花生百仁质量和含油量的遗传分析

本研究以大花生品种花育36号为母本,高油品系高油613为父本,构建重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体。采用数量性状主基因+多基因混合遗传模型联合分离分析方法,对百仁质量和含油量进行遗传分析。结果表明,花生百仁质量符合I_9模型,即4对主基因加性效应+多基因加性上位性模型,其中3对主基因加性效应相等,主基因遗传率为59.01%,多基因遗传率为40.28%。花生含油量符合E_1_9模型,即2对主基因+加性多基因模型,主基因存在抑制作用,主基因遗传率为64.60%,多基因遗传率为27.18%。同时鉴定出6个高油大花生家系,百仁质量大于115g且含油量高于59%。本研究为深入开展花生百仁质量和含油量分子机制研究,培育高油花生新品种奠定了重要基础。     

不同环境条件下粳型杂交稻稻米外观品质性状的遗传效应

摘要： 采用包括基因型×环境互作效应的种子遗传模型,对粳型杂交稻稻米外观品质性状进行了遗传研究。结果表明各外观品质性状除了受种子、细胞质和母体植株等遗传主效应控制外,还明显受到基因型×环境互作效应的影响。其中糙米长、长宽比和长厚比性状以遗传主效应为主,而透明度性状以基因型×环境互作效应为主。多数稻米外观品质性状的狭义遗传率较高,其中糙米长、长宽比、长厚比、垩白度性状以普通狭义遗传率为主,而透明度性状则以互作狭义遗传率为主。另外,根据性状的遗传效应预测值对各亲本的育种利用价值作了评价。     

利用RIL群体检测与花生高油酸含量连锁的SSR标记

为了获得与花生高油酸基因相连锁的SSR标记,应用于标记辅助选择。本研究选用低油酸品种花育28号和高油酸品种P76配制杂交组合,构建重组自交系(RIL)群体,采用气相色谱法测定亲本和各株系脂肪酸含量,卡方检验结果为RIL群体3个环境下低油酸株系数和高油酸株系数比值均符合3∶1的分离比例,表明P76的高油酸特性由2对隐性基因控制。利用SSR标记和BSA法,对1151对SSR引物进行筛选扩增,筛选出8对差异引物;以这8对引物对RIL群体中的19份低油酸家系(油酸平均含量44.06%)和24份高油酸家系(油酸平均含量80.75%)进行统计分析,获得了2个与花生油酸含量极显著(0.001水平)相关的标记AH1TC5D06和FI298287,其中,标记AH1TC5D06在RIL群体低油酸株系中的检测符合率为84.21%,在RIL群体高油酸株系中的检测符合率为87.50%;标记FI298287在RIL群体低油酸株系中的检测符合率为84.21%,在RIL群体高油酸株系中的检测符合率为75.00%。进而利用AH1TC5D06和FI298287对RIL群体中所有株系进行扩增,检测出AH1TC5D06和FI298287与控制高油酸特性基因的遗传距离为7.4cM和19.8cM。综合分析标记AH1TC5D06和FI298287可用于花生油酸含量的分子标记辅助选择。     

花生种皮颜色及花青素含量的遗传分析

本研究以山花15号×中花12号为杂交组合,自F2经单粒传法(Single-seed descent, SSD)多代自交后获得由302个家系组成的F9代重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体为研究对象,采用紫光扫描仪对亲本及RIL群体花生种皮颜色进行扫描,采用万深SC-G自动考种分析系统对种皮颜色的RGB值进行量化评价,并对RIL群体进行花青素含量测定,用G3DH软件构建RGB值和花青素的遗传模型,进行种皮颜色遗传分析。结果表明,种皮三原色G值和B值的最适模型均为3对主基因控制的加性—上位性遗传模型,主基因遗传率分别为97.61%和96.46%;R值的最适模型为2对主基因控制具有加性—上位性遗传模型,主基因遗传率为95.06%;花青素含量的最适模型为2对主基因控制的加性—上位性遗传模型,主基因遗传率为96.48%。     

