棉花杂交种F2利用价值研究

 以52份陆地棉组合为分析对象，对F₁、F₂皮棉产量、纤维品质进行比较，筛选可在生产中进一步利用的F₂组合。结果表明，只有选育F₁产量、纤维品质的竞争优势、中亲优势、超高优势均较强，衰退率小的组合，F₂中才能筛选出能在生产上应用的组合。本试验有3个组合表现优异，分别是09L-71×09-803、09-974×PB08-1、PB08-1×09-803，2010年F₁、F₂ 皮棉产量皆高于对照10%以上，2011年比较试验中F₂产量、纤维品质性状变异小、表现好。     

Ae显性突变体对玉米农艺性状及直链淀粉含量的影响分析

玉米直链淀粉是重要的食品和工业原料,高直链淀粉性状的产生受多种酶和基因-环境等因素的共同影响。玉米ae基因（amylose extender）突变导致子粒中直链淀粉含量增高、子粒表面皱缩、淀粉颗粒呈不规则形状、尺寸不均匀且表面基质蛋白增多,用于玉米育种后获得的品种直链淀粉含量升高,产量显著降低。通过将显性Ae突变体与16份优质玉米自交系杂交,对F₁代植株进行开花期、株型、产量性状调查,分析F₁代子粒总淀粉、直链淀粉的含量。结果表明,Ae突变体与不同的自交系杂交,F₁代直链淀粉含量及产量的变化存在明显差异,与基因型有密切关系,以Ae突变体和W16F41、CA240为亲本杂交,可显著提高直链淀粉含量同时产量变化最小。根据F₁代表现筛选直链淀粉含量提高、产量变化较小的双亲配制杂交种,可加速高直链淀粉玉米新品种培育进程。     

华杂棉H318 F2杂种优势及F1正反交差异比较

 对华杂棉H318正、反交F₁及正交F₂的产量、纤维品质性状进行了比较研究,结果表明：该品种正、反交F₁间在产量和纤维品质主要性状方面均差异不显著,表明这些性状主要以核基因遗传的方式存在。华杂棉H318 正交F₂子、皮棉产量比正交F₁分别下降4.2%和7.1%,比鄂杂棉10号低3.76%和6.7%,均差异不显著。华杂棉H318 正交F₂代群体纤维品质主要指标除比强度呈下降趋势外,纤维长度等其他指标与正交F₁差异不明显。华杂棉H318正交F₂个体间发生分离,产量性状的变异大于品质性状。     

基于上部叶片叶绿素荧光参数的小麦产量预测与评价

为了利用叶绿素荧光快速测定技术实时评价植株光合生产能力以及预测小麦籽粒产量,以豫麦49-198和郑麦9694为试验材料,设置0、90、180、270 kg·hm^-24个氮素水平,通过2014-2016年连续两个生长季的田间试验,在小麦主要生育阶段同步测定植株顶部四片完全展开叶的净光合速率（P_n）、叶绿素荧光参数及叶面积。结果表明,P_n和叶绿素荧光参数因生育时期、氮素水平和叶片位置的不同呈现规律性变化。叶绿素荧光参数F_m′、F_v′、F_v′/F_m′ 和 F_s与P_n 相关性较好,且相关系数（r）均随叶位的降低而降低,其中,F_m′与P_n的相关性最好。将叶面积与对应的净光合速率和叶绿素荧光参数组合出光合性状累积量指标,与P_n 相比,光合累积量与产量的相关性显著提高。组合顶部四片叶,光合累积量与产量相关性在灌浆前期表现最好（r=0.875）。光适应下荧光参数累积量与产量的相关性表明,顶部两片叶的相关性较单叶片或其他叶位组合均表现较好,相关系数在不同荧光参数、生育时期间差异均较大,以F_m′表现最好,其次是F_v′;生育期间比较,孕穗期至灌浆中期整体较好。总体而言,在灌浆前期,顶部两片叶的F_m′累积量能够较好地预测小麦籽粒产量,为小麦生长诊断和田间管理提供技术支持。     

