量＞千粒重。从产量性状来看,15511A×15652 是一个较优的杂交组合。     

高粱净光合速率的遗传分析

为筛选净光合速率配合力较高的亲本,选育高光效的高粱杂交品种,选用3 个高粱不育系和6 个恢复系,采用不完全双列杂交法,组配18 个杂交组合,在高粱抽穗期、开花期和灌浆期对亲本和杂交组合的净光合速率进行一般配合力(GCA)效应、特殊配合力(SCA)效应分析,并对高粱净光合速率与主要农艺性状和产量性状进行相关性遗传研究。结果表明,在高粱抽穗期、开花期和灌浆期不育系162273A净光合速率一般配合力均最高,其效应值分别为16.2706、9.7331 和11.9907,3 个不同时期净光合速率一般配合力最高的恢复系分别为16727、161011 和161026,其效应值分别为10.6624、23.7309、18.0146。3个不同时期高粱净光合速率特殊配合力最高的组合分别为162273A×16878、162279A×161026 和162279A×161026,其效应值分别为35.0123、19.9455 和33.0046。3 个不同时期高粱净光合速率加性方差与基因型方差比值较低,狭义遗传力也较低。相关性分析研究表明,灌浆期净光合速率与穗粒重、千粒重、籽粒产量、生物产量和收获指数均呈极显著正相关。     

夏播高梁亲本系主要农艺性状配合力的分析

试验结果表明：不育系Ｌｕ１Ａ的株高、生育期的一般配合力低于６２３Ａ，达极显著水平，而产量、穗粒数的一般配合力高于６２３Ａ，达显著或极显著水平，可望替代６２３Ａ成为高粱夏播区配制高产、早熟、矮秆杂交种的骨干不育系。恢复系材料中，６００６的穗长、千粒重、熟期的一般配合力表现突出，与其他材料差异达显著或极显著水平。晋８９３４６的产量一般配合力效应值最高，株高的一般配合力效应值最低，穗粒数显著高于对照，应用潜力较大。参试组合中，６２３Ａ×晋８９３４６、Ｌｕ１Ａ×晋８９３４６等组合产量居前几位，综合性状较好     

山西省高粱杂交种主要性状分析

针对山西省16个高粱杂交种的特征特性和区域差异,对它们的生育期、株高、穗长、千粒质量、穗粒质量、淀粉含量等性状与产量的相关性进行了分析,初步拟定了山西省高粱杂交种选育的性状指标,旨在为育种工作者提供参考。     

高粱若干株形性状与产量关系的研究

高粱的株形性状主要包括株高、叶角和叶向值等，这些性状在Ｆ１代均表现出明显的杂种优势，其中叶向值为负优势。株高的杂种优势最大，但在试验范围内株高与籽粒产量之间没有显著的相关性，今后育种中可适当降低株高。由于Ｆ１代叶角为正优势，叶向值为负优势，要获得紧凑型高粱杂交种就必须选择叶角更小、叶向值更大的亲本系。本试验中的紧凑型高粱（叶角小，叶向值大）没有表现出高产趋势，说明产量形成是较复杂的，既受株形因素的影响，也受其他性状的影响，超高产必须要实现株形性状与其他优良农艺性状的结合。     

盐胁迫对不同类型甜高粱品种产量形成的相关性分析

选用不同类型的14个甜高粱品种,设置4个不同浓度(0、0.3%、0.6%、0.8%)水平的盐胁迫处理,研究了盐胁迫对不同类型甜高粱品种产量形成的影响。试验结果表明,不同类型甜高粱品种的籽粒产量和鲜重产量差异显著,籽粒产量和鲜重产量均随盐浓度的升高而降低,但杂交种降低幅度显著低于常规种,表现出较高的耐盐优势;在高浓度条件下甜高粱的生长发育受到明显抑制,对盐胁迫下最敏感的性状依次为籽粒产量、穗粒重、穗重、穗粒数、千粒重、出苗天数、茎重、叶重、单株鲜重、鲜重产量;由逐步回归统计得出,影响籽粒产量的主要因子有穗粒重、穗重、千粒重、穗长、穗粒数、穗粗,影响鲜重产量的主要因子有单株鲜重、茎重、叶重、鞘重、茎粗、株高。     

旱育保姆包衣对不同萌发状态杂交稻种子出苗和幼苗生长的影响

[目的]研究旱育保姆包衣对旱育秧出苗和秧苗生长的影响。[方法]用3种粒型的杂交水稻为材料,在吸胀谷、露白谷、短芽谷和长芽谷4种萌发状态下进行包衣处理,以不进行包衣为对照,观察出苗数、出苗速度和秧苗生长情况。[结果]不同粒型和不同萌发状态种子的出苗速度对旱育保姆包衣的反应有一定差异。无论粒型和萌发状态如何,包衣处理都能使其最终出苗率提高,尤其对发芽速度较慢的短圆粒型和粗长粒型的露白谷及短芽谷效果更为明显。包衣处理使秧苗株高降低,根系生长旺盛。[结论]旱育保姆包衣对不同粒型和不同萌发状态种子的出苗均有促进作用,作用大小与粒型和萌发状态有关;水稻进行包衣处理更容易获得壮秧。     

