谷子2个试点农艺性状和食味品质的变异研究

为了明确谷子农艺性状和食味品质在2个试点的变异,对内蒙古农业大学教学农场和清水河县碓九也村种植的11份品种进行农艺和食味品质分析.结果表明,参试材料农艺性状在农大和清水河的变异幅度分别为8.35％～27.45％和7.58％～26.74％;穗粒重在两地的变异幅度均最大.2个试点穗重与穗粒重均呈极显著正相关;农大的穗长与穗粗呈不显著负相关,清水河二者极显著负相关;农大的穗粗与穗重、穗粒重、千粒重呈显著正相关,清水河呈显著或不显著负相关.参试品种在2个试点的碱消值均大于3.大鸟谷、鑫谷10号、猫爪粘、安谷346-11和大黄谷等5份品种的胶稠度在农大和清水河均大于115 mm.2个试点大黄谷和大黑谷的直链淀粉含量不同,其余品种的直链淀粉含量均相同.参试品种非糯类型为赤10-321,低直链淀粉类型为安谷346-11、大黄谷、大黑谷、安谷221和利谷21,糯质类型为白米粘谷和猫瓜粘.     

谷子品种农艺性状的灰色关联度分析及综合评价

为合理利用引进的谷子材料,为杂交亲本选配提供试验依据。以引进的30份谷子种质资源为材料,采用灰色关联度和因子分析法对9个农艺性状进行关联和综合评价。结果表明,与单穗重关联的性状由大到小依次分别为穗粒重、穗粗、穗松紧度、穗长、穗毛长短、千粒重、株高、节数及叶片数。以性状灰色关联所占比重为权重,‘09-221’、‘赤谷8号’、‘朝谷13’、‘371’、‘黄金吨谷’等5份品种的加权关联度综合评价较高。因子分析中前5个公共因子分别为单株产量因子、穗性状因子、茎叶因子、穗松紧度因子和穗毛长短因子,它们的累积贡献率为93.36%。以公共因子的贡献率为权重计算综合评分,‘大同33’,‘大红谷’,‘Jul-108’,‘鑫谷10号’,‘09-220’等5份品种的得分高,综合性状好。     

春播谷子品种(系)生态适应性鉴定及主成分分析

比较18份春播谷子品种(系)的农艺性状及其生育期,分析春播谷子品种农艺性状的遗传变异及其相关性。结果表明,茎秆重、穗拉重及单穗重的变异系数较大,千粒重和出谷率的变异系数较小;穗长和穗柄长、单穗重、穗拉重及产量间相关性不显著(P>0.05);单穗重和穗粒重间相关系数达极显著水平(P<0.01)。对7个表型性状主成分分析结果显示,前4个主成分的累计贡献率达92.10%,单穗重和穗粒重可作为评价谷子品种的首选性状,其次为株高和穗柄长,最后是千粒重因子。     

华北地区谷子产量与农艺性状的综合评价分析

对华北夏谷区谷子农艺性状与产量性状进行灰色关联度分析,探讨主要农艺性状对产量的影响,为谷子优良种质资源利用及高产品种选育提供依据。以2016年全国谷子品种区域适应性联合鉴定华北夏谷区常规组参试的17个品种（系）为材料,采用相关分析和灰色关联度分析相结合的方法,对产量相关8个农艺性状进行综合评价。结果表明,供试材料9个农艺性状均存在变异,变异幅度2.69%~11.71%;穗粒重、单穗重、出谷率与产量呈显著正相关;9个农艺性状对谷子产量影响大小依次为穗粗>单穗重>穗粒重>千粒重>株高>出谷率>穗长>生育期,穗粗、单穗重和穗粒重对产量的影响最大。说明谷子产量育种应重视大穗、大粒、穗粒重高的种质资源利用,并适当关注株高。     

