豇豆属内栽培种分类的再研究

 通过豇豆属、菜豆属6个豆种的148份材料的20个重要形态性状的观察，过氧化物酶、酯酶同工酶的比较分析，应用数值分类法对豇豆属栽培种的分类及亲缘关系进行了研究。 6个豆种的形态聚类为黑吉豆、绿豆、饭豆类群；豇豆类群；菜豆类群；过氧化物酶酶谱聚类为绿豆、黑吉豆、饭豆类群；小豆类群；豇豆类群；菜豆类群。酯酶酶带扫描峰聚类为小豆、饭豆类群、绿豆、黑吉豆类群；豇豆类群和菜豆类群。 据上述结果认为：⑴将绿豆、黑吉豆、饭豆、小豆从菜豆属划出更符合生物自身的自然属性；⑵绿豆等4个豆种与豇豆种在许多性状、同工酶表现上存在较大差异，是否将其归入豇豆属值得重新考虑；⑶绿豆与黑吉豆、小豆与饭豆间的亲缘关系最近，而饭豆与绿豆、黑吉豆较小豆与之具有更近的亲缘关系。     

豇豆与饭豆种间杂种的获得及其鉴定

对豇豆和饭豆进行种间杂交试验,30个正反交组合中有3个杂交组合获得种子,它们分别是豇豆A65×饭豆B24、豇豆A27×饭豆D1、豇豆A136×饭豆A163。对获得的种间杂种及其双亲进行表型性状、生理指标及分子标记鉴定分析结果表明,豇豆A136×饭豆A163杂交组合所获杂种为假杂种,其他2个杂交组合所获杂种为真杂种。利用豇豆与饭豆种间杂交将饭豆的有利性状基因导入豇豆中,拓宽豇豆的遗传背景,为豇豆种质资源的创新与新品种选育提供基础。     

食用豆类资源创新品种选育进展及发展策略

据FAO统计资料,面积和产量排前八位的世界主要食用豆类依次为菜豆、鹰嘴豆、豇豆、豌豆、木豆、小扁豆、蚕豆和羽扇豆。全世界117个国家生产菜豆,54个国家生产鹰嘴豆,34个国家生产豇豆,93个国家生产豌豆,22个国家生产木豆,55个国家生产小扁豆,57个国家生产蚕豆,21个国家生产羽扇豆。绿豆、小豆、饭豆、黑吉豆生产主要分布在亚洲。     

泰国食用豆生产概况与前景分析

食用豆是泰国主要栽培的农作物之一,主要栽培豆种有绿豆、黑吉豆、饭豆、木豆、普通菜豆、豇豆等(此处统计不包括大豆和花生),栽培面积合计约为168 000 hm2,消费方式主要为豆芽、甜点、菜用等,在泰国农业生产中起着重要作用.就泰国相关食用豆的生产情况、主要育种目标、产业前景等情况作了综述,供广大科技工作者参考.     

芝麻种间杂交亲和性差异及杂种生物学特征分析

【目的】 探索芝麻不同种之间的杂交亲和性,分析其杂种的生物学特征,为芝麻野生种种质资源高效利用提供依据。【方法】 以芝麻栽培种豫芝11号（S. indicum,2n=26）和S. latifolium（2n=32）、S. calycinum（2n=32）、S. angustifolium（2n=32）、S. radiatum（2n=64）等4个野生种为亲本材料,采用双列杂交方法,通过田间人工授粉配置不同种间组合;结合胚拯救方法获得种间杂种F₁。根据杂交结蒴率比较组合杂交亲和性;在盛花期和成熟期观察杂种植物学性状特征,利用Alexander染色法进行花粉粒育性鉴定。通过根尖细胞染色体涂片明确杂种染色体数目及特征。选用自主筛选的胡麻属特异多态性SSR引物,分析种间杂种分子标记差异。【结果】 配置了5个芝麻种间的20个正、反交组合,共授粉2 091朵花,获得杂交蒴果370个。发现以染色体数目多的种为母本更易获得远缘杂交蒴果。5个芝麻种之间杂交亲和性的变化范围为1.18%（S. radiatum×S. calycinum）—63.33%（S. calycinum×S. angustifolium）。共有9个杂交组合获得杂种F₁种子,F₁植株的花粉败育率为35.21%—100.00%,其中,S. calycinum与S. angustifolium杂交组合F₁的可育株比例最高,为87.68%。杂种F₁在株高、株型等性状方面均表现出明显的超亲优势。栽培种与各野生种的正反交杂种F₁在叶型、花型和花色表现出双亲的局部特征。栽培种芝麻（n=13）与具有n=16染色体组型的3个野生种的杂交亲和性依次为S. angustifolium>S. calycinum>S. latifolium;野生种S. radiatum（n=32）与n=16染色体组的3个野生种的亲和性依次为S. calycinum>S. angustifolium>S. latifolium。在5个种中,野生种S. calycinum与S. angustifolium的亲缘关系相对最近。获得的部分杂种植株根尖细胞染色体数目观察显示,杂种的染色体数目与理论值一致。利用3对多态性SSR引物对F₁植株的分子鉴定结果显示,真杂种比例为99.66%。杂种染色体核型和特异SSR标记结果显示出胡麻属不同种的遗传特征差异。【结论】 胡麻属5个种之间的杂交亲和性差异显著,种间杂交后代杂种优势明显;S. calycinum与S. angustifolium的亲缘关系相对最近,可用于芝麻优异种质创制和远缘杂交育种研究;其他种间杂交存在着生殖隔离障碍,可采用胚拯救、分子标记利用等手段加强芝麻野生资源利用。     