玉米不同基础群体选系高效测验系筛选

采用常规方法从新组配的14个Reid类F₁基础群体中选育自交系,对S₄代选系与其他三大优势类群10个骨干自交系为测验系组配成的1 902个测交组合进行田间鉴定,分析从中筛选出428个优组合的子粒产量和百粒重表现及其与选系基础群体和测验系的关系。结果表明,来源于不同基础群体和同一基础群体的不同选系与不同优势类群和同一优势类群不同测验系间测交组合的子粒产量和百粒重均存在较大差异。来源于基础群体BP5选系子粒产量和百粒重的一般配合力较高,其与测验系昌7-2间子粒产量和百粒重以及与测验系浚926间百粒重的特殊配合力均较高;BP7群体选系百粒重和子粒产量、BP6群体选系百粒重和BP9群体选系子粒产量的一般配合力均较高;BP1、BP2和BP5群体选系与测验系浚926间组合的百粒重,BP6、BP7群体选系与测验系浚926间组合子粒产量,BP4、BP5、BP10和BP12群体选系与测验系昌7-2间组合百粒重,BP2和BP10群体选系与测验系昌7-2间组合子粒产量及BP4群体选系与测验系HL02间组合子粒产量的特殊配合力均较高。昌7-2、浚926和HL02是比较适宜的高效测验系。     

玉米株型、果穗性状的遗传和相关性分析

本试验以14个玉米自交系及由其组成的9个杂交组合以及相应的F2代为材料，系统地研究了自交系与杂交种之间及杂交种性状与性状之间的关系，探讨了玉米杂交种自交衰退的数量指标．研究结果表明，(1)玉米穗长，行粒数和百粒重在母本与F₁之间呈极显著正相关；穗位高、穗直径和单穗粒重在父本与F₁之间呈显著正相关，株高在父母本与F₁之间均为显著正相关．(2) F₁单穗粒重与株高、穗长、行粒数、穗粒数和百粒重之间存在显著的正相关．(3) F₁性状优势越强，F₂衰退越重(r＝0.8830)．单穗粒重优势分别与行粒数和穗粒数优势呈极显著正相关(r＝0.8618和r＝0.8441)．(4) 单穗粒重的衰退主要是由穗粒数衰退所致(r＝0.7473)．穗行数，植株叶片数和叶向值的衰退值较小或为负值。     

不同种质基础玉米材料诱导效率及加倍效率研究

以不同类群骨干自交系PH4CV、Mo17、PH6WC、郑58、D299、H29、丹黄34、丹598、昌7-2和S121为基础试材,按照群内和群间杂交共组配15个基础群体,分别形成F₁、F₂、F₃和F₄共4个自交世代,研究其单倍体诱导率和加倍率。利用高频诱导系丹诱3号对骨干自交系和不同遗传基础的自交后代进行单倍体诱导,利用浓度为0.06%的秋水仙素对各世代单倍体子粒进行加倍处理。结果表明,不同种质类群自交系间诱导率存在显著差异,以Lancaster群代表系PH4CV、Mo17和Reid群代表系PH6WC、郑58诱导率较高。高诱导率类群通过群内和群间组配基础试材,同样具有较高的诱导率,同时利用杂种优势提升了LRC、SPT和PB群骨干系的诱导率。诱导率随着自交世代增加而显著降低,在F₂世代加倍效果最好。     

玉米产量性状配合力遗传分析

通过对8个中晚熟玉米自交系产量性状进行双列杂交分析，表明各个自交系产量性状的一般配合力与特殊配合力存在显著差异，玉米杂交种F₁的产量构成受到一般配合力与特殊配合力的共同作用，用特殊配合力对F₁的作用大于一般配合力。特殊配合力高低与一般配合力无明显相关关系。因此在玉米杂交种组配与自交系改良工作中，既要兼顾双亲的一般配合力与特殊配合力，又要保持杂交优势利用模式与选系模式的种质关系。     