65份谷子品种农艺性状聚类和相关性

以来自中国不同生态区65个谷子品种为材料,对其农艺性状进行聚类和相关性分析。结果表明,农艺性状的变异范围为11.66%~49.79%,各农艺性状的变异程度由大到小依次分别为穗毛长短、穗松紧度、单穗粒重、单穗重、千粒重、穗下节间长、穗长、穗粗、株高、节数(叶片数)。单穗粒重与穗长、穗粗、千粒重、单穗重、穗松紧度呈极显著正相关,与穗毛长短呈极显著负相关;用Ward离差平方和聚类分析发现,当欧式距离为35时,65个谷子品种分为5大类群,第一类群16个品种分别来源于华北平原、内蒙古高原、山西省、吉林省、辽宁省朝阳市、赤峰市,它们的穗毛较长,穗粗、单穗重、单穗粒重较低,单株产量低。第二类群10个品种来源于吉林省、山东省、山西省、通辽市、赤峰市,其株高、穗下节间长较低,具有较强的抗倒伏性。第三类群10个品种分别来源于华北平原、东北平原、江苏省、辽宁省朝阳市、山西省长治市、赤峰市,其株高、节数、叶片数较高,单穗重、单穗粒重居中,生物学产量较高,为粮草兼用型。第四类群19份品种分别来源于华北平原、大同市、保定市和张家口、赤峰市、内蒙古农科院,其单穗重、单穗粒重较高、穗紧,穗毛短,可作为高产亲本利用。第五类群10个品种分别来源于东北平原、甘肃省、大同市、张家口、赤峰市,其穗长、千粒重、单穗重、单穗粒重仅较第四类群低,增产潜力大。该结果为优良种植资源筛选和杂交亲本选配提供参考依据。     

不同基因型谷子品种(系)对干旱胁迫的响应及抗旱性评价

旨在为旱区谷子生产及抗旱育种提供理论依据。以10个谷子品种(系)为研究对象,采用管栽试验,研究了干旱胁迫对不同基因型谷子生长及产量相关性状的影响。结果表明,在干旱胁迫条件下,参试的10个谷子品种(系),叶绿素含量下降的幅度为4.90%~33.11%,株高降低的幅度为9.56%~30.93%,穗长减小的幅度为5.58%~30.90%,穗粗减小的幅度为3.42%~16.34%,单穗重降低的幅度为7.30%~45.71%,单穗粒重降低的幅度为11.83%~54.72%,出谷率降低的幅度为4.89%~16.60%。抗旱性评价结果表明,‘冀谷31’、‘沧谷5号’、‘冀谷19’等3个品种的抗旱性较好。     

热带糯质高粱种质选育及改良利用

旨在分析热带糯质资源在高粱育种中的利用价值及对杂种优势的影响,以商丘市农林科学院自有种质作为研究对象,导入热带糯质资源,选育出稳定的不育系,并对所配组合的农艺性状进行方差及相关性分析。结果表明：‘M17A’所配组合的产量、穗粒重、单穗重等性状与其他组合比较均达到极显著水平,组合8的小区产量最高,为15.17 kg;穗部各性状与产量间的相关系数依次为穗粒重>单穗重>穗长>千粒重>轴长>着壳率>角质率,穗粒重与产量的相关系数为0.957,呈极显著正相关,说明在高粱高产育种中,应重点选择穗大、结实率高的种质;‘M17A’所配组合的淀粉含量与其他组合比较均达极显著水平,说明高粱淀粉含量受遗传基因控制。对于热带种质的利用应选择大穗型,角质率低的材料。     