高大山羊草 Pm13染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响

含有高大山羊草 Pm13染色体片段的小麦种质R1B对白粉病菌表现高抗。为明确 Pm13对白粉病的抗性遗传特点及高大山羊草染色体片段对小麦农艺和产量性状的影响,利用R1B与高感小麦品种济麦22杂交获得的F_(2∶5)RIL群体进行自然诱发鉴定和分子标记分析。结果表明,发病后,RIL群体的抗、感病株系符合1∶1分离比(χ~2=3.261,χ■=3.841),说明白粉病抗性是由一对基因控制。经分子标记分析,RIL群体白粉病抗性由 Pm13控制,且符合孟德尔单基因遗传规律。RIL群体中抗白粉病组和感白粉病组间,抽穗期、开花期、株高、穗长、每穗可育小穗数、每穗不育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、粒周长、长宽比等12个性状均无显著差异(P0.05),说明高大山羊草染色体片段对这些性状没有明显不利影响。鉴于 Pm13抗性遗传稳定,应加大其利用力度,培育更多含有该基因的抗白粉病品种,发挥其在生产上的应用价值。     

籼稻稻米外观品质性状的遗传主效应和环境互作效应分析

 利用不同环境条件下的试验资料分析了遗传主效应和环境互作效应对籼稻5个外观品质性状的影响。结果表明,糙米长、糙米长宽比和糙米长厚比主要受制于遗传主效应,而糙米宽和糙米厚的表现则主要受到环境互作效应的影响。其中糙米长、糙米长宽比和糙米长厚比3个性状的遗传主效应以母体效应为主,而糙米宽和糙米厚的遗传主效应则以细胞质效应为主。在环境互作效应中,所有外观品质性状均以母体互作效应为主。基因的加性效应和加性互作效应是影响糙米长、糙米长宽比和糙米长厚比表现的主要因子,而糙米宽和糙米厚则主要受制于基因的显性效应。遗传效应预测值结果表明,浙协2号A、协青早A、V20A、测早2-2等是改良杂交后代稻米外观品质性状的良好亲本,其中浙协2号A亲本的外观品质性状预测值在两年中的环境互作效应较为一致,不易受到外界条件的影响。     

15个小麦重组自交系群体抗纹枯病性的遗传分析

为了研究小麦抗纹枯病性的基因控制,利用15个小麦重组自交系群体(RIL)在4个主基因鉴别模型(Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ)下对抗纹枯病性进行了遗传分析。结果表明,不符合正态分布的群体能在表现型水平上检测到主基因的存在,符合正态分布的群体也能在表现型水平上检测到主基因的存在,所分析的群体都是由主基因和微效基因共同控制的;符合4种主基因鉴别模型的情况都存在,模型Ⅳ即2对主基因相斥型连锁占总群体的比例较大;在2对主基因存在时,均有主基因间的互作效应,其值一般小于加性效应;主基因对变异的平均贡献为58％,比微效基因的贡献率大。     

巢式杂交群体的花生荚果性状遗传模型分析

采用主基因+多基因遗传模型,对巢式群体的5个组合的F2家系的荚果性状进行了遗传模式解析,以期了解巢式杂交群体的荚果性状遗传变异特点。结果表明,巢式杂交群体具有丰富的荚果性状的变异类型,荚果长、宽和百果重在5个组合中的最小值至最大值变异幅度分别为（14.30~22.09）mm~（38.36~45.12）mm、（7.06~10.47）mm~（17.13~22.74）mm和（62.41~94.38）g~（266.75~364.00）g。荚果长与荚果宽、荚果表面积、荚果表面周长、百果重的相关性均极显著,与荚果长宽比的相关性较小;荚果宽与荚果表面积、荚果表面周长、百果重存在正相关,与荚果长宽比存在负相关。不同杂交组合的不同果型性状的遗传模式均有差异,最佳遗传模型为两对主基因加性-显性模型和两对主基因加性-显性-上位性模型;主基因遗传力22.79%~91.62%,不同群体中的基因效应值各不相同,表明多等位基因或非等位基因的不同遗传效应以及遗传背景差异对荚果性状的影响。本研究为利用NAM群体开展荚果性状QTL定位及分子标记开发、为专用型花生新品种选育提供了材料基础和理论依据。     

花生籽仁黄酮含量遗传模式分析

黄酮是花生种子中重要的功能性成份,明确花生籽仁黄酮含量的遗传模式,为培育高黄酮花生品种奠定基础。本研究以花育22号和P76为亲本构建的重组自交系群体为材料,鉴定其种子黄酮含量,结果表明,亲本花育22号及P76的黄酮含量分别为19μg RTE/g FW、70μg RTE/g FW,群体花生种子黄酮含量在4~181μg RTE/g FW之间。采用植物数量性状分离分析软件分析其遗传模式,结果表明花生种子黄酮含量受四对主基因控制,主基因遗传力为98.48%,具有加性效应,加性效应值在-46.7535~234.6343之间,基因之间具有互作效应,三对基因间的互作可提高花生籽仁黄酮含量。     