早花象牙参为母本的3个种间杂交F1表型多样性研究

象牙参属(Roscoea)为分布在高寒地区较为耐寒的姜科植物。本研究以早花象牙参(R.cautleoides)为母本的3个种间杂交组合(“早花×粉叶”“早花×绵枣”“早花×长柄”)F₁的一年生和二年生苗为试材，分析其主要表型的变异和遗传多样性，为象牙参属植物利用种间远缘杂交进行种质资源创新提供参考。结果表明，3个种间杂交组合F₁一年生苗叶表型和块根表型的差异较大，变异系数范围为4.47%～54.12%,其中“早花×粉叶”和“早花×绵枣”F₁的块根较小、叶片较窄，而“早花×长柄”的块根较大、叶片较宽，且叶片长势与块根品质之间关系密切；二年生苗叶表型和花表型的变异系数范围为0.27%～30.54%,3个杂交组合中“早花×绵枣”未开花，其余组合F₁花朵大小无明显差异，但花朵结构、花色等存在明显区别，“早花×长柄”F₁的多样性表现最高。3个种间杂交组合F₁的表型多样性较高，且杂交组合群体间及群体内均存在丰富的表型变异，这使进一步选育优良品种成为可能。综合而言，“早...     

5种食用豆及其配比组合抗氧化性研究

以小豆、绿豆、豌豆、芸豆、豇豆等5种食用豆的15个品种为材料,从总抗氧化能力和羟自由基清除能力2个方面,研究食用豆营养保健的合理搭配。结果表明,参试各食用豆品种间抗氧化性存在较大差异,京农绿小豆的总抗氧化能力测定值最大,为0.365U/mg,定碗1号的羟自由基清除能力测定值最小值,为0.003U/mg;5种食用豆等量配比组合间存在显著差异,组合京农8号、冀绿9、食荚大菜豌1号、龙芸豆4号、中豇1号的总抗氧化能力测定值(0.452U/mg),比单一品种京农绿小豆测定最高值(0.365U/mg)有明显提高;总抗氧化能力和羟自由基清除能力测定结果均说明,不同种类食用豆组合在抗氧化性方面存在互作高效的特性;非等量配比,总抗氧化能力最高值可达到0.589U/mg,高于等量配比组合最高值0.452U/mg。食用豆合理搭配,可显著提高其抗氧化性方面的营养保健价值。     

杂种小麦品质性状的性状相关和主成分分析

为了探究化杀杂交小麦品质性状在不同世代的表现,以4个品质不同小麦品种组配的4个杂交组合为材料,对杂种F₁代(杂交当代种子)和F₂代(F₁代植株上的自交种子)及其亲本的籽粒品质性状和面团品质性状进行了杂种优势、亲子相关、性状相关和主成分分析。结果表明:(1)杂种小麦 F₁代品质性状的杂种优势远远大于F₂代杂种优势,杂种小麦F₂代存在较强的面团品质杂种优势;(2)在小麦品质改良过程中,以籽粒硬度和蛋白质含量作为选择指标,有利于筛选出高面筋含量、高沉淀值以及蛋白质品质和磨粉品质优良的基因型;(3)在杂种早代选择籽粒蛋白质含量时不能忽视低亲的影响,要提高杂种F₂代的沉淀值,关键是提高高亲和中亲的水平;(4)通过主成分分析可以将F₂代8个品质性状综合成2个主成分因子。     