玉米种子活力的杂种优势分析

对12个玉米组合及其亲本的种子活力指标进行了杂种优势和亲子相关分析。结果表明,所有玉米种子活力指标均表现正向杂种优势。F₁代田间幼苗干重与父本值、高亲值、双亲差值呈显著正相关;F₁代低温发芽率与双亲差值呈显著负相关;F₁代发芽指数与母本呈显著正相关;F₁发芽势与母本值、低亲值呈显著正相关;F₁代田间出苗率、幼苗高、标准发芽率、活力指数受亲本的影响较小,与父本、母本、中亲值、高亲值、低亲值和双亲差值相关系数均不显著。     

玉米昌7-2近缘系及其杂交后代性状比较分析

以4个昌7-2近缘系为材料,研究了昌7-2近缘系及其杂交后代性状和产量的差异。结果表明：浚928的株高、穗位高、叶向值等形态性状的改良效果优于安昌7-2和甘昌7-2,新7红的改良效果最差,安昌7-2的形态性状优于甘昌7-2,且杂交组合间形态性状的差异与其父本间的差异一致;各近缘系及其杂交组合的叶绿素和丙二醛含量存在差异;4个昌7-2近缘系组配的杂交组合的产量存在显著差异,各杂交组合产量顺序为：郑58×浚928>郑58×安昌7-2>郑58×甘昌7-2>郑58×新7红。     

玉米自交系T14-3B的选育及创新思考

用玉米核心种质黄C和78599选系组配成基础材料,F1代与中熟先锋种质M3-11为原始材料,连续自交7代,育成高产、中晚熟、抗病性强、综合农艺性状好、高配合力的玉米自交系T14-3B。T14-3B是独立于4大类群的新种质,且与4大类群均有较高的杂种优势;用其组配的杂交种高产、中晚熟、适应性广、抗逆性强。T14-3B已成为山西玉米育种中重要的中晚熟种质资源之一。     

玉米回交后代群体中供体基因组成分分析

以郑58为受体亲本,昌7-2为供体亲本,通过杂交、回交和79对亲本间有多态的SSR标记,分析BC₂F₁和BC₃F₁世代供体的基因组成分。结果表明：BC₂F₁世代单株内的供体染色体片段数平均为11.4个,BC₃F₁世代为4.8个,从BC₂F₁到BC₃F₁单株内的供体染色体片段数减少了57.6%;BC₂F₁世代单株内的供体染色体片段长度平均为99.3 cM,BC₃F₁世代为87.1 cM,BC₃F₁较BC₂F₁减少了12.3%;BC₂F₁世代单株内的供体基因组大小平均为1 132.8 cM,BC3F1世代为421.4 cM,BC₃F₁较BC₂F₁减少了62.8%。     

旅大红骨种质在吉林省玉米育种中的利用潜力分析

采用不完全双列杂交设计，以3个近年来在吉林省玉米生产中主要应用杂交种的6个亲本自交系为测验种，对4份旅大红骨骨干自交系进行潜力分析。共组配24个杂交组合，以先玉335为对照，分析旅大红骨种质在产量、果穗、农艺性状及综合抗性方面的配合力和杂种优势。结果表明，E28、LD61和丹340的一般配合力可降低株高和穗位高，4个旅系均增加弯孢菌叶斑病、大斑病、灰斑病和茎腐病抗性。丹340和丹598的一般配合力表现为增产，特殊配合力表现为延长生育期，增加收获期绿叶数；E28和LD61表现相反。对产量配合力分析发现，产量与总配合力和母本一般配合力极显著相关，与总配合力的相关系数更大。杂种优势分析发现，丹598的杂种优势最好，3个父本系PH4CV、昌7-2和PD752B与被测系旅大红骨的亲缘关系更近。     

一个玉米无叶舌突变体Y43的遗传分析

在EMS法构建的玉米骨干自交系昌7-2突变体文库中,发现了一个玉米无叶舌突变体,随后通过连续自交,获得了纯合一致、稳定遗传的无叶舌自交系,命名为Y43。该突变体穗上部叶片直冲,表现为无叶舌,其他农艺性状与受体一致。通过对Y43与昌7-2及海9-21的F1、F2、BC1分析,初步确定该突变体无叶舌性状受一对隐性单基因控制。     

