小麦光温敏核雄性不育系开颖和柱头外露特征及其对异交结实能力的影响

为明确小麦光温敏核雄性不育系的开颖、柱头外露特征及其异交结实能力,在小区制种条件下考察了4个不育系的开颖、柱头外露小花数和异交结实粒数,并分析了开颖率、柱头外露率与异交结实率的关系。结果表明,供试不育系的开颖率为18.10%~86.28%、柱头外露率为28.68%~67.33%,其中BS366为高开颖率低柱头外露率类型,BS206为中开颖率高柱头外露率类型,BS212为低开颖率中柱头外露率类型,BS1453为低开颖率低柱头外露率类型。供试不育系柱头外露小花和开颖小花的异交结实率分别为 59.39%~65.62%和26.16%~55.54%,二者平均异交结实率相差23.46个百分点,表明柱头外露小花异交结实能力高于开颖小花,且不育系间的差异较小。供试不育系的异交结实率在23.58%~53.16%之间,各不育系间差异显著;开颖小花异交结实粒数占总异交结实粒数的平均比例为50.55%,柱头外露小花异交结实粒数占总异交结实粒数的平均比例为68.47%。开颖率、柱头外露率与异交结实率呈极显著正相关,相关系数分别为0.719和0.372,开颖率与柱头外露率也呈极显著正相关(r=0.467)。因此,高开颖率或高柱头外露率的不育系均可获得较高的异交结实率,但柱头外露率较高的不育系异交结实率也较为稳定。在育种实践中,应首先注重选择不育系的开颖率,其次加强柱头外露性状选择,以便有效而稳定地提高异交结实率。     

棉花雌雄异熟系的利用研究

棉花雌雄异熟系柱头外露性状受一对隐性基因控制，其柱头较常规陆地棉高５～１０ｍｍ，且雄蕊退化，自交成铃低，人工辅助授粉可提高自交成铃率，不去雄直接授粉异交率高达９８％以上。     

芝麻繁育特性研究Ⅰ:天然异交率的测定

根据芝麻良种繁育与种子生产的需要,为明确芝麻天然异交率(SOR),利用显/隐性单基因控制的相对性状[一组是隐性单基因控制的有限生长习性(D)和闭蒴(C)为标记的性状组合,以正常(N)性状材料为异花粉源;一组是单花(M)/三花(T)性状组合,以显性单基因控制的单花性状材料为异花粉源]为标记,对2010-2012年混合种植和条播2种模式下,5个不同种植区SOR进行了测定。结果显示,混合种植模式下SOR为5.13%~23.35%。不同种植区、不同年份、不同品种间均存在较大差异。SOR与异花粉源的距离有直接关系,随着种植行数的增多,SOR逐渐减少,不同种植区的结果存在一定差异,约在距离异花粉源20~30行(8~12m)未检测到天然异交存在。提出400m空间距离加8~12m保护行的理论隔离方法可以满足芝麻良种繁育(纯度99.9%)的需求,为芝麻良种繁育和种子生产提供了重要理论参考。     

花生蛋白质含量的主基因加多基因遗传分析

以郑8903×豫花4号构建的包含215个家系的重组自交系群体为材料,在海南三亚和河南原阳两个环境下种植,采用凯氏定氮仪测定蛋白质含量,运用数量性状主基因加多基因混合遗传模型分析方法,开展了花生蛋白质含量的遗传模型分析。结果表明,两个环境条件下家系间蛋白质含量均存在广泛变异,表现超亲遗传现象,其频数分布图呈正态分布特征。在两个环境中蛋白质含量的遗传均符合多基因遗传模型（C模型）,即受多基因效应和环境作用,其多基因遗传率分别为29.63%和18.77%;环境引起的变异分别为46.05%和54.08%。     

棉花的自花授粉与天然异交

通过授粉探讨、成铃考察和模拟昆虫传粉试验认为,棉花可分为自花和异花授粉两大类群.以自花授粉为主的一般棉种,在网室隔离和大田开放授粉条件下,自然成铃率较高且稳定,一般可达40%以上.生产上昆虫传粉虽常造成异交压力,但因自身花粉多,授粉(受精)进程快等优势,使这种压力大为降低,品种保纯可基本保证.靠异交成铃的质核不育材料,受生态环境影响较大,在网室和海南冬繁条件下,自然成铃几乎为零.此类生态条件利于保持系自交和不育系转育;在运城大田条件下,自然成铃率与常规品种接近.由于接受外源花粉的时间优势,扩大了昆虫传粉机遇,提高了异交成铃效果.     