糯谷与非糯谷waxy基因全序列比对与多态性位点分析

为了明确粳糯谷子waxy基因DNA全序列及其氨基酸序列多态性,以3份糯质和2份非糯谷子品种为材料,通过Primer Premier 5.0引物设计、PCR扩增、目的片段纯化、阳性克隆和菌液PCR测序拼接,以Setaria italica v2.2 (Foxtail millet)基因为参考序列,分析参试材料间waxy基因全序列的多态性位点,利用在线SMART (http://smart.embl-heidelberg.de/)分析预测其waxy氨基酸序列及其二级结构域。结果表明,(1)waxy基因全序列总长度为4 218 bp。5份供试材料与参考基因序列比对共检测到54个突变位点,其中转换、颠换(易位)、插入和缺失突变依次分别为24、19、5和6个。(2)‘公谷68’、‘红粘谷’、‘赤谷4号’、‘赤谷9号’和‘杏黄粘’与参考基因序列比对分别含有36、8、5、5和0个差异位点,其中‘公谷68’与参考基因组序列比对,存在Intron 6第2 052 bp (T)和Intron 9第2 883 bp (AGGTG)等5个插入,在Intron 12 (3 602 bp)缺失T,Intron 6 (2 109～2 125 bp)缺失ACATTCTTTCAGACTGC等6个缺失位点,以及Intron 1 (396, 787 bp)(C-A)等12个颠换,exon 1 (54, 68 bp)(A-G)等12个转换。‘红粘谷’Intron 6在2 078 bp (T-A)等含有3个颠换,以及exon 1第54和68 bp、Intron1第201 bp (A-G)等5个转换。(3)粳糯谷waxy基因序列比对中,‘公谷68’、‘杏黄粘’和‘红粘谷’与非糯‘赤谷4号’分别含有31、5和3个多态性位点。(4)粳糯谷之间检测到70个氨基酸序列差异位点,其中‘公谷68’与其余4份材料存在69个差异位点,‘杏黄粘’第248个氨基酸为S (丝氨酸),其余4份材料均为N (天冬酰胺)。‘公谷68’检测到low complexity (51～67)、Pfam:Glyco_transf_5 (81～341)、Pfam:Glycos_transf_1 (385～524)、Pfam:Glyco_trans_1_4 (396～533)和low complexity (580～604)等5个waxy氨基酸序列二级结构域,‘红粘谷’、‘杏黄粘’、‘赤谷4号’和‘赤谷9号’均含有上述前4个结构域,但与‘公谷68’结构域的氨基酸位置不同,其差异氨基酸数目依次分别为0、1、0和12个。     

30份谷子品种农艺性状的遗传多样性及相关性

以引进的30份谷子种质资源为材料,利用SAS9.4软件对农艺性状的遗传多样性及相关性分析表明:(1)参试材料穗毛长短的变异程度最大,千粒重最小,它们的变异系数分别为44.25%和16.62%。穗毛长短和穗松紧度的遗传多样性指数最小,分别为0.245和0.740,其余7个性状的遗传多样性指数均大于1.922。(2)单穗重与穗粒重、穗粗、穗长呈极显著正相关,Pearson相关系数分别为0.96**、0.49**、0.32**,与株高、节数及叶片数、穗毛长短呈极显著负相关,相关系数分别为-0.26**、-0.17**、-0.14**。穗粗、穗长、株高与单穗重的直接通径系数较大,分别为0.62、0.60、-0.31;穗松紧度、穗毛长短与单穗重的直接通径系数较小,分别为0.16、-0.09。(3)对应分析将参试品种和性状分为三大类群,第一类群18份品种与穗粗、单穗重、穗粒重、穗长、穗松紧度的相关性大,为高产类型;第二类群7份品种与株高、节数及叶片数相关性大,产量潜力较低;第三类5份品种与千粒重、穗毛长短相关性较大,产量居中。     

19 个谷子新品种农艺性状与适应性综合分析

利用变异系数、高稳系数和回归分析法对 2022 年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验（华北夏谷区组）的19 个谷子品种丰产性、稳产性、适应性进行综合分析评价,筛选更适宜华北夏谷地区种植的谷子新品种。相关性分析结果表明单穗重与穗粒重呈极显著正相关并均与穗粗、穗长呈极显著正相关,产量与单穗重、穗粒重呈显著正相关。丰产性、稳产性、适应性分析表明中杂谷 72、中杂谷 76、K175-2H、郑 18H1260、冀研谷 3 号均表现较好,适宜在华北夏谷地区推广种植。     

