中国花生育种的发展历程与展望

花生是重要的油料作物和经济作物。几十年来,中国花生生产迅速发展,花生良种的培育和推广在其中的贡献巨大。为了阐明花生育种在中国的发展历程以及今后的发展方向,本研究介绍了中国花生品种的更替历程,综述了除引种和传统的杂交育种技术之外,新技术在花生育种中的应用,归纳了中国花生育种的目标。指出综合利用花生育种新技术并结合常规育种技术,培育高产、早熟、优质、多抗、适于出口以及适于机械化栽培和加工的花生新品种将是今后中国花生育种的发展方向。     

花生分子育种研究进展

随着高通量测序技术、基因组学分析技术和分子生物学技术的发展,分子育种已成为花生育种的重要手段之一。在新一代高通量测序技术的影响下,大量的花生功能基因和分子标记被挖掘出来,遗传连锁图谱更加精细化,强化了分子标记与常规育种的有机结合,促进了花生转基因技术发展。本文对国内外花生分子育种的研究进展进行综述,并对花生分子育种的主要问题和发展前景进行了讨论。     

我国高油花生育种研究进展

花生油中不饱和脂肪酸含量高且营养丰富,一直深受人们的喜爱,选育含油量高的优良品种一直是花生育种的重要目标。本文综述了2000年以来我国高油花生遗传育种的研究进展和成果,分析了部分品种的系谱来源,讨论了当前育种工作中存在的问题及今后的发展方向,以期为我国的高油花生育种提供参考。     

吉林省花生育种现状及发展方向

为进一步明确吉林省花生育种目标,论述了吉林省花生育种现状、存在的问题及未来发展方向。指出吉林省花生育种近期目标应以高产、早熟、高油和高蛋白为主,中长期目标兼顾抗逆育种、高油酸育种和适宜机械化育种,同时阐明要注重多优良性状的聚合改良。提出将传统育种和现代分子育种技术有机结合,多途径、多手段开展花生新品种选育的育种思路。强调要以市场需求为导向,同时兼顾长期目标与短期效应,满足生产需要。     

福建花生品种系谱及其性状演变分析

为了给花生新品种选育和引种工作提供依据,分析了福建省建国以来审定（认定、鉴定）的33个花生品种系谱及其产量等性状的演变。结果表明：福建花生育成品种共涉及45个亲本,其中22个来自福建省,24个亲本是育成品种,‘狮头企’、‘粤油92’、‘汕油523’和‘泉花10号’、‘泉花327’是福建花生品种的骨干亲本,品种的亲缘关系主要来自于广东。系统育种是福建1951-1980年主要的育种方法,1991年以来杂交育种成为花生育种的主要方法。随着花生品种的更换,产量水平不断提高,其中百果重、百仁重逐渐提高对花生产量起了重要作用。脂肪含量有随着时间而略有提高的趋势,蛋白质含量变化与之相反。植株高度逐渐降低,耐肥抗倒能力提高,适于密植。总分枝数略有降低,而结果枝数变化不大。     

中国花生O/L值空间分布预测初探

根据光、温、水、土与花生品质表现的耦合性,选择影响花生O/L值的9个生态因子,建立花生空O/L值预测模型,并利用该模型预测我国花生O/L值的空间分布状况。预测结果表明,花生O/L值从北至南明显呈增高趋势,平均值约为1.06;高O/L值区域主要分布在长江中下游以南及东南沿海区域,平均值约为1.27;低O/L值区域主要分布在东北大部分地区及西北地区,平均值约为0.83。该预测结果对花生生产及育种部门有针对性的开展品质育种工作,提高花生O/L值,提升我国花生内在品质、增强国际竞争力,以及建立花生专用生产基地,优化区域生产布局具有指导性的意义。     