不同类型高粱主要农艺性状与品质性状差异分析

对来自国内外60份不同类型高粱材料的农艺性状、产量性状和品质性状在新疆干旱区的表现进行分析比较,目的是了解不同高粱类型在新疆干旱区的差异表现,为新疆干旱区能源用高粱品种选育提供参考依据.研究发现,供试高粱材料间生育期差异显著(P＜0.05),其中,甜高粱的生育期最长,平均为116.8 d,变幅在100.5～131.5 d之间.农艺性状分析发现,帚高粱的株高最高,平均为275.2 cm,籽粒高粱最矮,平均只有235.6 cm.甜高粱的伸长节间数最多,平均为12.6个,其中,甜高粱X054伸长节间数最多,为15.6个.各高粱类型的产量构成差异较大,籽粒高粱的籽粒产量最高,平均为7.9 t/hm2,而甜高粱和帚高粱的茎秆产量较高,分别为10.3和10.2t/hm2,全株总干物质积累量以甜高粱为最高,平均为25.3 t/hm2,变幅在18.4～31.5 t/hm2之间,其次为帚高粱的23.6 t/hm2,籽粒高粱最低,平均只有20.3 t/hm2.品质性状分析表明,籽粒各组分含量最为稳定,各高粱类型间差异较小,其次为叶片和叶鞘,而不同高粱类型间茎秆的碳水化合物含量和木质素含量差异较大,其中,甜高粱表现出更高的可溶性总糖含量,平均为236.6 g/kg,是籽粒高粱的3倍、帚高粱的2倍之多,而甜高粱的木质纤维素含量明显低于籽粒高粱和帚高粱,特别是纤维素含量,平均要低100 g/kg以上.碳水化合物产量分析发现甜高粱和帚高粱的平均积累量较高,分别为14.2和13.8 t/hm2,各高粱类型中均以纤维素和半纤维的贡献最大,特别是帚高粱材料,平均贡献率达65.9％.综上,相比于籽粒高粱和帚高粱,甜高粱整体表现出更强的能源利用潜力.同时应指出,各类型高粱材料均为宝贵的种质资源,应充分的挖掘利用,以筛选并进一步培育出适合新疆干旱区种植的能源用高粱新品种.     

酒用糯高粱资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响酒用糯高粱生产的主要因素之一,鉴定酒用糯高粱资源成株期的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对高粱产业的发展具有重要意义。【方法】以50份酒用糯高粱资源为材料,于2015年和2016年设置正常灌水和干旱胁迫2个处理在旱棚内进行田间试验,测定株高、穗长、茎粗、分蘖数、穗粒数、千粒重、单株粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,产量与分蘖数、穗粒数和单株粒重呈极显著正相关,与穗长、茎粗和千粒重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为产量、穗粒数、分蘖数、单株粒重、千粒重、茎粗、穗长和株高。主成分分析表明,5个主成分可代表酒用糯高粱抗旱性84.26%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试酒用糯高粱材料抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为产量、分蘖数、穗粒数、单株粒重、千粒重、穗长、茎粗和株高,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试酒用糯高粱材料划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级2份、Ⅱ级16份、Ⅲ级28份、Ⅳ级2份、Ⅴ级2份。除茎粗和分蘖数外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有分蘖数、穗粒数和单株粒重。【结论】干旱胁迫对酒用糯高粱资源成株期各指标均有极显著影响。确定了D值为适宜的抗旱性鉴定方法。筛选出成株期抗旱性强的酒用糯高粱材料分别为粱丰141-3和粱丰247-3,可为酒用糯高粱抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。分蘖数、穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期简单、直观的抗旱性评价指标。     

