鸭茅重要种质DUS测试及农艺性状评价筛选

以我国主栽的32个鸭茅品种(系)为研究对象,对其开展了DUS测试,并基于农艺性状进行了综合评价筛选,以期筛选出适合我国南方及长江流域地区生长的优质鸭茅种质资源。结果表明:供试鸭茅品种(系)可根据其物候期的差异,主要分为早、中、晚熟3种类型,生育期介于230~307d。各供试鸭茅品种(系)在抗锈病、越夏率、生长速度、草产量、茎叶比、鲜干比、分蘖数等均差异明显,呈现出不同程度的群体差异,以‘滇北’、‘01472’、‘Cristobal’、‘宝兴’、‘波特’等表现较为突出。供试14个DUS性状在各鸭茅间表达程度各不相同,可用于区分供试鸭茅品种(系),并得出关于鸭茅产量、抗性及品质的供试种质综合排序,最终筛选出17份表现较为优异的鸭茅资源。     

鸭茅DUS测试不同品种性状一致性分析

鸭茅是世界著名的优质多年生牧草,为优化鸭茅DUS测试指南,制定符合我国国情的鸭茅DUS测试标准,根据UPOV鸭茅DUS测试指南相关内容,选取30个性状,对9个鸭茅品种(系) 连续两年DUS测试结果一致性进行了分析,结果表明除花序主轴基部分枝数外,其余6个质量性状一致性好;7个假质量性状在两个独立生长周期内,观测结果保持基本一致;在2年生长周期内3个数量性状:株高,倒二叶长,鲜重在9个品种(系)上差异均达到极显著水平(P<0.01),不同品种(系)在不同的数量性状上存在不同的差异,数量性状受环境影响大,数量性状的平均变异系数变幅26.3%(‘01472’,2013年)~48.2%(‘瓦纳’,2014年)。总体来说质量性状和假质量性状的一致性要高于数量性状。‘宝兴’、‘古蔺’、‘楷模’3个国审鸭茅品种年际间性状相对稳定,且稳定的数量性状较多,综合考虑可以把它们用作测试标准品种。     

鸭茅品种(系)表型分析及隶属函数综合评价

以32个鸭茅（Dactylis glomerata）品种（系）为研究对象,对其12个表型及产量相关性状进行研究分析,以期为鸭茅品种选育及改良提供参考。结果表明：不同鸭茅品种资源的表型特征存在广泛变异,其中以穗叶距变异最大,花序宽度和节间长度次之,而倒二叶宽度变异最小,品种内平均表型变异系数为26.71%（01472）~179.13%（金牛）。供试各性状间显著相关,叶片长而宽的鸭茅,植株高大,节间长,穗叶距长。主成分结果显示,前3个主成分累计贡献率达61.75%,反映了总体数据的大部分信息。隶属函数法分析表明,‘滇北’、‘Cristobal’、‘01472’、‘波特’、‘宝兴’、‘川东’在各供试鸭茅品种（系）中表现较优,是鸭茅新品种选育和改良的优异亲本材料。     

8个鸭茅品种（系）在渝西地区的品比试验

为了筛选出在渝西地区生态适应性强的鸭茅(Dactylis glomerata)品种(系),本试验从物候期、生长状况、鲜草产量、干草产量、茎叶比、农艺性状和营养成分等方面连续两年对01472、79-9、02-116、01-103、金牛、阿索斯、宝兴、安巴8个品种(系)的鸭茅进行了综合评价。结果表明,所有材料均能适应渝西地区的自然环境条件;02-116生长速度最快,连续两年干草产量最高,分别可达15 914和17 031kg·hm~(-2),金牛茎叶比(干)最低,两年分别为0.26和0.24,营养价值最高。根据干草产量和营养价值综合评价得出,02-116和金牛表现出优于其它鸭茅品种(系)的潜力,适合在渝西地区推广种植。     