花生遗传图谱构建及黄曲霉抗性相关QTL

创制抗黄曲霉种质并建立相关分子标记辅助选择技术是深化抗性遗传改良的基础。本研究以源于对黄曲霉具有不同抗性的花生品种中花10号(感病种质)与ICG12625(抗性种质)杂交构建的重组自交系(RIL)群体为材料,通过重复接种鉴定,发现所涉及重组自交系群体的黄曲霉抗性存在很大分化,遗传分析结果显示,侵染和产毒抗性均符合2对主基因+多基因遗传模型;获得侵染指数较低的RIL家系1个(QT401),毒素浓度较低的家系4个(QT344、QT389、QT477和QT483)。通过对RIL群体的多态性检测并应用Joinmap3.0软件,构建了1张由458个SSR标记位点组成、包含20个连锁群、总长为1 165.45c M的遗传连锁图。结合抗性鉴定数据,应用Win QTLCart2.0软件的复合区间作图(CIM)法,获得了6个与黄曲霉侵染抗性相关的QTL和10个与产毒抗性相关的QTL,贡献率在6.34%~12.00%之间。     

不同施钙量对花生荚果发育时期农艺性状的影响

本研究以花育22(不耐低钙)和L-2010(耐低钙)为材料,采用盆栽试验,设置0(T0)、150(T1)和300kg/hm^2(T2)三个钙肥梯度处理,研究施钙对花生不同荚果发育时期植株农艺性状及干物重的影响。结果表明,施用钙肥对两品种花生主茎高、侧枝长、地上部干物重均有影响,花育22和L-2010茎和叶片干物重均在荚果定型期达到最大,之后开始缓慢减少,至籽仁成熟期,相对于荚果定型期而言,花育22茎干物重分别降低T0:2.5%,T1:30.0%,T2:2.5%,叶片干物重分别降低T0:60.2%,T1:69.5%,T2:66.3%,L-2010茎干物重分别降低T0:4.5%,T1:4.5%,T2:16.6%,叶片干物重分别降低T0:48.4%,T1:48.5%,T2:49.0%;花育22和L-2010根干物质积累在籽仁充实期达到最大,之后逐渐降低,至籽仁成熟期;相对于充实期而言,花育22根干物重分别降低T0:36.5%,T1:22.4%,T2:56.8%,L-2010分别降低T0:60.8%,T1:37.8%,T2:27.4%。表明施用钙肥可调节地上部和地下部干物质积累,为最终产量的提高打下基础。     

生育后期干旱胁迫与施氮量对花生产量及氮素吸收利用的影响

为明确生育后期水分胁迫下施氮对花生产量、氮素吸收及氮肥利用效率的影响,以花育25号为材料,采用双因素试验设计,通过防雨棚土柱试验研究了不同水氮处理对花生氮素吸收、分配、产量及氮肥利用率的影响。在荚果充实期设置水分条件分别为充足灌水(W 0)、轻度干旱胁迫(W 1)和中度干旱胁迫(W 2),设置5个施氮(N)水平,即0kg·hm^-2(N0)、45kg·hm^-2(N1)、90kg·hm^-2(N2)、135kg·hm^-2(N3)和180kg·hm^-2(N4)。结果表明,W1N2处理下花生经济产量、全株生物量、籽仁和全株氮素积累量均达最大值。与其它氮肥处理相比,同一水分条件下适量施氮(N 2)处理增加花生产量,提高收获指数。花生各器官中来自于15N原子标记的肥料中的15N原子百分比随施氮量的增加而显著增加,但增加幅度不同。正常供水和轻度干旱胁迫条件下花生植株氮肥利用率随施氮量的增加先增加后降低,而中度干旱胁迫下氮肥利用率随施氮量的增加而降低。本试验条件下,W1N2处理(轻度干旱胁迫和施氮90 kg·hm^-2)处理下花生干物质与氮素积累量适宜,氮素向生殖器官分配比例和氮肥利用率较高。     

