我国野生披碱草属牧草居群的穗部形态多样性研究

对采集自我国12个不同分布区的105个野生披碱草属(Elymus)牧草居群的14项穗部形态指标进行研究,结果表明,我国披碱草属牧草种质资源穗部遗传多样性丰富,居群内多样性指数(H′)在0.784～1.652,平均多样性指数为1.396;居群总平均多样性指数为1.936,居群间表型分化系数为27.89%。14项穗部形态性状在居群内多样性、居群总多样性以及变异系数变化不完全一致,居群内H′最高的为旗叶与穗基部长度(1.648),居群总H′最高的为小穗长(2.054),变异系数最大的为第一颖芒长(58.932%),平均变异系数为31.22%,表明穗部形态性状均存在较大的变异,F检验差异极显著。引起居群形态差异的性状与种子产量密切相关,主要包括穗长、穗宽、第一颖芒长、第一外稃长、第一内稃长、第一外稃芒长、每穗轴小花数、第一颖长和第一颖宽。我国野生披碱草属牧草的多样性和分布格局是相关的,我国西北部是野生披碱草属牧草分布中心,也是披碱草属牧草的多样性中心。此外,提出了我国披碱草属牧草保护的策略。     

披碱草属穗型下垂类种质的形态学鉴定及其聚类分析

对采自8个不同地区的49份花序下垂的披碱草属种质材料进行了形态学鉴定和分类。利用25个形态学特征对其进行了系统聚类和主成分分析。结果表明,这些种质材料属于老芒麦、垂穗披碱草和短芒披碱草3个种,而且在同一种内不同居群间具有较大的形态变异,根据这些形态变异,可将老芒麦分为典型老芒麦、粗壮多花老芒麦、分枝型老芒麦和密穗老芒麦4个类群(生态型);垂穗披碱草分为典型垂穗披碱草、高大多小穗垂穗披碱草和分枝型垂穗披碱草3个类群(生态型)。     

披碱草属穗型下垂类种质的形态学鉴定及其聚类分析*

 对采自8个不同地区的49份花序下垂的披碱草属种质材料进行了形态学鉴定和分类。利用25个形态学特征对其进行了系统聚类和主成分分析。结果表明,这些种质材料属于老芒麦、垂穗披碱草和短芒披碱草3个种,而且在同一种内不同居群间具有较大的形态变异,根据这些形态变异,可将老芒麦分为典型老芒麦、粗壮多花老芒麦、分枝型老芒麦和密穗老芒麦4个类群（生态型）;垂穗披碱草分为典型垂穗披碱草、高大多小穗垂穗披碱草和分枝型垂穗披碱草3个类群（生态型）。     

高寒地区垂穗披碱草优异种质资源筛选

【目的】为高寒地区高产、优质垂穗披碱草育种的亲本选配和综合品种选育提供基础材料。【方法】选择了11份来自青藏高原的野生垂穗披碱草种质材料,通过大田试验,对其干草产量和粗蛋白质（crude protein,CP）、可溶性糖（water soluble carbohydrate,WSC）、中性洗涤纤维（neutral detergent fiber,NDF）和酸性洗涤纤维（acid detergent fiber,ADF）4个饲用品质性状进行分析和评价。【结果】①11个垂穗披碱草居群干草产量和营养品质性状均存在一定变异,干草产量性状变异最大,为52.13%;中性洗涤纤维性状变异最小,为3.97%;②单个性状间比较,高产居群P8,产量为2 971.66 kg•hm-2;高蛋白居群P1,粗蛋白质含量为22.61%,且中性和酸性洗涤纤维也最低,分别为59.75%和36.26%;高糖居群P3、P4、P5、P6和P7,可溶性糖含量分别为5.18%、4.46%、5.53%、5.79%和6.15%。【结论】从单个性状考虑,P8可作为高产亲本材料,P1和P9可分别作为高氮和低纤维亲本材料,P3、P4、P5、P6和P7可作为高糖亲本材料,用于下一步的常规杂交育种;综合产量和各营养品质性状,P1为中产高氮及低纤维材料,P2为高产中氮材料,P8、P9、P10为高产中糖材料,P3、P4为中产高糖材料;以上均可作为高产优质材料,经选择育种,较快形成新品种。     