利用形态性状以及SSR标记鉴定4个川西北老芒麦品种（系）

基于23个形态性状和SSR分子标记,对在川西北推广应用的老芒麦(Elymus sibiricus)3个国审品种(‘川草2号’、‘阿坝’和‘康巴’)及1个新品系(‘雅江’)进行了鉴定研究。各品种表型性状与遗传背景差异较明显。新品系‘雅江’表现出优良的农艺性状,株高、叶长、叶宽、茎粗等形态性状均值显著优于3个对照品种(P0.05)。13对多态性好、特异性强、条带清晰的SSR引物在4个品种(系)中共扩增出90条条带,其中具有多态性的条带共68条,引物多态性条带比例(PPB)、多态性信息含量(PIC)及Shannon多样性指数(H)的平均值分别为76.32%、0.309及0.451,在供试品种(系)中均表现出较高的多态性。基于形态数据的欧氏距离和基于SSR数据的遗传距离矩阵之间具有较强的相关性(r=0.696,P=0.08),表明联合形态学标记和遗传标记能很好地用于品种鉴定,并且基于形态数据以及SSR分子标记的UPGMA聚类结果基本一致。筛选出4对引物可用于供试品种鉴定,并绘制了DNA指纹图谱。新品系‘雅江’具有明显区别于其它3个主推品种的形态特征和遗传背景,这为川西北高原老芒麦主要品种的遗传关系分析及品种的知识产权保护提供了数据支撑。     

Co60辐射在高羊茅表型和子代上的响应

以高羊茅品种猎狗5号为材料,用Co60射线辐射种子,研究其表型性状变异及其子代生长速度、分蘖能力以及表型特征.结果表明:(1)辐射母代高羊茅的株高、叶长、叶宽、叶厚等表型性状产生了明显变异,其中株高、叶长、分蘖数、穗粒数、成坪密度比未辐射母代极显著下降;叶宽比未辐射显著下降;叶厚比未辐射极显著增加;千粒重下降;叶色没有改变.(2)辐射子代高羊茅生长速度和分蘖能力均下降,其中生长速度在拔节期下降最快.(3)辐射材料子代表型性状表现与对照子代相比,产生了变异.     

3个鸭茅品种（系）在雅安的品种比较试验

为探索不同鸭茅(Dactylis glomerata)品种(系)间的差异,2012-2014年在四川雅安进行鸭茅3个品种(系)的比较试验。结果表明,参试的鸭茅品种(系)中,‘宝兴’和‘滇北’为早熟型,而‘金牛’为晚熟型,其利用时间更长。干草产量方面,2013年‘滇北’产量最高,为11 443kg·hm~(-2);2014年‘宝兴’产量最高,为8 101kg·hm~(-2)。方差分析表明,2013年‘金牛’的产量与‘滇北’和‘宝兴’均差异显著(P0.05),而‘滇北’与‘宝兴’差异不显著(P0.05);2014年参试的鸭茅3个品种(系)产量间均差异不显著(P0.05)。‘金牛’的茎叶比最低,表明其叶量丰富。从营养成分分析来看,蛋白质年平均含量从高到低依次为‘金牛’(21.63%)、‘滇北’(20.70%)和‘宝兴’(20.37%),‘金牛’的粗蛋白含量较‘滇北’和‘宝兴’分别高0.93个百分点和1.26个百分点。综合来说,‘金牛’的品质更加优异。     

10个白三叶品种在成都平原的生产性能评价北大核心CSCD

为筛选出适宜在成都平原推广种植的优质白三叶品种,对10个白三叶引进品种进行了物候期、干草产量、生长高度、茎粗、叶面积等指标的生产性能评价,并对其进行营养品质测定。结果表明,引进品种‘金宝’的物候期最长,可达306 d,为晚熟品种。各供试白三叶品种在返青第一次刈割后生长速度最快,达0.52~0.67 cm·d^(-1),随后两次刈割后日均生长速度放缓,第3茬刈割后生长速度最慢,为0.34~0.50 cm·d^(-1)。各品种中‘罗特’年度平均干草产量最高,达14436.44 kg·hm^(-2),较对照品种‘海法’‘胡依阿’分别增产20.0%、26.7%(P<0.05)。‘欧米克’年平均干草产量为8898.64 kg·hm^(-2),显著低于对照品种‘海法’‘胡依阿’(P<0.05)。各参试白三叶品种的生长高度、拉伸高度为22.6~30.2 cm、35.4~53.7 cm,‘罗特’的叶面积、茎粗和茎节数最大,‘超级胡依阿’的生殖枝长度,‘金宝’的叶柄长度和‘海法’的叶柄粗均在参试白三叶品种中表现最优。对10个品种的粗蛋白等营养成分进行测定,结果表明,不同白三叶品种间差异较大,引进品种‘游侠’的粗蛋白含量最高,可达22.8%。应用灰色关联度分析方法对10个白三叶品种的干草产量及相关农艺性状进行综合比较分析,‘罗特’‘超级胡依阿’和‘金宝’田间性状表现较优,适宜在成都平原地区推广种植利用。     