玉米低钾耐性性状的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,以玉米缺钾症状叶片数为指标,对1个耐低钾玉米自交系T和2个低钾敏感玉米自交系S1和S2配制成的2个组合的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代进行遗传分析,研究明确玉米耐低钾性状的遗传机制。结果表明,玉米低钾耐性遗传在2个组合中都由1对加性+加性-显性多基因控制;主基因遗传率(F2)平均为60.43%,多基因遗传率(F2)平均为15.35%;T×S1组合的遗传变异占表型变异值为80.20%,T×S2组合的遗传变异占表型变异值为71.35%,表明耐低钾性状以主基因遗传为主。育种应用上可以在低世代进行这一目标性状的选择。     

芝麻蒴果大小相关性状的QTL定位分析

为定位芝麻蒴果大小相关性状的QTL,构建了中芝13×ZZM2748重组自交系群体,在三个环境下分别考察了中位和侧位蒴果性状。结果发现,蒴果长、宽、厚变化范围分别为1.54~4.39cm,0.42~1.31cm和0.37~1.33cm,相同位置蒴果的宽与厚、不同位置蒴果间的长与宽等性状均表现出较高的相关性。结合蒴果大小性状和群体的基因分型数据,在不同环境共检测到40个蒴果相关QTL,表型变异解释率为2.00%~23.67%。控制中位果长、宽、厚的QTL分别有9、4和5个,效应最大的位点分别是qMCL13.1(平均表型贡献率13.69%)、qMCW9.1(13.77%)、qMCT13.1(8.93%);控制侧位果长、宽、厚的QTL分别有10、8和4个,效应最大的位点分别是q FCL11.1(9.31%)、q FCW9.1(19.65%)、q FCT9.1(9.41%)。这些位点中,有12个QTL分别在两个环境中被重复检测到,表型变异解释率为2.00%~17.92%;有9个QTL在三个环境中均被检测到,表型变异解释率为2.23%~23.67%,且存在一因多效现象。本研究为进一步解析芝麻产量相关性状的遗传和发掘蒴果大小相关基因提供了分子基础。     

水旱两种条件下向日葵产量相关QTL定位

为获得向日葵抗旱基因位点,培育向日葵抗旱新品种,在已有的高密度连锁图谱基础上,利用Map QTL4.0软件,在水、旱两种条件下对187个RIL群体的产量相关性状进行QTL定位分析。结果表明,两种水分条件下共检测到40个产量相关性状QTL位点,干旱条件下检测到6个性状22个QTL,可解释6%~21.6%的表型变异;浇水条件下检测到4个性状18个QTL,可解释6.1%~18.2%的表型变异;其中10个QTL在两种水分条件下被重复检测到,这些QTL作用方向一致,在不同环境中稳定表达;此外,还检测到16个可能对耐旱性有直接贡献的差值QTL。56个QTL中遗传贡献率超过10%的主效位点11个。对这些QTL位点进一步验证,可为今后向日葵抗旱性分子辅助选择育种奠定基础。     

玉米低磷耐性性状的主基因+多基因遗传分析

以玉米缺磷症状叶为指标,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对1个耐低磷玉米自交系T和2个低磷敏感玉米自交系S₁、S₂及其组配的杂交、回交群体的6个世代材料进行遗传分析,研究玉米耐低磷性状的遗传机制。结果表明,玉米低磷耐性遗传在2个组合中都是由1对加性+加性-显性多基因控制;主基因遗传率（F₂）平均为60.85%和60.29%,多基因遗传率（F₂）平均为22.02%和23.47%;T×S₁组合的遗传变异占表型变异值为83.79%,T×S₂ 组合的遗传变异占表型变异值为82.34%,表明耐低磷性状以主基因遗传为主。     