谷子杂交种产量与主要农艺性状的相关性及回归分析

为了明确影响谷子杂交种产量的主要因子,对短穗型、中偏短穗型、中偏长穗型和长穗型4类不同谷子杂交种产量与主要农艺性状进行相关性和回归分析。结果表明,4种类型谷子杂交种的穗长与其产量差异显著。相关性分析表明,产量与出谷率之间存在显著正相关;单株穗重与单株粒重、经济系数之间存在极显著正相关,有效分蘖数与单株穗重、单株粒重和经济系数之间存在显著正相关,穗码密度与单株草重之间存在显著正相关,千粒重与穗长之间存在显著正相关。回归分析表明,谷子杂交种产量与穗粗、出谷率和千粒重呈显著正相关。     

春播夏谷子品系农艺性状的相关性和聚类分析

为了明确谷子品系的适应性,为杂交亲本选配提供实验依据,以引进的夏谷子品系和自选品系为材料,利用SPSS 22.0和Microsoft Excel 2007软件对其农艺性状进行变异、聚类、相关和双关联分析,结果表明,(1)供试品系质量性状遗传多样性指数在0~1.910之间,由大到小依次为穗形>穗茎姿态>刚毛长度>刚毛颜色>颖果颜色>籽粒形状>籽粒颜色>植株颜色>叶姿;数量性状变异系数变幅为8.11%~20.29%,依次分别是穗粒重>亩产量>穗颈长度>单穗重>茎秆长度>穗长>千粒重>穗粗>茎秆粗度。(2)亩产量与穗茎姿态、穗形、千粒重、穗粒重、穗码个数、单码籽粒数、单穗重、穗粗、穗长、穗茎长度、倒二叶宽呈极显著正相关,与茎秆粗度呈极显著负相关。(3)在欧式距离4.0将供试材料聚为六大类:第一类包括11份,均为夏谷子品系,亩产量约为400 kg,茎秆较矮且粗,叶姿半上冲,刚毛黄较短,纺锤型穗;第二类只有2015137-2Ⅱ-4-1,叶姿半上冲,刚毛中等为紫色,穗茎姿态为勾形,圆锥型穗,株高较高,亩产为387.71 kg;第三类6份均为夏谷品系,刚毛短为黄或紫色,穗茎姿态为强弯,纺锤型穗,茎秆较矮且粗,亩产在287~340 kg之间;第四类包括2016025♀-2-4(大同29系选后代)等6份高产品系,叶姿半上冲,刚毛中或短为黄色,穗茎姿态为勾形,穗形为纺锤型、猫爪型或圆锥型,株高适中,亩产量均在529 kg以上;第五类包括2015053Ⅰ-2Ⅰ-5-1(济谷13系选后代)等5份品系,叶姿半上冲,亩产约489 kg。第六类包括2015(07)-4-10和2015137-2Ⅱ-5-1等2份品系,叶姿半上冲,猫爪型或圆锥型穗,亩产约501 kg。综合分析得出8份产量较高的品系,分别为2015(07)-4-10、2015(07)-4-11、2015053Ⅰ-2Ⅰ-4-2、2015053Ⅰ-2Ⅱ-1-1、2015137-2Ⅱ-5-1、16C227-2-2、2016025♀-2-4和2016025♀-2-5。     

糯玉米杂交种主要农艺性状间的相关及通径分析

对鲜食糯玉米的10 个主要农艺性状与小区鲜穗产量进行了相关和通径分析。结果表明,性状间株高与穗位高(r=0.6288**)、株高与双穗率(r=0.5779**)、株高与穗长(r=0.5069**)、株高与穗粗(r=0.4878**)、双穗率与行粒数(r=0.4877**)、行粒数与穗粗(r=0.4686**)、秃尖长与穗行数(r=0.4355**)之间均呈极显著正相关;而秃尖长与双穗率(r=-0.4356**)、秃尖长与行粒数(r=-0.5350**)之间呈极显著负相关。对鲜穗产量作用最大的是穗行数(r=0.5314**、P=0.7480),其次分别为双穗率(r=0.4724**、P=0.4177),行粒数(r=0.4127*、P=0.2317),百粒质量(r=0.3637*、P=0.2159)。为获得高产糯玉米品种,应注重增加穗行数、行粒数、提高双穗率和百粒质量,同时协调好各性状间的关系,控制好株高、穗位高及秃尖长度等性状。     

