水稻花序结构调控机制研究进展

禾本科作物的花序结构直接影响穗粒数和最终产量,其多样性主要依赖于分枝模式和花的位置。水稻作为研究禾本科作物的模式植物,有关花序结构的调控机制已取得重大进展,对花序发育调控因素的概述,将有助于水稻穗型的遗传改良和高产育种。水稻花序发育始于顶端分生组织向花序分生组织转变,之后生成花序轴分生组织、一次枝梗分生组织、二次枝梗分生组织、小穗分生组织和小花分生组织。花序相关分生组织受到众多基因调控,形成一个复杂的遗传网络,发育过程中任一节点发生变化都会导致穗型发生变化。在改良过程中,调控影响花序发育基因的时空表达,组合相关优异等位基因,更有利于优化水稻穗型;在驯化过程中,穗型受到选择,水稻花序结构调整为更有利于增加小穗数量的结构。有关水稻花序发育影响因子的研究,将有利于穗型遗传改良,并为分子设计育种提供理论支撑。对影响水稻花序发育过程中各因子进行梳理,并对其在调控花序结构过程中的路径进行概括,水稻作为模式作物对其花序结构遗传调控网络的研究,为禾本科作物花序发育研究提供重要参考。     

4种旱作谷类作物根系发育规律的研究

 【目的】探讨春小麦、谷子、高粱、黍子4种谷类作物根系分布的空间几何构型特点和根系生长时空分布规律。【方法】采用盆栽、根管土柱栽培、铁丝网箱栽培与田间调查相结合的方法,研究谷子、高粱、黍子、春小麦4种作物根系的生长规律。【结果】（1）4种供试作物根系的种子根数、次生根数、入土深度和根幅明显不同;根系最大入土深度为高粱＞谷子＞春小麦＞黍子;最大根幅为高粱＞黍子＞谷子＞春小麦。（2）随着生育时期的推进,谷子、黍子、春小麦和高粱根系的根长与根重的增长均表现为慢-快-慢的规律。（3）4种谷类作物苗期主要以根系纵向下扎为主,根长与根干重呈明显的“T”字型结构;拔节期春小麦根长分布呈现近似“8”字型,其它作物的根长和根重分布仍呈明显的“T”字型;抽穗期谷子、高粱、黍子根长在不同土层深度中的分布近“8”字型,而春小麦呈现近卵型。（4）4种谷类作物根重在不同深度土体中的垂直分布符合指数递减方程y=A·e-bx,但其垂直递减率b值大小不等。4种谷类作物的总根长在不同深度土体中的分布前期符合指数递减方程y=A·e-bx,但后期与多项式y=ax3+bx2+cx+d的拟合程度更好。【结论】4种谷类作物根系空间分布的存在相似性,该相似性可为谷类作物高产栽培的根系调控提供理论依据。     

山西省冬性大麦育种策略探讨

大麦作为早期驯化的谷类作物,因其早熟和高度抗逆性在世界范围内被广泛种植。作为工农业生产的重要谷类作物,其新品种的选育对人们生活的改善及国民经济的发展具有重要作用。通过对大麦育种与栽培的回顾,结合多年的大麦育种实践,对山西省冬性大麦育种技术和策略进行了初步探讨,展望了未来冬大麦的发展趋势,旨在对山西省冬大麦育种与栽培起到促进作用。     

春夏秋播种季节条件下大豆生育期遗传的差异表现

 以不同生育期特性的6个品种间7个杂交组合为材料，在南京春、夏和秋季分期播种条件下，研究生育期性状遗传在不同播季环境下的差异反应。试验表明同一组合的遗传基础，生育期性状随播季环境不同而表现出主基因、多基因或两者共同作用的遗传；组合与播季存在互作，主基因作用的表达与春播环境有关。并讨论了产生遗传表现差异的原因，认为采用南京春、夏和秋季分期播种是选育广泛适应性品种的途径。     