长穗偃麦草醇溶蛋白的遗传多样性分析

为进一步发掘长穗偃麦草[Thinopyrum elongatum(Host)D.R.Dewey]优异种质,采用酸性聚丙烯酰胺凝胶电泳法(A-PAGE),对分别来自伊朗、土耳其、美国等7个国家的18个长穗偃麦草居群醇溶蛋白的遗传多样性进行了分析。这18个居群中共含有70种醇溶蛋白带型,平均多态性位点百分比(PPB)为75.40%(变幅41.43%~92.86%),平均Nei基因多样性指数(h)为0.241 1(变幅0.127 0~0.332 2),平均Shannon信息指数(SI)为0.361 1(变幅0.195 8~0.497 0)。其中17.35%的遗传变异来自长穗偃麦草居群间,82.65%的遗传变异来自居群内。此外,聚类结果显示,所选材料被分为5组,且聚类结果与材料的地理来源并无密切相关性。以上结果表明,长穗偃麦草的醇溶蛋白位点存在丰富遗传多样性,可用于改良小麦加工品质。     

垂穗披碱草种子成熟过程中活力变化及适宜收获期研究

[目的]研究垂穗披碱草种子成熟过程中活力的变化,确定垂穗披碱草种子适宜的收获期。[方法]以垂穗披碱草成熟种子为材料,测定其标准发芽率、加速老化后发芽率、发芽指数、活力指数、种苗芽长、电导率、脱氢酶活性以及酸性磷酸酯酶活性;结合种子含水量和产量变化,确定垂穗披碱草种子适宜收获期。[结果]垂穗披碱草种子活力随着成熟度的增加而提高,在盛花期后16d,活力水平已达较高水平。盛花期后第25～31天（8月20～26日）,种子含水量下降到42.00%～36.59%,此时活力处于很高水平,种子产量接近最高值,达到1746.3kg/hm2,此时为适宜的种子收获期。[结论]该研究结果可为我国牧草种子生产提供科学的理论依据。     

水引发对垂穗披碱草种子萌发及幼苗生长的影响

本试验采用植物种子水引发预处理技术,以采自青海海北州的垂穗披碱草种子为材料,研究水引发不同处理时长(10、20、30、40、50min)对种子萌发和幼苗生长的影响.结果表明,种子发芽率、发芽势、发芽指数、活力指数和幼苗胚芽长、胚根长及干物质量在不同时长处理间存在差异,以水引发时长20～30 min处理显著高于其他处理(P＜0.05),表明垂穗披碱草种子水引发处理的最适时长为20～30 min.本研究为有效解决实际生产中垂穗披碱草种子萌发率低、出苗不齐等问题提供理论依据和技术支撑.     

余甘子天然居群果实的表型多样性分析及综合评价

为余甘子天然居群的遗传多样性保护及优良资源的选择利用提供科学依据,对6个天然居群68个余甘子单株的17个果实表型性状进行观测,利用巢式方差分析、Shannon-weaver多样性指数及多重比较等方法对其变异规律进行分析,采用隶属函数法与主成分分析相结合的方法对68个余甘子单株进行综合评价。结果表明:6个余甘子果实描述型性状多样性指数为0.683 1～1.660 6,果实颜色较大,腹缝线形状较小;6个居群的平均变异系数为21.73%～25.47%;11个表型性状的变幅为6.16%～43.35%;居群内变异(54.79%)大于居群间变异(20.95%),居群间平均表型分化系数为27.50%,各性状均有一定程度分化;11个表型性状间存在不同程度的相关性,果横径、果纵径、单果重、单果果肉重、果核重、果核横径、果核纵径、果肉厚度间呈极显著正相关;3个主成分累计贡献率为83.37%,P_6居群的58号单株综合表现最好,P_1居群的2号单株,综合表现最差;6个余甘子天然居群的果实表型性状在居群间和居群内均有变异,果实、种子的质量性状变异较高,其适应性潜力相对较大,形状性状相对稳定,不易产生变异。余甘子果实表型性状变异主要来源于居群内变异,收集保存余甘子种质资源时应增加居群内个体数量,并优先收集有特殊表型的单株。     