国内外鸭茅品种DUS研究分析

本研究应用DUS测试对19个国内外鸭茅品种进行研究,为筛选适合我国南方地区种植的多年生优质牧草及南方现代草地畜牧业发展做出贡献。结果表明,供试鸭茅品种可分为早熟、中熟、晚熟3种类型;且生长速度、鲜草产量、鲜干比、分蘖数、抗性表现差异明显,通过差异比较可有效区分供试鸭茅,通过品种综合排序,最终筛选出适合作为鸭茅杂交亲本的优良育种亲本。     

Co^60辐射在高羊茅表型和子代上的响应

以高羊茅品种猎狗5号为材料,用Co^60射线辐射种子,研究其表型性状变异及其子代生长速度、分蘖能力以及表型特征。结果表明：（1）辐射母代高羊茅的株高、叶长、叶宽、叶厚等表型性状产生了明显变异,其中株高、叶长、分蘖数、穗粒数、成坪密度比未辐射母代极显著下降;叶宽比未辐射显著下降;叶厚比未辐射极显著增加;千粒重下降;叶色没有改变。（2）辐射子代高羊茅生长速度和分蘖能力均下降,其中生长速度在拔节期下降最快。（3）辐射材料子代表型性状表现与对照子代相比,产生了变异。     

狗牙根品种(系)表型及分子遗传变异研究

狗牙根系世界著名多年生禾本科暖季型草坪草,广泛用于不同用途草坪建植.本研究对国内审定的5个狗牙根品种,1个新品系及1个国外引进品种进行表型性状和分子遗传的比较研究,以进一步明确我国狗牙根品种资源的利用特性和遗传基础.结果表明,1)供试狗牙根品种(系)'02011'在试验区域的成坪速度为53 d,绿期为269 d,高于国内审定品种;2)反映株高,匍匐茎,旗叶,花序等特性的9个表型性状在品种间差异均达极显著水平(P<0.01);3)各品种(系)在匍匐茎表面颜色,花序抽出度,叶片上表面颜色,生长习性,生殖枝表面花青甙显色,外颖颖壳,颖尖花青甙显色等植物新品种测试性状上表现出不同程度的群体差异;4)SRAP与SSR分子标记各18对引物分别扩增出167和316条谱带,多态性比例分别为87.51%和70.13%,来自相同地域的供试狗牙根品种具有较近的遗传相似度.     

四倍体鸭茅产量及其构成因素的QTL定位

产量相关性状是复杂的数量性状,对鸭茅的单株产量及构成因素进行QTL分析,可提高育种中对产量性状优良基因选择的效率,同时为鸭茅遗传改良、基因克隆及分子标记辅助育种提供理论依据。以四倍体鸭茅“楷模”和“01436”为亲本杂交而成的作图群体为试验材料,于2014年对洪雅、宝兴两个不同生境下鸭茅株高、旗叶长、倒二叶长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、花序长、分蘖数、单株干重等9个产量相关性状进行了表型鉴定及相关性分析。此外,在已构建的高密度鸭茅分子遗传图谱的基础上,采用MapQTL 5.0进一步对这些性状QTL定位分析。结果表明,绝大多数性状在亲本间呈显著差异且都整体表现出连续变异,符合数量性状遗传的特征;相关性分析表明,大多数产量相关性状均与干重极显著正相关,与单株干重相关性最好的依次为分蘖、株高;QTL分析发现,控制该9个农艺性状的QTL共60个,洪雅38个,宝兴22个,这些QTL分别定位于分子连锁图谱的1、2、3、4、5共5个连锁群上,单个QTL的贡献率为5.7%~24.7%,单个性状QTL个数为2~15个。其中,控制株高、花序长的QTL各12个,控制倒二叶长、茎粗的QTL各4个,控制旗叶宽、倒二叶宽的QTL各2个,控制单株干重的QTL有6个,影响分蘖的QTL为3个,与旗叶长相关的QTL最多15个。     