百合不同杂交组合杂种胚的抢救

胚抢救是杂交育种种质创新的重要途径。本试验以不同百合品种间杂交获得的杂种胚以及未成熟的种子作为外植体进行组织培养并观察其萌发现象。比较观察相同杂交组合幼胚与未成熟种子离体培养的萌发与生长情况,以及百合不同杂交组合杂种胚的萌发状况并进行数据统计。试验表明:在所试验的杂交组合中,幼胚的萌发率高于未成熟种子的萌发率,由幼胚生长所形成的幼苗生长状况均优于未成熟种子。近缘杂交中亚洲百合杂种系内品种间的杂交组合萌发率比东方百合萌发率高,且生长状况良好;远缘杂交中亚洲百合与野生种杂交杂种胚的萌发率与生长状态均优于东方百合与野生种杂交组合和LA品种与野生种杂交组合杂种胚。     

不结球白菜与西洋菜远缘杂交亲和性研究

为培育不结球白菜耐湿性新种质,以不结球白菜和水生蔬菜西洋菜为亲本进行远缘杂交,研究了授粉时间、授粉方式对其杂交亲和性的影响以及同一时间授粉后杂交组合种荚长度的发育。结果表明:19个杂交组合中,只有4个组合获得了杂交种子,但经鉴定为假杂种,其他组合的种胚均在发育过程中败育,不结球白菜与西洋菜远缘杂交的亲和性较低,表现为受精后不亲和,亲和性与不结球白菜的基因型紧密相关;重复授粉与切割柱头授粉对杂交组合亲和性的影响差异不显著;杂交组合的种荚长度随时间变化逐渐增长,但不同组合间差异显著性略有不同,授粉后5—15 d为种荚生长发育的关键时期,这可为利用胚培养技术挽救杂交授粉后的未成熟种胚,选择适宜的培养时间提供重要依据。     

AFLP初析小豆栽培和野生变种(Vigna angularis var.angularis and var.nipponensis)间演化与地理分布关系

 利用 12对AFLP引物 ,以饭豆标准品系M 0 0作对照 ,对来自中国、日本、韩国、尼泊尔、印度、不丹的 14 6份小豆栽培种 (Vignaangularisvar.angularis)和野生种 (Vignaangularisvar.nipponensis)种质的基因组DNA进行扩增 ,得到 313条多态性带。据AFLP多态性数据绘制的聚类图 ,可区分其中的 14 3份种质 ,表明小豆物种 (Vi gnaangularis)存在足够的遗传多样性 ,可用于资源材料的准确鉴别与分类。鉴于此 ,采用新开发的利用AFLP数据揭示核苷多样性的Innan’s进化树分析方法 ,进一步将 14 6份小豆资源分成 7个明显不同的地理演化群 ,即中国栽培种、日本栽培种、日本综合群 韩国栽培种、中国台湾野生种、中国野生种、尼泊尔 不丹栽培种和喜马拉雅野生种演化群。就上述地理演化群的遗传多样性、地理分布以及野生种与栽培种之间可能的演化关系进行了分析 ,初步认为栽培小豆至少应当有 4个不同类型的野生祖先和 3个不同的地理起源。     

Preliminary Study on Geographical Distribution and Evolutionary Relationships Between Cultivated and Wild Adzuki Bean (Vigna angularis var. angularis and var. nipponensis) by AFLP Analysis

A set of representative 146 adzuki (Vigna angularis var. angularis, and var. nipponensis)germplasm from 6 Asian countries traditionally for adzuki bean production, together with an out group stand-ard rice bean (Vigna umbellata), were analyzed by AFLP methodology using 12 informative primer pairs.313 unambiguous polymorphic bands were created. According to the dendrogram by cluster analysis based onAFLP banding, 143 of the accessions were distinct and revealed enough genetic diversity for identification andclassification of accessions within Vigna angularis. A neighbor joining tree was generated using newly devel-oped Innan's nucleotide diversity estimate from the AFLP data. From analysis, 7 distinct evolutionary groups,named as "Chinese cultivated", "Japanese cultivated", "Japanese complex-Korean cultivated", "Chinesewild", "China Taiwan wild", "Nepal-Bhutan cultivated" and "Hymalayan wild", were detected. Nucleotidediversity with geographical distribution of each group is discussed, regarding the evolutionary relationships be-tween wild and cultivated adzuki beans. The preliminary results indicated that cultivated adzuki bean should bedomesticated from at least 4 progenitors in at least 3 geographical origins.     