SSR标记在中国花生研究中的应用

SSR标记是广泛分布于多种生物基因组中由2~6个核苷酸组成的多次重复的一段DNA序列。根据近几年来SSR标记在中国花生上的研究进行了综述,包括SSR标记在花生种质遗传多样性研究、分子标记辅助选择育种等领域的广泛应用情况。通过对花生SSR标记相关研究的分析得知,中国花生育成品种普遍存在遗传基础狭窄的问题,认为在未来研究过程中应设计和开发大量多态性好的SSR分子标记,将标记研究工作与实际育种相结合,从而有效指导育种,提高育种效率。     

花生种质资源在江淮区域农艺性状的评价研究

为了更好地利用花生种质资源进行育种工作,对300份花生种质资源在江淮区域的农艺性状数据进行数理统计,并结合SPSS 20.0软件进行相关性与聚类分析。结果表明:供试花生种质8个农艺性状中,有效分枝数与单株结果数极显著正相关;主茎高与单株生产力极显著负相关;主茎高与单株结果数显著负相关。采用Ward法在平方欧式距离D2=4时,将供试种质材料划分为三大类群。同一类型的种质其地理来源有不同,同一地理来源的种质其类型有不同,同一类型或者同一地理来源的花生种质亲缘关系非最近。江淮区域花生种质资源的农艺性状具有丰富的遗传多样性,本研究结果为江淮区域花生育种工作提供参考。     

基于HPLC-RID的花生籽仁可溶性糖含量检测方法的建立

食用型花生是我国乃至世界范围内花生育种的重要方向之一,但是花生遗传改良中缺乏与食用品质相关的可溶性糖含量的快速检测方法,限制了食用花生育种进展。本研究建立了80%乙醇和水浴快速提取花生籽仁可溶性糖的方法,该提取方法与国标法相比,简化了样品前期处理步骤,加快了提取进度。通过准确性和重复性试验对该方法的验证表明,该方法的重复性较好,而且准确有效。以20份花生品种为材料,利用高效液相-示差折光法对该方法提取的样品和国标法提取的样品进行检测发现,成熟花生籽仁中的可溶性糖主要是蔗糖,葡萄糖和果糖很少,2种方法测定的结果差异不显著。利用本研究建立的方法检测20份花生品种的结果显示,蔗糖含量最低为16.19 mg g^-1,最高为83.81 mg g^-1,平均为30.41 mg g^-1。利用国标法检测的结果显示,蔗糖含量最低为15.60 mg g^-1,最高为81.38 mg g^-1,平均为30.20 mg g^-1。这些检测结果,一方面进一步验证了所建立方法的实用性,另一方面也表明这些花生品种中的蔗糖含量差异较大。     

花生自然风干种子油酸、亚油酸和棕榈酸含量的近红外分析模型构建

利用不同来源、不同种皮颜色的大粒型和小粒型材料,构建了花生自然风干种子油酸、亚油酸和棕榈酸含量的近红外定量分析模型。经优化,最佳光谱预处理方法均为“一阶导数+矢量归一化法”,油酸含量谱区范围为8717.1~5446.3cm-1（厘米波数）,维数为9,模型的决定系数（R2）为89.16,均方差（RMSECV）为2.62;花生种子亚油酸含量谱区范围为9,666~5,785.7cm-1,维数为9,模型R2为90.85,RMSECV为2.00;花生种子棕榈酸含量谱区范围为8,717.1~5,446.3cm-1,维数为8,模型R2为79.21,RMSECV为0.525。该模型可用于花生品质育种。     

基于HPLC-RID的花生籽仁可溶性糖含量检测方法的建立

Edible peanut is one of the important directions of peanut breeding in China and even in the world. However, the lack of efficient detection method of soluble sugar content related to edible quality in peanut kernel limits the progress of edible peanut breeding. In this study, a method of extracting soluble sugar from peanut kernel by 80% ethanol and water bath was established. The method simplified the pre-treatment steps of samples and speeded up the extraction progress compared with the GB method. The accuracy and repeatability tests showed that this method had high repeatability accuracy and effectiveness. Then, the samples extracted by this method and GB method were both tested by HPLC-RID, it was found that the soluble sugar in mature peanut kernel was mainly sucrose, with little glucose and fructose in 20 peanut varieties. There were no significant differences between these two methods. The results of 20 peanut varieties using the method and GB method showed that the sucrose content ranged from 16.19 mg g^-1 to 83.81 mg g^-1, 15.60 mg g^-1 to 81.38 mg g^-1, and with an average of 30.41 mg g^-1, 30.20 mg g^-1. In summary, the results not only further verified the practicability of the method established in this study, but also showed that there was a huge difference in the sucrose content between these peanut varieties.     