花生白绢病生防菌筛选及防控作用研究

为获得用于花生白绢病防控的生防菌,本研究通过培养皿对峙培养和田间防效试验,进行生防菌株的筛选。结果表明:从土壤中筛选的花生白绢病生防菌为木霉菌和芽孢杆菌,经形态学鉴定与分子生物学鉴定确定为棘孢木霉菌( Trichoderma asperellum)、拟康宁木霉菌(T.koningiopsis)、钩状木霉菌(T. hamatum)、蜡状芽孢杆菌(Bacillus cereus )。芽孢杆菌和木霉菌对花生白绢病均有一定的防控作用。生理生化测定结果显示,生防菌能提高花生叶片中超氧化物歧化酶(SOD)、过氧化氢酶(CAT)防御酶的活性,表明获得的生防菌木霉菌株及芽孢杆菌株能提高花生植株抗病性。     

减施氮肥对旱地花生农艺性状及产量的影响

为明确减施氮肥对提高氮肥利用效率和稳定提高花生产量的途径,采用田间小区试验,研究减量施用氮肥和配施有机肥、钙肥对花生生长发育及产量的影响。结果表明,减施氮肥可显著降低肥料贡献率、花生主茎高、侧枝长、生物积累量和饱果数,最终降低产量,减氮量越多影响作用越大。减量施用氮肥同时增施有机肥,可显著提高花生主茎高、侧枝长、生物积累量、饱果数及产量,其中N1O3处理效果最为理想,其主茎高、侧枝长、生物积累量、饱果数及产量均优于常规施肥处理(CK),较之分别增加2.63%、1.44%、3.74%、2.58%、2.41%、3.89%,但差异不显著。减量施用氮肥同时配施钙肥可显著增加花生地下部生物积累量、单株荚果数、饱果数及产量,其中N1Ca2处理效果最为理想,其地下部生物积累量、饱果数及产量均优于常规施肥处理,较之分别增加6.86%、0.81%、6.92%,但各处理与CK间差异均不显著,减氮配施钙肥处理对主茎高、侧枝长、地上部生物积累量的影响不明显。本研究为花生生产中氮肥减量、提高花生产量提供了技术途径。     

盐胁迫对不同粒型花生品种种子吸水特性的影响

选用不同粒型花生品种并设置0%、0.15%、0.30%、0.45%(m/V)不同盐胁迫浓度的盆栽试验,以探究盐胁迫下花生种子吸水速率变化情况及其与种子粒型间的关系。结果显示,供试各品种种子粒型大小HY36>HY25>JH13>HY20,以HY36的种子粒型较为整齐。各品种种子吸水速率均随吸水时间的延长而减慢,并随盐胁迫浓度的增加显著降低,各盐胁迫浓度下以HY20种子吸水率最小。种子粒型与吸水率和吸水速率间相关性分析表明,无论盐胁迫与否,大粒型品种种子质量与吸水率间均呈负相关关系;各盐胁迫浓度处理下,中粒型和小粒型品种种子质量越大其吸水速率越大。综合来看,0%和0.15%低盐浓度处理下,大粒型品种中质量较大的种子和小粒型品种较为浑圆饱满的种子吸水率相对较小;0.45%高盐浓度处理下,种子越细长其吸水率越大。非盐或低盐地区选用吸水率较小的种子便于节水,高盐环境下选用吸水率较大的相对细长的种子利于萌发。本试验结果为盐碱地花生选种和完善高产栽培技术等提供参考依据。     

辽西地区花生田昆虫种级群落组成及益害比分析

为阐明辽宁西部风沙地区花生田的昆虫种级群落,剖析花生害虫与益虫发生动态,2015年5-10月,采用马来氏网收集结合形态学鉴定、解剖鉴定、DNA条形码三种鉴定方法,对辽宁西部重要花生产区阜新花生试验田开展了昆虫系统调查,并对其主要害虫与天敌益害比进行分析。结果表明:共获得昆虫标本15725头,鉴定为7目65科206种。其中膜翅目的茧蜂科、姬蜂科、隧蜂科、金小蜂科,半翅目的叶蝉科、蚜科,鞘翅目的叶甲科、瓢虫科为科级优势类群;优势种有膜翅目的卷叶虫绒茧蜂(11.10%)、铜色隧蜂(9.80%)、粘虫绒茧蜂(7.52%)、食蚜蝇姬蜂(7.14%)、喜马拉雅聚瘤姬蜂(7.01%)、燕蚜茧蜂(6.15%);半翅目的小绿叶蝉(44.88%)、花生蚜(14.63%)和小长蝽(11.79%);鞘翅目的双斑萤叶甲(71.68%)、龟纹瓢虫(8.90%)、异色瓢虫(8.26%);鳞翅目的小菜蛾(23.88%)、草小卷蛾(22.55%)、玉米螟(9.12%);双翅目的粘虫缺须寄蝇(30.63%)、大灰优食蚜蝇(21.77%)和夜蛾土蓝寄蝇(19.19%)等。斜纹夜蛾、花生须峭麦蛾的天敌种类分别为11种和3种;益害比分别为244.80、33.26,显示出较好的天敌控制作用;花生蚜天敌种类24种,益害比为2.39,西花蓟马天敌种类为4种,益害比为3.29,花生蚜和西花蓟马的天敌控制力较差。     