优异高粱雄性不育系01-26A的组配降秆效应及其分子机理

【目的】高粱机械化生产是未来发展的必然方向,而合理的株型是机械化生产的基础与关键。育种过程中发现,矮秆雄性不育系01-26A具有和现有粒用高粱恢复系组配F₁都能降低株高的独特优势,是一个极其难得的株型调控材料。因此,对其株高遗传效应及调控基因位点进行研究,旨在探明其株高矮化遗传机理和调控机制,以期应用遗传育种手段促进高粱株型优化提供理论依据。【方法】以具有矮化株高效应的01-26A和不具矮化株高效应的7050A高粱雄性不育系为试材,重点对其与7个（包括6个粒用和1个甜高粱）恢复系的杂种F₁的株高及节数、穗柄下茎秆高度、穗柄长和穗长等相关参数的遗传效应进行分析,同时对调控株高基因的位点Dw₁、Dw₂和Dw₃（Dw₄暂未被克隆）进行测定与分析。【结果】高粱雄性不育系01-26A（A₁细胞质）具有显著的矮化粒用高粱株高的效应,以其为母本组配的杂种F₁株高较以高粱雄性不育系7050A（A₂细胞质）为母本组配的杂种F₁株高降幅为15.8%,绝对值一般不超过160 cm,而以其为母本组配的甜高粱杂种F₁株高降低不明显,不具矮化效应;01-26A矮化株高遗传效应主要表现在杂种F₁穗柄下茎秆高度明显缩短,茎秆中下部节间长度与株高变化相关性较高;01-26A杂种F₁穗柄长降低是造成株高变矮的另一原因,其效应小于穗柄下茎秆高度,而穗长对株高变化的影响很小;通过基因位点的序列和类型分析,确定了01-26A矮化基因Dw₁—Dw₃的基因类型,并通过多个杂交组合的株高遗传数据分析,推断01-26A基因型很可能是dw₁dw₁Dw₂Dw₂dw₃dw₃dw₄dw₄,即三矮高粱不育系;另外,通过对株高调控基因研究分析,发现01-26A的dw₁和dw₃矮化基因可能对粒用高粱杂种F₁株高影响效应更大,而Dw₂的存在是造成其与甜高粱杂种F₁株高没有矮化的内在原因。【结论】高粱雄性不育系01-26A可能是具有dw₁dw₁Dw₂Dw₂dw₃dw₃dw₄dw₄基因的三矮高粱不育系,可通过降低杂种F₁穗柄下茎秆高度（主效）和穗柄长（次效）,实现高粱株高的矮化调控;但其与甜高粱杂交,可能由于Dw₂的存在,F₁并未发现明显的矮化效应。     

种植密度对高粱群体生理指标、产量及其构成因素的影响

为合理的种植密度可构建良好的群体结构,优化群体光合生理功能,提高光能利用效率,充分发挥高粱品种的增产潜力。以酿造高粱(Sorghum bicolor L. Moench)‘晋杂23号’为试验材料,在大田试验条件下研究了不同种植密度（4.5万株/hm2、7.5万株/hm2、10.5万株/hm2和13.5万株/hm2）对高粱生长、群体光合生理指标、籽粒产量及其构成因素的影响。结果表明：随着种植密度增加,高粱株高相应增高,而茎粗相应变细;高粱的叶面积指数(LAI)、群体光合势(LAD)和总光合势呈显著性增加,而透光率、群体净同化率(NAR)、群体生长率(CGR)呈现递减的趋势;高粱单株干物质积累量呈现递减的趋势,而群体干物质积累量呈显著性增加。在4.5万株/hm2~10.5万株/hm2密度范围内,籽粒产量随密度增加呈显著性增加,其中密度在10.5万株/hm2的籽粒产量比4.5万株/hm2增产13.8%。随着密度增加,单位面积穗数相应增加,穗粒数相应减少,千粒重没有显著的影响。相关分析表明,种植密度与LAI、LAD、生物产量和籽粒产量呈显著性正相关,而与透光率、NAR和CGR呈显著性负相关。本研究表明,种植密度对高粱群体生理指标、产量和产量构成因素有显著的影响。酿造高粱‘晋杂23号’的种植密度以10.5万株/hm2为宜,在高粱生产中可形成良好的群体结构,协调群体与个体的生长,优化群体光合生理功能,使生物产量与籽粒产量都达到较高水平。     

承德地区春播芝麻营养生长阶段≥12℃有效积温与主要农艺性状的相关性分析

研究承德春播芝麻营养生长阶段(5月15日~7月31日)的有效积温与芝麻主要农艺性状的相关性,可以为该区春播芝麻的种植管理及产业化合理布局提供科学依据。2014年和2015年以冀航芝1号、冀航芝2号、冀航芝3号3个芝麻品种为试验材料,研究了承德春播芝麻营养生长阶段≥12℃有效积温对芝麻主要农艺性状的影响,并进行了相关性分析。结果表明:同一芝麻品种,不同年际的株高和一次分枝数存在显著差异,每株蒴果数、千粒重和单株种子产量存在极显著差异;芝麻营养生长阶段≥12℃有效积温与芝麻株高、千粒重和单株种子产量呈极显著的正相关,而株高与千粒重和单株种子产量呈极显著正相关、与主茎始蒴高度呈极显著负相关。芝麻在营养生长阶段受有效积温影响显著,因此,在承德地区选择活动积温条件较优的区域种植并加强春播芝麻中前期栽培管理,对提高承德春播芝麻产量具有重要意义。     

中国粒用杂交高粱研究状况

中国粒用杂交高粱生产中应用的细胞质主要有A1和A2两种类型,两系法应用较少。不育系的细胞核有南非高粱核体系、中国高粱核体系、倾向南非高粱核体系和印度高粱核体系。恢复系的种质主要是中国高粱和倾中国高粱类型。杂种优势利用模式由南非高粱×中国高粱、中国高粱×中国高粱,发展为倾南非高粱×倾中国高粱和印度高粱×倾中国高粱。植株高度由高秆改良成中秆,使产量大幅度提高。温度是影响不育性的主要因子,A1型不育系遇到低温寡照环境败育较重;A2型不育系雌蕊败育轻,雄蕊遇高温可散出花粉,使不育系产生少量自交结实。目前生产中应用的杂交高粱植株偏高,株型不理想,抗性有待改良。