野生鸭茅植物学形态特征变异研究

对25份野生鸭茅种源进行植物学特征变异性研究,结果表明:1)不同种源鸭茅的植物形态学特征存在广泛变异。其中,种子千粒重变异最大;旗叶长度、花序形状次之;穗叶距、花药宽度、旗叶宽度等性状变异中等;而花序长度、株型、叶宽、种子长度变异最小。2)鸭茅植物形态学特征间存在明显相关性,花序直立、紧缩的鸭茅,叶片窄长,茎秆粗壮,旗叶较长,雄性生殖器官发育良好,结种性能强;而花序下垂、开展的鸭茅则与之相反。3)聚类分析表明,不同野生鸭茅种源可划分为3类,其中花序下垂种源聚于一类;而花序直立的种源分居另两类。4)从形态学特征及相关农艺性状分析,花序直立的鸭茅更具开发利用潜力。     

鹅观草表型性状变异与生境间的相关性

根据鹅观草(2n=6x=42)资源的地理分布特点,采用T检验、变异系数、主成分分析、相关分析和聚类分析法对来自四川、新疆、宁夏、内蒙古、甘肃和山西的40个居群进行表型多样性分析。结果表明,表型性状无论在居群内还是居群间均表现出显著差异(p<0.01)。主成分分析显示,株高、穗长、旗叶长、旗叶宽、小穗数、小花数穗下第一节间长和穗轴第一节长等8个性状是引起鹅观草表型性状变异的最主要因素;这8个表型性状与海拔高度、年平均温度和纬度的相关程度较高。聚类分析结果表明,以遗传距离18.72为分界线可将40个居群分为三类,第一类只包括1个居群,其株高、穗长和穗下第一节间长为40个居群中最高、最长的植株;第二类包含20个居群,具有植株矮小、穗短、叶片窄小、小穗数少等特点;第三类包含19个居群,该类植株与第二类植物相比较,具有植株高大、叶片较长、较宽、小穗数和小花数较多、穗下节间长等特点。     

无芒雀麦农艺性状与产量形成关系的多重分析

通过遗传参数估算、相关分析、主成分分析、逐步回归分析和通径分析等多种方法,综合分析无芒雀麦农艺性状与产量形成的关系。结果表明,无芒雀麦各性状变异丰富,变异系数介于7.75%~19.15%之间;茎节数、基部茎长、花序长、小穗数、旗叶宽、旗叶叶鞘长、倒二叶长、倒二叶宽和倒二叶叶鞘长遗传力达65%以上,遗传进度达15%以上,遗传稳定性较高,在育种选择中应用效果较好;多元逐步回归和通径分析表明,茎节数、基部茎长、穗下茎长、倒二叶长和倒二叶叶鞘长对干草产量具有较高的直接效应,小穗数、旗叶宽、倒二叶长、花序长和倒二叶宽对种子产量具有较高的直接效应;主成分分析筛选出Q2、Q4、Q6和Q8共4份高产种质材料,4份材料的平均干草产量达13.06t/hm 2,种子产量达1.62t/hm 2。综合分析表明,茎节数、基部茎长、花序长、小穗数、旗叶宽、倒二叶长、倒二叶宽和倒二叶叶鞘长具有较高的遗传稳定性,与无芒雀麦产量形成关系密切,可作为筛选高产无芒雀麦种质材料的鉴定性状;材料Q2、Q4、Q6和Q8综合性状较好,可作为培育优良品种的亲本材料。     

垂穗披碱草落粒性评价及农艺性状的相关性分析

为挖掘优异垂穗披碱草(Elymus nutans)种质资源,加快其抗落粒品种选育,本研究在前期资源筛选基础上,于2015-2016年对13份垂穗披碱草种质的落粒性及15个农艺性状进行了变异、相关性、主成分和聚类分析,并用隶属函数法对农艺性状进行了综合评价。结果表明,15个农艺性状中落粒率的变异系数最大,为57.43%,穗长的变异系数最小,为5.77%。13份种质中,PI619516落粒率最低,种柄断裂拉伸张力(breaking tensile strength,BTS)测定值达70.05gf,种质PI639855的落粒率最高,BTS值为13.99gf。BTS变异分析表明,种质PI639852的变异系数最大,为45.09%,表明该种质在落粒性方面存在较大的种内遗传差异。相关性分析表明,倒二叶长与旗叶长和旗叶宽,旗叶长与旗叶宽呈极显著正相关(P0.01),每穗小花数与穗长和茎粗呈显著正相关(P0.05),BTS与穗长和茎粗呈显著负相关(P0.05),表明穗长和茎粗越大,BTS就越小,落粒率就越高。以BTS值为变量的聚类分析结果表明,13份种质被聚为4类,第ⅰ类种质落粒性最高,第ⅱ和第ⅲ类种质表现出很高的落粒性,而第ⅳ类种质落粒性中等。15个农艺性状的综合聚类分析结果表明,13份种质被聚为4类。隶属函数分析表明,种质PI547394的综合性状表现优异,综合隶属函数值为0.55。本研究为垂穗披碱草育种提供了宝贵的遗传资源。     