春化及光周期基因的等位变异及其对冬小麦光合及产量性状的影响

为了解春化及光周期基因对小麦光合及产量性状的影响,在抗旱棚中对冬麦区广泛种植的58个冬小麦品种进行水分胁迫和正常灌水处理,在灌浆期调查其光合性状,收获后调查其产量性状,并利用分子标记检测其春化及光周期基因的等位变异,进而分析在正常灌水和水分胁迫下春化及光周期基因的等位变异对光合及产量性状的影响。结果表明,供试材料中春化基因Vrn-B1和Vrn-D1位点的出现频率分别为8.62%和43.10%,未检测到春化基因Vrn-A1位点;光周期非敏感型位点Ppd-D1a的出现频率为91.38%。充分灌水条件下,含有vrn-D1位点的品种的净光合速率、蒸腾速率及单株生物量均较含有其显性位点的品种高,而在水分胁迫下,含有vrn-D1位点的品种仍能维持较高胞间CO2浓度、单株生物量及单株籽粒产量,表明该基因型可能更适应干旱环境。综上所述,春化及光周期基因对光合及产量性状有一定影响,携带vrn-D1位点的品种具有高且稳定的光合能力及产量水平,在小麦高光效育种中应注意利用。     

甘蓝型油菜茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

为辅助抗倒伏育种,了解甘蓝型油菜茎秆强度的遗传调控,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对M417 × Brongoro（MB）组合和浙油18 × Brongoro（ZB）组合六个世代（P1、P2、F1、B1:2、B2:2和F2:3）的茎秆强度性状进行遗传分析。结果显示：甘蓝型油菜茎秆强度性状的最佳遗传模型为MX2-ADI-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型,表明该性状受2对主基因和微效多基因共同控制,以主基因遗传为主,MB组合和ZB组合的平均主基因遗传率分别为19.46%和69.93%。2对主基因的加性效应和显性效应在MB组合中作用方向相反,而在ZB组合中作用方向相同,同时还存在多种上位性效应。两个组合中环境变异占表型变异的54.68%和13.23%,说明环境对茎秆强度性状具有较大影响。     

大豆天然异交率的测定

以控制大豆绿子叶的两个重叠隐性基因(d_1d_2)为标志基因,研究了花粉给体和受体基因型及两者之间的相对距离对大豆天然异交率的影响。花粉受体和给体以10—80厘米距离在行间种植时,大豆天然异交存在显著的受体基因型效应和受体×给体互作效应;距离对大豆天然异交率无显著影响;给体基因型对大豆的天然异交率有显著影响,通交83—932为给体的异交率显著大于以其它基因型为给体的异交率。     

开颖和柱头外露对小麦温光敏雄性核不育系异交结实的影响

为提高杂交小麦制种产量,对33个小麦温光敏雄性核不育系的开颖率和柱头外露率与总异交结实率的相关性进行了研究。结果表明,33个不育系的平均不育度为99.60%,天然异交结实率为79.74%,开颖率为83.40%,柱头外露率为4.85%。所有不育系开颖小花的平均异交结实率为86.13%,开颖小花结实占总异交结实的80.88%,开颖率与总异交结实率呈极显著正相关（r=0.831 4）,说明开颖率是决定小麦温光敏核不育系异交结实率的关键因素之一。柱头外露小花的异交结实率为90.23%,其结实占总异交结实的5.39%,柱头外露率与总异交结实率呈正相关,但相关不显著,其原因与不育系的平均柱头外露率较低有关;但柱头外露小花的异交结实能力强于开颖小花,因此选育高柱头外露率小麦不育系有助于提高杂交小麦异交结实率和制种产量。     

红麻自然异交率的测定及繁种隔离

红麻自然异交率的大小主要取决于品种间花粉源距离的远近。在贵州麻区的自然生态条件下,红麻在半径13米范围内的自然异交率平均为3.1%。品种问的距离在15米以上是繁种隔离的起码要求。     

转基因抗虫棉自交混繁法原种生产技术

种植转Bt基因抗虫棉后,由于田间用药次数大幅度减少,田间昆虫量明显增加,异交率也随之提高.Bt基因在棉花中表现为显性遗传,与非抗虫棉的杂交一代仍表现为抗虫,且生长势较强,自交后则分离出不抗虫的植株.     