单粒花生主要脂肪酸含量近红外预测模型的建立及其应用

脂肪酸组成是影响花生营养价值和货架寿命的主要因素,高油酸花生以其营养保健价值高、化学稳定性好、耐储藏等特点,深受广大消费者和花生加工企业的喜爱。因此,培育高油酸品种是花生育种的重要目标,建立快速、高效、准确检测花生中主要脂肪酸含量的无损方法是加快花生脂肪酸改良和高油酸品种选育进程的重要技术保障。本研究利用近红外光谱技术建立了可以非破坏性地快速检测单粒花生中油酸、亚油酸、棕榈酸含量的数学模型,其中油酸模型的决定系数(R2)为0.907,均方差为3.463;亚油酸模型的决定系数为0.918,均方差为2.824;棕榈酸模型的决定系数为0.824,均方差为0.782。使用100粒花生验证该模型的准确性,结果油酸、亚油酸和棕榈酸的近红外预测值与化学值的相关系数分别为0.88、0.90和0.71,表明此模型可以准确地预测单粒花生中这3种脂肪酸的含量。本研究借助该模型建立了一种不依赖分子标记的快速、高效选育高油酸花生的方法,并成功应用于高油酸花生育种,选育出高油酸花生品种中花215。     

花生AhFAD2基因的多态性及其与籽粒油酸/亚油酸比值间的相关性

高油酸低亚油酸的花生油稳定性好、营养价值高,培育高油酸/亚油酸比值(O/L)的花生品种一直是花生育种的重要目标。为深入了解控制花生O/L比值的遗传基础,提高花生品质育种效率,对鲁花14等13个花生品种Δ¹²脂肪酸脱氢酶AhFAD2基因的编码区进行了序列分析。结果表明,该基因在13个花生品种中皆存在3类转录本,即AhFAD2A、AhFAD2B和假基因。台山珍珠、台山三粒肉、江田种、Chico、05-21063、白沙1016的基因型是OL1OL1OL2OL2;临桂麻壳、飞龙乡、勾了种、鲁花14、花育19、花育23的基因型是ol1ol1OL2OL2;鲁花11的基因型可能存在OL1ol1杂合等位位点。在个别品种中AhFAD2A基因的若干位置存在多态性;AhFAD2B基因相对保守,所测13个花生品种的核苷酸序列基本相同。结合13个花生栽培品种籽粒中O/L比值测定的结果,初步探讨了基因多态性与O/L比值之间的关系,同时对假基因可能存在的功能进行了讨论。     

灰色关联度分析评价河南省区域试验麦套花生品种

旨在了解河南省育种现状和筛选适宜推广的花生品种。利用灰色系统理论对27个参试花生品种的11个主要性状：主茎高、侧枝长、总分枝、结果枝、单株结果数、百果重、百仁重、出仁率、饱果率、单株生产力、荚果产量进行关联度分析。结果表明：灰色关联度分析能准确判断参试品种优劣，筛选出适宜推广的参试品种；加权关联度值更为真实反映品种的综合表现，19个参试品种的加权关联度值比对照‘豫花15号’大，占参试品种的70%以上，其中‘商花17号’加权关联度值和产量排名第一，表现最好。河南省麦套花生整体育种水平较高，‘商花17号’、‘洛花3016’、‘濮花43号’、‘远杂14号’综合性状和产量表现优良，最适宜本省推广种植。     