热带水稻优异种质资源的表型遗传多样性分析

有效管理和充分挖掘遗传多样性丰富的稻种资源对水稻育种具有重要意义。利用15个表型性状对来自9个热带国家和地区的127份热带水稻育种优异种质进行综合评价,比较分析不同来源热带水稻优异种质的表型差异和遗传多样性指数。结果表明:热带水稻种质资源表型性状差异明显,数量性状的变异系数为7.0%~23.8%,平均为12.04%,其中单株穗数比较大,谷粒长较小;Shannon-Wiener多样性指数分析结果表明,15个表型性状遗传多样性指数变化为0.603~2.066,平均为1.579,其中每穗总粒数比较高,穗型较小;9个不同来源地的热带水稻资源多样性指数为0.780~1.547,平均为1.219。不同来源的热带水稻种质各性状变异范围较大,各性状间存在显著差异,遗传多样性指数较高,可进一步发掘优异资源和有利基因,为培育和筛选优良热带水稻品种提供亲本来源。     

秦岭地区‘凤丹’牡丹居群果期相关性状的表型多样性研究

为了解位于陕西境内秦岭地区的‘凤丹’牡丹居群果期相关性状的表型多样性变异,对8个居群的叶、果的8个质量性状和14个数量性状进行了系统观察。结果表明:‘凤丹’牡丹株形在居群间与居群内均存在变异,而分枝类型、新枝颜色、叶形、果实颜色等仅在居群间存在明显变异,居群内趋于一致性;数量性状上,除单果荚长度外其他均在居群间和居群内存在显著差异。8个居群间不同数量性状的平均变异系数存在一定差异,其中坐果量、单果内种子数、单果荚长度变异较大,单果荚宽度、种子径长变异较小。分析环境因素与所选性状的相关性可知,‘凤丹’牡丹的单果内种子数对纬度存在极显著的负相关,与年均温存在极显著的正相关。     

蜡梅天然群体的表型多样性研究

[目的]报道蜡梅野生群体的叶子与种子的表型多样性。[方法]以蜡梅的5个天然群体为试材,对7个表型性状进行表型多样性分析。[结果]蜡梅表型性状在群体间和群体内均存在极其丰富的变异,7个性状在群体内的F值为6.612~102.148,果长、种宽在群体间达到显著差异,种长达到极显著差异;平均表型分化系数29.57,群体内变异70.43%,大于群体间变异29.57%,说明群体内变异是蜡梅的主要变异来源。叶长、叶宽、千粒重与纬度,种宽与年均气温呈显著负相关,其他性状和地理生态因子的相关性均不显著。利用Dist平均分类距离系数进行的UPGMA聚类分析显示群体间的遗传距离与群体的地理距离关系一致。[结论]蜡梅的表型变异极其丰富;蜡梅的分布与表型性状呈多样性变异。     

顶坛花椒结实性状表型多样性分析

以贵州花江峡谷地区特有经济树种顶坛花椒为研究对象,按海拔、坡向因素选取3个群体32个单株,调查了9个结实性状,采用多重比较、变异系数、相关分析、聚类分析等方法,分析顶坛花椒结实性状的多样性及群体间和群体内的变异特征和变异规律。结果表明,顶坛花椒结实性状在群体间和群体内均存在丰富的变异。3个群体9个性状的平均变异系数为29.81%（17.36%~50.96%）,9个形态性状的平均变异系数由大到小的顺序依次为果穗果粒密度（47.56%）>果穗果粒数（44.43%）>枝条结果部位长度（33.71%）>果穗宽（28.75%）>果枝直径（25.21%）>果穗长（24.61%）>果枝长宽比（22.54%）>果穗长宽比（21.23%）>果枝果穗密度（20.20%）,表明果枝果穗密度和果穗长宽比较为稳定,而果穗果粒密度和果穗果粒数稳定性较低。相关分析表明,果穗性状和枝条性状间无显著相关关系。聚类分析表明,顶坛花椒结实性状的变异无空间特异性。为顶坛花椒种质资源的评价、利用及遗传改良提供了依据。     