近常异交水稻不育系目标性状研究

通过3a来对光温敏雄性核不育水稻目标性状的表达及遗传规律的研究表明,同一品种水稻不育系的柱头外露率在年际之间差异不显著。在自然条件下,柱头外露率与异交结实率成正相关。在套袋条件下,外露率与结实率主要与品种有关,外露率与结实率没有明显的相关性。在常温下,花粉至少可存活3d以上。柱头活性一般可保持7d以上,开花后外露柱头活性逐日递减,不同品种间有差异,与柱头长短及柱头性状有关。柱头长,分杈多,不易干燥,生活时间长,异交结实率高。     

棉花育种基础理论讲座(二)

第二讲质量性状遗传及连锁群我们从棉花植株外表所能见到的性状可区别为质量性状和数量性状。这两类性状的主要区别是: (1)质量性状由一、二对基因控制。数量性状由多对(具体数目不详)基因控制。(2)控制质量性状的基因位点容易查明。控制数量性状的基因位点到目前为止还     

不同海拔高度对稻米品质性状的影响

对10个杂交稻组合在同一生态区5个不同海拔高度12个品质性状的变异特点进行了研究.结果表明,不同品质性状在不同海拔高度的变异存在很大差异,糙米率、精米率、粒长相对稳定,各组合平均变异系数仅为0.75%,0.60%和3.16%;而垩白度、垩白粒率波动较大,各组合平均变异系数高达92.28%和66.54%.通过聚类分析,可根据稻米品质性状在不同海拔高度的变异系数大小划分为3种类型,第1种是对气候条件变化最敏感的生态敏感型,如垩白度、垩白粒率,第2种是对气候条件变化反应迟钝的生态迟钝型,如糙米率、精米率、粒长,第3种是介于二者之间的中间型.随海拔升高,灌浆结实时间延长,整精米率增大,垩白度、垩白粒率变小,说明高海拔有利于改善稻米品质.     

栽培×野生大豆2个重组自交家系群体种子耐淹性遗传分析

大豆播种后遭受洪涝灾害会严重影响出苗率,往往导致减产,选育耐淹大豆品种是防灾避害的有效途径。以种子不耐淹水的2个栽培大豆南农493-1、南农86-4分别与耐淹野生大豆PI342618B杂交衍生的NJRISP和NJRINP重组自交家系群体为材料,研究其在72 h淹水处理下种子耐淹性的变异与遗传。结果表明:淹水条件下供试群体家系间发芽率存在显著差异,遗传变异大。发芽势、发芽率及豆芽根长、芽长性状有较高的遗传率,且各性状之间呈现高度正相关。主基因+多基因分离分析方法分析发现淹水条件下2个群体大豆发芽势和发芽率遗传符合4对主基因模型(H或I模型),主基因遗传率达93%以上,多基因效应较低,耐性等位基因来自野生大豆亲本。野生大豆中蕴含优异耐淹基因资源,可为大豆耐涝育种提供优异基因。     

云南稻种昆明小白谷耐冷性指标性状的遗传分析

 以云南稻种资源昆明小白谷与日本品种十和田配制的杂交F₂、B₂F₁等为材料,在低温处理条件下研究了昆明小白谷7个农艺性状的遗传特性。结果表明总结实率和特定结实率是对低温最敏感的性状,可用作孕穗期耐冷性的评价指标,在无法用结实率来评价耐冷性时,也可用株高、穗长的变异率作为耐冷性指标。遗传研究发现有1～2对主基因参与调控结实率性状,回交使性状向轮回亲本趋近的速率因性状而异。