玉米株高主效QTL qPH2.4的定位分析

课题组前期以玉米自交系郑58为轮回亲本,以昌7-2为供体亲本,通过分子标记辅助选择获得染色体单片段代换系Z12和W16。Z12和W16在bin2.07区域均含有1个来源于昌7-2的染色体片段,株高均显著高于轮回亲本郑58。利用郑58和Z12为材料构建F2分离群体,基于重测序和混合分离分析(BSA)策略,将株高主效QTL qPH2.4定位于第2染色体13.95 Mb(201 457 953~215 022 157 bp)的区域内。利用在目标区间内筛选出的20对多态性分子标记对包含743个单株的郑58×Z12 F2分离群体和包含1 720个单株的郑58×W16 F2分离群体进行基因型分析,结合田间株高数据进行QTL定位,将株高主效QTL qPH2.4定位在InDel分子标记ph-18和ph-19之间,区间的遗传距离为0.57 cM,物理距离为626 kb。参考B73基因组(RefGen_v4)注释信息,该区间内存在17个注释基因,其中,包含可以调控油菜素内酯信号的基因Zm00001d006677。     

不同基因型玉米自交系苗期干旱-复水的生理响应机制

采用称重控水法模拟干旱胁迫,设对照和胁迫两个处理,在3叶期对24个玉米自交系叶片相对含水量(RWC)、游离脯氨酸(Pro)等生理指标进行测定,研究玉米的抗旱机理及复水补偿效应机制。结果表明,干旱胁迫下玉米叶片相对含水量、叶绿素荧光参数(F_v/F_m)和叶绿素含量(Chl)与对照相比显著下降,游离脯氨酸(Pro)、超氧化物歧化酶(SOD)和氧化物酶(POD)明显上升,复水后不同基因型自交系各生理指标表现出不同程度的补偿效应。利用隶属函数法将D17982、郑H71、PH4CV、昌7-2和L269等14份自交系归为抗旱性较强的自交系,PH4CV、HCL645、D17982、郑7314、郑H71和郑9712这6份自交系归为复水恢复能力强的自交系。     

Physio-morphological Studies of F1 Hybrids in Rice (Oryza sativa L.): Photosynthetic ability and yield

Summary

Photosynthetic ability in terms of CO₂ exchange rate and leaf area, dry matter accumulation (dry weight) and other important growth components along with yield and yield contributing characters in two F₁ hybrids of Akebono × Chiyonishiki (A × C) and Zenith × Akebono (Z × A) were studied. The photosynthetic rate at the flowering stage was lower than that at the panicle initiation stage in all the inbred parent cultivars and F₁ hybrids. Heterosis in photosynthetic rate was higher at the panicle initiation stage than that at the flowering stage. Pre-anthesis leaf area in the F₁ hybrid was significantly larger than that in the parent cultivars. However, the post- anthesis decline in leaf area was more rapid in the F₁ hybrids than in the parent cultivars and its magnitude was the highest in the F₁ hybrid of Z × A which was tall having long and curved panicles. Pre-anthesis dry matter accumulation in both hybrids was significantly higher in the F₁ plants than the parental cultivars, but post-anthesis dry matter accumulation in the F₁ hybrid was lower than the mid-parental value in Z × A. The degree of heterosis in grain yield varied with the hybrid combination, an average heterosis being 1.03. Heterosis in grain yield was closely associated with heterosis in harvest index.     

YW-S血缘玉米自交系昌7-2的选育及应用

YW-S血缘玉米自交系昌7-2是运用相同雄亲交叉巢式遗传设计的选育技术，导入亚热带玉米种质，经安阳市农业科学研究所内、海南连续7个世代交替培育而成，目前国内育种单位利用该自交系已育成10多个通过国家审定、省审定的优良新杂交种。在全国推广应用面积达700万hm^2。获得了显著的经济效益和社会效益。