宁夏5个野生酸枣种群遗传变异性分析

以收集到的宁夏5个野生酸枣种群及3个栽培品种的叶片和果实为材料,测定其表型性状、生理和果实品质指标,分析种群的遗传多样性。结果表明：5个野生酸枣种群的表型性状平均变异系数为4.46%,果实品质平均变异系数为3.49%,叶片生理指标平均变异系数为15.89%,说明果实的遗传性状变化较小,而叶片的变化较大;5个野生酸枣种群遗传变异性大小的顺序为中宁县牛首山种群>中卫市日照山种群>银川市贺兰山滚钟口种群>灵武市白芨滩种群>吴忠市红寺堡种群。聚类分析表明,3个栽培品种为第Ⅰ类;5个野生酸枣种群中,中卫市日照山种群与中宁县牛首山种群为第Ⅱ类;银川市贺兰山滚钟口种群与灵武市白芨滩种群为第Ⅲ类;吴忠市红寺堡种群为第Ⅳ类。     

Evaluation of phenotype and genetic diversity of maize landraces from Hubei Province, Southwest China

The intelligent exploitation of maize landraces for maize breeding requires a detailed knowledge of genetic and historical relationships among these populations and an understanding of the partitioning of genetic diversity among populations. In this study, the diversity of 102 maize landraces from Hubei Province was evaluated on the basis of phenotype data (collected over two years) and simple sequence repeat (SSR) data. The results showed that significant differences in important traits were present among the landraces, especially in kernel weight and ear height. The comparison of the yield components of two elite populations, BSSSC9 and Suwan2, with those of landraces indicated that the ear length of 28 landraces, the kernel weight of 35 landraces, the row number per ear of 11 landraces, and the kernel number of 3 landraces were better than those of the two elite populations, implicating that abundant genetic diversity and favorable genes were accumulated within these landraces. Thirty-six SSR markers revealed a total of 179 alleles in 102 landraces, with an average of 4.97 alleles per loci, and 0.4362 polymorphism information content (ranging from 0.3141 to 0.5601). Cluster analysis based on the phenotypic data and SSR data divided the 102 landraces into two or three major groups. Integrating the phenotypic data and SSR diversity, we suggested that abundant genetic variability and specific alleles were contained within the set of landraces. A few landraces (including Batangbai, Bairihui, Dongjingbai, and Huangyumi) with large genetic diversity and specific favorable characteristics could be selected for further research and utilization.     

中国美国白蛾种群遗传多样性的AFLP分析

利用AFLP分子标记技术分析我国重大外来入侵害虫美国白蛾8个群体的遗传多样性及遗传分化。结果表明:5对AFLP引物共扩增出564个位点,其中多态位点为548个,多态位点百分率（P）为97.16%,Neis遗传多样性指数（h）为0291 0,在物种水平上美国白蛾具较高的遗传多样性;AMOVA显示美国白蛾有较高的遗传分化,群体间变异占31.05%,群体内变异占68.95%,遗传分化指数（Fst）为0.310 5;美国白蛾8个群体平均遗传相似度为0.892 7,平均遗传距离为0.114 7。聚类分析结果表明,沈阳、济南、烟台和寿光群体亲缘关系较近,天津、济宁群体聚为一类,而廊坊、北京群体分别独立分支。进而对美国白蛾遗传多样性与其适应机制和扩散传播模式之间的关系进行了讨论。      

红掌种质资源表型性状的遗传多样性研究

[目的]研究红掌种质资源的遗传多样性,为红掌的种质创新和杂交育种提供依据。[方法]利用形态学标记对46个红掌种质资源的36个形态学性状进行研究。[结果]46个红掌品种的遗传多样性丰富,遗传变异系数为0.24~0.36,遗传多样性指数为0.343 8~2.111 9。其中,佛焰苞长的变异系数最大,为0.36;佛焰苞颜色遗传多样性指数最大,为2.111 9。UPGMA聚类分析表明,这46个红掌品种可划分为4大类,包括3个较小的类群和1个较大的类群。[结论]该研究中应用的一些形态学标记对于红掌品种鉴定、遗传多样性分析和杂交育种具有重要的应用价值。     