不同春谷品种支链淀粉含量与营养品质指标及农艺性状的相关性分析

通过田间试验与品质检测,分析了4个不同春谷品种的支链淀粉含量与营养品质指标及农艺性状的内在联系,旨在为优质春谷品种选育提供理论依据。结果表明,各品种的支链淀粉含量存在显著差异;支链淀粉含量与灰分显著正相关,与粗蛋白及直链淀粉含量显著负相关;与刚毛长度极显著正相关,与穗粗和出谷率显著负相关。因此谷子品种选育中,可将不同品系的营养品质指标与农艺性状相结合,提高育种的针对性和效率。     

黄淮麦区4省小麦种质农艺性状的比较分析

为明确小麦种质资源的遗传差异和特点,提高其利用效率,以株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重5个主要农艺性状为指标,对来自黄淮麦区4省（河北、山东、河南和山西）的263个小麦品种（系）进行统计分析。显著性分析结果表明,除穗粒数外,4个省的小麦种质在其余各农艺性状上差异极显著。变异性分析结果表明,供试材料的5个农艺性状中穗粒数变异系数最大,小穗数变异系数最小;4省中,河北小麦株高、千粒重的变异系数最小,穗粒数变异系数最大;河南小麦穗长、小穗数和穗粒数的变异系数最小,千粒重变异系数最大;山东小麦穗长的变异系数最大;山西小麦株高、小穗数的变异系数最大。相关分析结果表明,株高与穗长呈极显著正相关,与小穗数呈极显著负相关;穗长与小穗数、穗粒数呈极显著正相关;小穗数与穗粒数呈极显著正相关;千粒重与穗粒数呈极显著负相关。因此,在育种实践中,可根据4省小麦种质农艺性状的变异特点筛选符合目标性状的亲本材料,同时加强种质基因库的更新。     

杂交水稻‘协优385’主要产量构成因子与产量的相关分析和通径分析

为了进一步探究高产杂交水稻新品种‘协优385’的高产潜力和高产途径,利用相关区域试验和生产试验资料,对高产品种‘协优385’全生育期、株高、有效穗、穗长、穗粒数、实粒数、结实率、千粒重、产量等性状进行了相关性分析和通径分析。相关性分析结果表明：与杂交水稻新品种‘协优385’产量相关性最大的因子是实粒数,r=0.53达到了显著水平;另外,穗粒数与实粒数相关系数r=0.77达到极显著水平。通径分析表明：有效穗和实粒数对产量的直接作用较大。因此,在新品种‘协优385’推广应用以及高产创建时要做到氮肥适当后移,倒三叶时增施粒肥,注重灌浆期水肥管理,以提高结实率进而增加穗粒数为实现高产奠定基础。     

节水灌溉下春小麦主要农艺性状与产量的相关及通径分析

为了研究节水条件下春小麦产量与其它农艺性状之间的关系,选用15个春小麦品种(系)在节水灌溉下对其的主要农艺性状进行相关及通径分析,建立了回归方程。结果表明:农艺性状对产量的相关程度依次为:株高(0.48685),千粒重(0.45182),穗长(-0.31464),穗粒数(0.02924),单位面积穗数(0.01526)。对产量的直接影响重要性依次为:千粒重(0.71426),穗长(-0.56871),株高(0.46505),单位面积穗数(-0.17531),穗粒数(0.04272)。试验表明:河西绿洲灌区节水型(高WUE型)春小麦品种的选育应在适当单位面积穗数的前提下,朝高秆抗倒、大粒方向发展。