扁穗雀麦优良品系数量性状的变异分析及遗传参数评估

以扁穗雀麦的9个新品系和2个国审品种为供试材料,采用方差分析方法,估算了21个数量性状的有关遗传参数,并结合性状间相关性分析和聚类分析对扁穗雀麦育种时的选择效果和育种潜力进行了评价。结果显示:达到显著水平的17个性状中14个性状广义遗传力处于极高水平,依次为单株干重、旗叶叶鞘长、旗叶宽、初级分枝数、倒二叶宽、茎粗、单株种子产量、株高、小穗数等,3个性状广义遗传力处于中等水平或中高水平,其中倒二叶长最低,其次为第1节间长。株高、倒二叶叶鞘长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、分蘖数、花序数、小穗数、初级分枝数、单株干重和单株种子产量表现出较高的遗传进度,第1节间长、旗叶叶鞘长和小花数为中等,旗叶长和花序节数较低。此外,新品系在单株产量相关性状上总体优于两个国审品种,主要特征为植株高,叶片宽,茎秆粗壮,基部第1节间较短,分蘖数多,单株干重和种子产量高等特点。第1组(新品系组)内,BCS1103的株高和单株产草量最高,分蘖数较多;BCS1106的叶片最宽,分蘖数、圆锥花序数和小穗数最多,单株产草量和单株种子产量最高;BCS1109的基部第1节间,叶鞘最长,叶片最窄,茎秆最细,初级分枝数最多。第2组内,黔南比江夏表现出更优异的产草相关性状。综合试验结果认为,在注重产草量对扁穗雀麦进行选择时,株高、旗叶宽、分蘖数、倒二叶宽、茎粗和花序数的可靠性较大,选择效果较好。在注重种子产量进行选择时,分蘖数、花序数、单株生物量和株高的可靠性较大,效果较好。另外,本试验中的新品系与供试品种相比,在产草性状和种子生产性状方面均占有明显优势,具有选育出牧草新品种的潜力。     

中国西南区野生芒居群表型变异研究

生物能源被认为是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源。芒植株普遍高大、生物质产量高、燃烧品质好,加之其分布广泛、抗逆性强、适宜在广袤的边际土地上种植,成为一种极为理想的生物能源植物。为探明中国西南区野生芒居群的表型多态性及表型变异规律,对37个野生居群材料的9个植物学形态特征及产量性状进行了研究。结果表明,11个表型性状在居群间的差异均达到极显著(P＜0.01)水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为单株产量干重、单株产量鲜重、分蘖数、旗叶长、旗叶宽、叶宽、茎节数、茎节长度、茎粗、株高和叶长。11个性状特征间存在显著的相关性,叶片长而且宽的芒,旗叶长而宽,植株高大,茎秆粗壮,分蘖较少,反之亦然。此外发现分蘖数、株高、叶长3项指标对芒单株产量存在显著正相关(P＜0.01),是评价芒单株产量的3项主要指标。9个植物学形态特征可归成为4个主成分因子,累计贡献率达到82.551%,最大程度上反映了所有材料测定的表型特征。采用欧氏距离系统聚类法将37个芒野生居群依据9个植物学形态特征分为3类:植株高大叶片窄长型、植株高大叶片宽长型和植株低矮叶片窄短型。     

海南弯穗狗牙根种质资源形态多样性研究

为选育优良品种并对选育工作提供理论依据及参考,观测了采自海南不同地区的19份弯穗狗牙根(Cynodon arcuatus J. S. Presl ex Presl)种质的19个形态指标,并运用多种分析方法研究其形态多样性。结果表明:不同种源形态性状具有广泛的变异性。其中,叶毛、草层高度、花药颜色、直立枝和匍匐枝的叶长变异最大,其次为小穗数、花序长、草层密度、直立枝及匍匐枝叶宽、节间长、节间直径和穗枝数;而在茎色、叶色、小穗颜色和柱头颜色方面的变异幅度最小;不同种源形态性状间存在着显著或极显著的相关性。狗牙根种源草层越高大,其叶片越长,草层越密,匍匐枝越粗;在欧氏距离8.24处可将19份种质分为3类,即细叶型、普通型和宽叶型。