113份六倍体冬性小黑麦种质遗传多样性

【目的】 研究冬性小黑麦种质资源表型性状的遗传多样性关系及筛选综合性状优异的冬性小黑麦种质,为冬性小黑麦育种、亲本选配及重要性状研究提供理论依据。【方法】 对113份冬性小黑麦8个表型性状采用Shannon-Wiener’s多样性指数进行遗传多样性分析,研究参试冬性小黑麦种质8个表型性状在连续2年的频次分布规律,分析各性状利用相关性及性状间关系,利用主成分分析构建冬性小黑麦种质综合评价体系,通过聚类分析明确参试材料的分类。【结果】 8个表型性状的平均变异系数为13.02%,单株籽粒产量、千粒重、每穗粒数、单株穗数、穗长、株高的变异系数超过10%,其中单株籽粒产量最大为18.01%,粒宽最小为5.09%;各性状遗传力均在85%以上;各性状遗传多样性指数为1.33~2.24,单株籽粒产量遗传多样性最高,粒长的遗传多样性最低;各性状存在着不同的相互关联,单株籽粒产量与每穗粒数、千粒重、穗长、粒长、株高呈极显著正相关,单株穗数与千粒重、每穗粒数呈极显著负相关。主成分分析提取到了3个主成分,累计贡献率为80.43%,第一主成分是籽粒产量主成分与单株籽粒产量、每穗粒数、千粒重有关,第二主成分是籽粒形态主成分与粒长和粒宽有关,第三主成分是株高主成分与株高和穗长有关;聚类分析将参试材料分为4类,第一类包含12份材料,属于高秆型材料,第二类包含40份材料,属于多穗型材料,第三类包含30份材料,属于高产型材料,第四类包含31材料,属于大粒型材料。【结论】 冬性小黑麦综合性评价筛选出表现优良籽粒高产型小黑麦11份。参试材料的遗传多样性丰富,综合评价较好,可有效补充小黑麦种质资源。     

5个玉米人工合成群体主要性状遗传变异分析

以由10个以上单交组合经2次隔离重组合成的5个遗传平衡群体为实验材料,将群体的一些主要性状进行两季联合方差分析,揭示群体间的遗传差异;以各性状的变异系数作为统计量,揭示群体内的遗传变异。结果表明:群体内和群体间均存在较丰富的遗传变异,其中群体GP-5和GP-3植株穗位高低适中,优良个体出现频率较高,群体GP-4虽主要产量性状均值偏低,但植株较矮,穗位较低;群体GP-1和GP-2植株穗位偏高,但优良个体出现频率较高。     

251份小麦种质资源的主要农艺与品质性状遗传多样性分析

【目的】对宁夏麦区小麦种质资源进行遗传多样性分析,筛选出优异种质资源,为拓宽宁夏小麦种质资源的遗传基础及挖掘育种骨干亲本提供基础材料。【方法】以来源于国内外的251份小麦种质资源为材料,对其主要农艺与品质性状进行变异、相关及聚类分析,并计算Shannon-Wiener遗传多样性指数（H'）和隶属函数值,对供试小麦种质资源进行综合评价。【结果】251份小麦种质的10个农艺性状变异系数为15.01%~37.01%,9个品质性状变异系数为2.05%~12.56%;农艺和品质性状的遗传多样性指数为2.17~2.30,平均为2.27。10个农艺性状间存在不同程度的相关性,9个品质性状间也存在不同程度的相关性。251份小麦种质分为六大类群,类群Ⅰ~Ⅵ包括材料数分别为35、40、53、55、40和28份,其中,类群Ⅰ的平均出粉率（69.58%）和容重（797.74 g/L）均最高;类群Ⅱ的平均穗长（10.00 cm）、结实数（18.18个）、穗粒数（54.07粒）、穗粒重（2.30 g）、吸水率（62.82%）和硬度指数（72.59）均最高;类群Ⅲ的平均株高最矮（73.53 cm）;类群Ⅳ的平均穗下茎长（41.94 cm）和湿面筋含量（33.95%）均最高,水分含量最低（11.76%）;类群Ⅴ的平均千粒重（40.92 g）、经济系数（0.43）和降落值（356.74 s）均最高;类群Ⅵ的平均分蘖数（4.96个）、小穗数（19.01个）、粗蛋白含量（16.10%）和沉降值（43.12 mL）均最高,表明各类群中含不同的优异性状。基于隶属函数值可把251份小麦种质资源分为163个等次,其中,黄-3、甘育4号、鉴076、M6445、宁春55号、陇春34号、ND646、宁春40号、济麦20号、陇春39号、宁春33号、郑麦1308、甘春24号、陇春29号、陇春23号、掖丰315和武春4号等17份种质排名前12名。【结论】251份小麦种质资源的农艺和品质性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中综合评价优异的17份种质资源可用于宁夏小麦农艺与品质性状的遗传改良。