豇豆属3种主要食用豆类的抗豆象育种研究进展

在中国栽培的豇豆属食用豆类主要有绿豆(Vigna radiata)、小豆(Vigna angularis)和豇豆(Vigna unguiculata)。豆象是危害这些食用豆类作物的重要仓储害虫。防治豆象危害最为经济且环保的方法是利用作物本身的抗性培育抗豆象品种。中国豇豆属食用豆类抗豆象育种尚处于起步阶段,分子遗传学研究落后,导致抗豆象新品种选育进程缓慢、育种效率低。本文将从抗豆象资源搜集、抗豆象机理研究以及抗豆象分子标记、抗豆象育种等方面综合阐述绿豆、小豆和豇豆3种主要豇豆属食用豆类的国内外研究进展,以期对中国开展相关的研究提供借鉴。     

基于新遗传连锁图谱的豇豆抗豆象QTL定位

【目的】豆象是危害豇豆最主要的仓储害虫。发掘豇豆抗豆象基因为抗性品种的选育,以及减少豆象对豇豆生产的危害奠定基础。【方法】以中豇1号（感）和Pant-lobia-1（抗）为亲本构建的包含282个株系的RIL群体为研究材料,利用人工接种法分别对282个株系接种绿豆象和四纹豆象,进行抗豆象表型鉴定,并利用两亲本对3 992个来源于绿豆、小豆和豇豆的SSR标记进行多态性筛选,然后利用筛选到的多态性标记对282个株系进行基因型分析,最后结合RIL群体各株系抗豆象表型鉴定数据和基因型分型数据,采用完备区间作图法（ICIM-ADD）进行抗豆象QTL定位分析,在此基础上构建遗传连锁图谱,并定位豇豆抗豆象基因。【结果】中豇1号和F₁籽粒的被害率均为100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分别为22.5%和42.5%。推测Pant-lobia-1对绿豆象和四纹豆象的抗性均为隐性遗传;筛选到182个多态性标记,利用这些多态性标记构建了一个包含11个连锁群的豇豆遗传连锁图谱,图谱总长1 065.23 cM,相邻标记间平均遗传距离为5.85 cM;经2种豆象处理,分别在连锁群1和连锁群5上检测到2个稳定的QTL位点,暂定名为vubr1-1和vubr5-1,其中vubr1-1位于标记XD11-44和HAAS_VR_2274之间,标记间的遗传距离为7.6 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的7.16%和6.92%;vubr5-1位于标记XD1-14和CP185之间,标记间的遗传距离为2.90 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的6.96%和6.37%。【结论】构建了一个包含11个连锁群、182个多态性标记的豇豆遗传连锁图谱,检测到2个与抗豆象相关的QTL位点。     

红小豆高产栽培数学模型研究

【目的】研究红小豆高产栽培数学模型,为改进红小豆高产栽培技术措施提供参考。【方法】采用五因素二次回归正交旋转组合设计,建立红小豆产量（y）与播种期（x1）、种植密度（x2）、N（x3）、P2O5（x4）和K2O（x5）之间的数学模型,模拟寻优。【结果】采用4月下旬播种、密度11.66万~12.34 万株/ha、纯N 43.92~50.37 kg/ha、P2O5 57.353~62.998 kg/ha、K2O 28.335~31.665 kg/ha的综合栽培措施,可使红小豆获得高于1255.09 kg/ha的产量。【结论】采用五元二次回归正交旋转组合设计建立基于播期、种植密度及N、P、K施用量5个因子的红小豆高产栽培数学模型具有可行性。在重庆万州生态条件下,红小豆生产上还需增施P肥。     

利用SSR标记分析小豆种质资源的遗传多样性

 【目的】分析小豆起源国中国丰富的小豆种质资源的遗传多样性及群体结构,提高这些种质在育种中的利用效率。【方法】选用51对SSR引物对国内外145份小豆种质进行多样性评价,并分析了中国小豆种质资源间的遗传关系和遗传结构。【结果】共检测出222个等位变异,每SSR位点的等位变异数为2～13不等,平均为4.35个,其中分布频率低于5%的等位变异数占35.9%。多态性信息含量（PIC值）为0.014～0.838,平均为0.472。不同种质间遗传相似性系数为0.227～0.951,平均为0.482。比较分析发现,湖北、陕西等省小豆资源的遗传变异最丰富,且遗传背景与中国主产区小豆存在较大差异。基于NTSYS的聚类可以将145份小豆种质划分为5组,根据组内种质的地理来源,可分别命名为东北组、华北Ⅰ组、华北Ⅱ组、华东组和混合组,其中混合组主要由湖北、陕西及国外种质组成。利用STRUCTURE对小豆种质资源的遗传结构分析与NTSYS聚类结果基本一致,即种质的遗传背景与地理来源有关。【结论】中国小豆种质资源遗传变异丰富,不同地理来源小豆间存在遗传分化,可以作为小豆生态区划的重要参考依据。     