花生株型与高产

花生(Arachis hypogaea L.)是我国重要的油料作物,在我国食用油供给中具有重要作用,因此提高花生产量对于推动我国花生产业发展至关重要。自上世纪六十年代以来,我国花生主推品种以直立型为主,该株型结果集中,可以密植,能够满足当时小农经济手工劳作的需求。但是相比于蔓生型和半蔓生型花生来说,直立型花生用种量大、投入高、产量偏低,已经越来越不能满足现代化生产的要求。美国花生品种以蔓生型为主,花生单产高于我国,但是在我国发展蔓生型花生不切合我国耕地紧缺的实际情况,因此培育半蔓生型高产花生新品种是当务之急。本文分析了直立型花生对产量的限制性,论证了半蔓生型高产花生的优势,以期为我国花生高产育种提供一定的理论支持。     

花生远缘杂交后代的氨基酸含量变异分析

本实验室利用野生花生(A.monticola)与栽培品种(黑花生、桂花红)杂交,获得了一些具有高产性状的花生新材料。通过对这些远缘杂种后代种子的氨基酸含量进行检测,共能检测到17种水解氨基酸和20种游离氨基酸。其中含量最高的是谷氨酸,其次是天冬氨酸和精氨酸,三者的总和占总氨基酸含量的46.1%～47.3%。不同株系间氨基酸含量的变异系数有较大差异。本研究可为利用远缘杂交获得高产优质的花生新材料提供一定的理论依据。     

印度尼西亚东爪哇省适宜花生品种筛选

大田条件下,以印度尼西亚东爪哇省当地花生品种“Tala1”为对照,通过比较我国22个花生品种成熟期的植株、荚果产量和产量性状,筛选适宜当地气候环境的花生品种。结果表明:从植株性状看,“四粒红”主茎节数、主茎高和侧枝长显著高于对照;白沙1016、湘花2008、花育23和对照差异不显著,其他品种均显著低于对照品种。不同花生品种的荚果产量差异显著,通过对荚果产量聚类分析,筛选出6个高产花生品种、8个中产品种和9个低产品种。从产量性状看,不同产量水平花生的饱果率、双仁果率差异不显著,但中高产花生品种单株结果数和公顷果数显著高于低产品种。产量与其他植株性状的相关性分析结果表明,荚果产量与实收株数、单株果数和公顷果数呈极显著正相关。综上所述,本文通过对花生荚果产量聚类分析,筛选出6个适于印度尼西亚东爪哇省气候环境的花生品种;通过栽培措施提高单株和公顷结果数是提高花生荚果产量的重要途径。     

花生化肥减施途径与潜力

施肥不当已成为限制我国花生持续增产增效及生态安全的主要障碍因素之一。降低对肥料投入的过度依赖,保证产量和肥料利用率的同步提高,是未来相当长一段时间内花生生产的重要任务。本文在简述我国花生施肥现状的基础上,从培肥土壤、改进肥料性能与施肥技术以及充分利用花生生物特性等方面,探讨了花生化肥减施的途径与潜力,内容涉及耕作制度、有机物料投入、新型肥料、配方施肥、肥水一体化、精准施肥、叶面追肥、接种根瘤菌、营养高效品种、科学化控等;分析了各项措施的优缺点、适用条件以及未来发展方向和工作重点;建议不同产区要因地制宜,建立适合当地实情的不同阶段(近、中、长)的花生化肥减施目标、实施方案和技术体系,在实现化肥减施的同时,保持资源效益、经济效益与环境效益的协调统一。