基于支持向量机的花生苗期抗旱指标筛选

筛选花生抗旱性指标,培育抗旱能力强的花生品种,传统线性筛选方法不能反映花生抗旱性的非线性特性,筛选得到的指标符合度有所局限。本研究基于支持向量机(SVM)构建了一种非线性筛选模型,利用SVM交叉测试逐个评估各个特征因子,以MSE最小原则逐步剔除对模型有不利影响的特征因子,并以29个花生品种为例,对其苗期的13个形态、生理特征进行再分析和甄别,得到主茎高、分枝数、地上部干重、叶片干重、比叶面积共5个特征指标,以此特征指标构建的线性与非线性模型留一法精度均高于经线性筛选特征的模型预测精度,实验结果表明了经非线性筛选得到的特征因子的准确性,最后经基于F测验的SVM回归显著性测验与单因子重要性分析进一步验证了保留指标的有效性。以此保留特征构建非线性预测模型能为花生抗旱育种工作提供有效指导。     

花生黄曲霉侵染抗性的AFLP标记

本研究利用抗、感黄曲霉菌侵染的花生品种为亲本配制杂交组合“J11×中花5号”,以其F₂分离群体为研究材料，采用AFLP技术和BSA分析方法，获得了与花生黄曲霉菌侵染抗性连锁的2个分子标记，标记与抗性间的遗传距离分别为8.8 cM和6.6 cM;利用获得的分子标记对抗、感黄曲霉的花生种质资源进行了分子鉴定，实验结果表明分子标记与抗性鉴定结果具有较高的一致性，证实了两标记应用于研究群体之外的育种潜力。该抗侵染分子标记的建立为开展花生抗黄曲霉辅助选择育种提供了有效的筛选技术。     

抗青枯病兼大果和高出仁率的花生新种质创制

青枯病是影响花生产量和品质的重要土传性细菌病害,百果重和出仁率是与花生产量相关的重要性状。本研究利用远杂9102和徐州68-4杂交构建的RIL群体,在B02染色体上定位到青枯病抗性主效QTL qBWRB02。结合前期对百果重和出仁率QTL的定位结果发现,所涉及的3个性状的主效QTL分布在不同的染色体上。以RIL群体基因型数据和多个环境的青枯病抗性、百果重和出仁率表型数据为基础,利用与主效QTL紧密连锁分子标记筛选出6份聚合抗青枯病、荚果大、出仁率高3种优良性状的新种质,可以作为育种中间材料或亲本培育高产抗病新品种。本研究利用分子标记辅助选择和表型鉴定相结合有效筛选抗病高产种质,为未来花生育种提供了新思路。     

花生含油量研究进展

含油量是花生重要的品质性状之一,是育种工作者改良花生品质性状的主要目标。笔者简述了花生含油量的组成与比例,回顾了环境因素、营养元素和其它相关性状3个方面的外部因素对花生含油量的影响,总结了人们利用经典遗传学和分子数量遗传学的方法在花生含油量遗传方面的研究进展,并从采用切实可行性的农艺调控措施、协调好紧密相关性状之间的关系、利用现代育种手段辅助选择以及弄清含油量分子层面上的遗传机理等4个方面提出了改良花生含油量的方法。     

灰色关联度评判在花生育种中的应用

通过运用灰色系统的理论和方法,对10个花生杂交组合F1代的各主要性状进行综合评判,分析比较其关联度,确定优良组合。结果表明,灰色评判对于花生育种的多配组合、重点选择是一个行之有效的方法和手段     

花生耐盐碱响应机制及缓解措施的研究进展

花生是中国重要的油料作物,其单产和总产居世界首位。新疆盐碱地耕地面积占全疆总耕地的30.12%,盐碱地严重制约了新疆农作物发展水平。本文概括了盐碱胁迫对花生种子萌发的影响、盐碱胁迫对花生生长及生理特性的影响、花生对盐碱胁迫的响应机制,提出了缓解盐碱胁迫的相应措施,总结了花生耐盐碱响应机制及缓解措施的研究进展,最后指出了未来新疆盐碱地区花生的发展方向,并提出了应注重土壤改良剂研发及应用的建议,同时也为该地区选育和筛选耐盐碱花生种质以及品种提供了参考。