甘蓝型油菜与A~nA~nC~nC~nC~oC~o六倍体的可交配性及杂交种菌核病抗性

【目的】利用甘蓝与甘蓝型油菜的六倍体杂交种为桥梁与甘蓝型油菜回交,从回交种的自交后代中选育理想的甘蓝型油菜个体,是将甘蓝遗传成分转入甘蓝型油菜的一种新策略。调查多份甘蓝型油菜与六倍体的可交配性及杂交种后代的育性,并以油菜菌核病抗性为例,以验证该策略在甘蓝型油菜遗传改良中的应用潜力。【方法】用菌核病抗性较强的野生甘蓝与甘蓝型油菜中双9号进行种间远缘杂交,采用胚挽救及染色体加倍技术创建A~nA~nC~nC~nC~oC~o六倍体。通过调查六倍体与9份甘蓝型油菜的杂交结实率,分析六倍体与甘蓝型油菜的可交配性。通过调查六倍体与9份甘蓝型油菜的杂交种F_1的自交、自由授粉结实率和菌核病抗性水平,反映杂交种F_1代的结实能力以及目标性状的改良情况。【结果】经鉴定,六倍体含有20条A基因组染色体和36条C基因组染色体,即染色体组成为A~nA~nC~nC~nC~oC~o。该六倍体同时具有甘蓝亲本和甘蓝型油菜亲本中双9号的遗传物质,其自交结实率和自由授粉结实率分别为5.6和8.6粒/角。六倍体与9份甘蓝型油菜杂交的结角率在69.1%—92.9%,每角粒数介于4.7-10.5,不同基因型的甘蓝型油菜与六倍体杂交结果率和每角粒数均存在显著差异(P0.01)。所调查的9份杂交种F_1的花粉育性达到正常水平,但自交结实率和自由授粉结实率分别为11.4-20.7粒和19.9-26.1粒,基因型间均存在显著差异(P0.0001),自交结实率和自由授粉结实率之间相关性显著(r=0.67*,P0.05)。综合2013和2014年的茎秆菌核病抗性鉴定数据,六倍体相对于中双9号的相对感病度为0.47,9份甘蓝型油菜的相对感病度在0.94—1.26,亲本基因型之间抗性水平差异显著(P0.0001)。9份杂交种F_1的相对感病度为0.56—1.10,均介于对应的双亲之间,且与甘蓝型油菜亲本的抗性水平显著相关(r=0.78*,P0.05)。其中5份杂交种F_1的相对感病度显著低于对应的甘蓝型油菜亲本(P0.05),即其抗性水平相对于原甘蓝型油菜亲本获得明显提高。【结论】A~nA~nC~nC~nC~oC~o六倍体有一定的结实能力,与甘蓝型油菜的可交配性受油菜基因型显著影响,但均易获得具有较好(一定)结实性的杂交种后代,目标性状在杂交种一代获得显著改良。     

绿盲蝽对寄主转换的适应性及生理响应

【目的】明确绿盲蝽在不同寄主植物之间转换后的适应性与生理响应机制。【方法】采用昆虫试验种群生命表方法,系统测定用四季豆饲养2代后的绿盲蝽分别转换到豇豆、绿豆、鄂杂棉10号（Bt棉）和苏棉9号（非Bt棉）上的种群生长发育与繁殖等生命表参数,并分析不同供试寄主饲养的绿盲蝽成虫体内的淀粉酶、蛋白酶及海藻糖酶活性和海藻糖含量。【结果】绿盲蝽由四季豆转移到不同供试寄主植物上均可完成世代循环,但不同龄期若虫的发育历期与存活率、5龄若虫体重及成虫寿命与产卵量等差异显著。不同供试寄主饲养的绿盲蝽种群趋势指数值依次为：四季豆（16.56）﹥Bt棉-鄂杂棉10号（3.23）﹥常规棉-苏棉9号（2.14）﹥豇豆（1.67）﹥绿豆（1.31）。不同供试寄主饲养的绿盲蝽成虫体内的几种酶活性也存在较大差异。转基因棉（鄂杂棉10号）种群的海藻糖酶活性最高（3.74 μg•mg-1•min-1）,而海藻糖含量最低（3.03 μg/adult）。【结论】绿盲蝽由四季豆转换到其它4种寄主后,其生长发育速率与种群趋势增殖指数等生命参数均有所下降,成虫体内的蛋白酶、淀粉酶、海藻糖酶活性及海藻糖含量也有显著差异。总体相对比较而言,绿盲蝽对棉花具有较高的适应性。