鲤病毒性疾病发生与防控的研究进展

鲤（Cyprinus carpio L.）是我国重要的水产养殖品种之一,但随着养殖密度和养殖规模的不断扩大,其养殖生态系统受到不同程度破坏,各类疾病频繁暴发,其中又以病毒性疾病的影响范围最广、死亡率最高,已成为制约鲤养殖产业可持续健康发展的瓶颈问题。文章通过综述鲤春病毒血症（Spring viraemia of carp,SVC）、锦鲤疱疹病毒病（Koi herpesvirus disease,KHVD）、鲤病毒性浮肿病（Viral edema of carp disease,VEC）和鲤痘疮病毒病（Carp pox disease,CPD）等病毒性疾病的病原生物学、发生机理、流行特点及其防控策略,发现鲤病毒性疾病仍存在诸多问题亟待深入研究,包括KHV可感染多种鲤科近缘鱼类,但为何只发展成为病毒携带者而不发病;养殖水温是否是决定病毒感染的关键因素;病毒可通过哪些途径逃避免疫监视而进入鱼体;在不同感染阶段病毒的传播方式是否存在差异等。此外,由于目前尚缺乏高效的防控方法,加强检疫和免疫防控仍是防控鲤病毒性疾病的主要手段。因此,今后要继续加强对病毒致病机理和传染途径的研究,研发新型口服疫苗载体及传送系统,并基于RNAi技术研制能有效防治病毒性疾病的药物,以确保我国鲤养殖产业的健康可持续发展。     

新疆春小麦育成品种遗传演变分析

【目的】研究新疆春小麦育成品种遗传演变规律,提高小麦资源的利用效率,为新疆春小麦品种选育和改良提供参考依据。【方法】以新疆春小麦育成品种为材料,对其主要性状进行综合评价分析,以春小麦90K芯片开展新疆春小麦育成种亲缘关系分析。【结果】新疆春小麦育成种遗传多样性丰富,平均遗传多样性指数2.005,变幅为1.902~2.181。相关性分析结果表明,蛋白质含量、湿面筋含量、穗粒数与育种年代呈极显著正相关。新疆春小麦品种选育主要是通过常规杂交育种、杂交辐射诱变育种、引种3种方式。利用小麦90K芯片将新疆春小麦育成种划分为3个类群,显示了各品种之间的亲缘关系。【结论】新疆春小麦育种遗传基础薄弱、遗传多样性逐渐散失,新疆小麦育种应加强资源收集与利用,扩大育种亲本选择,提高品种变异的丰度和广度,以多抗、高产稳产、优质高效的聚合育种,加快新品种选育进程,提高育种效率。     

Evaluation of the efficiency of spring wheat and vetch mixed crops

It is shown that a comparative evaluation of the biological efficiency and intensity of competitive relations in cereal (spring wheat) and pulse (spring vetch) mixed crops is the most complete and accurate in yield of the main product (grain, dry matter) and biological yield (grain + straw + chaff, dry matter)     

河南省小麦生产发展趋势分析

河南是中国小麦第一主产省,形成河南小麦生产的三大要素是面积、单产和总产。从历史、现状和发展来看,河南小麦面积稳中有降,单产和总产曲线上升。影响河南小麦单产的首要因素是品种,从种性来看,发展趋势是春性上升,冬性下降;从品质来看,优质小麦发展呈现“S”型。超级小麦育种处于积极探索阶段。     

Bioenergetic considerations in cereal breeding for protein improvement

The bioenergetic implications of changing cereal grain protein concentrations and amino acid compositions by plant breeding are examined. It is shown that increased inputs of carbon assimilates and nitrogen are necessary when increasing protein concentration in cereal grains while maintaining high yields. Also, energetic requirements for obtaining endosperm proteins with a high lysine content in genotypes of maize and barley are slightly higher than in normal lysine stocks. The implications for plant breeding are discussed.     

玉米分子育种研究进展

玉米我国最重要的禾谷类作物之一。尽管传统育种技术在作物遗传改良方面取得了显著成就,但已不能满足当前玉米生产对优良品种的需求。随着生物技术的发展,分子育种已经成为玉米育种的重要研究方向。本文扼要总结了分子育种学形成的背景;分子育种的主要研究内容;转基因玉米的主要种类;分子标记的主要类型。综述了国内外玉米产量、农艺、品质、生物和非生物抗性等性状QTL定位的有关结果,及其在育种中的应用;简介了关联分析和功能分子标记的概念,基于比较基因组学和生物信息开发分子标记的策略。     

不同年代春小麦品种产量遗传改良进度和系谱分析

试验选用黑龙江省春小麦育种史上有典型代表性的“克字号”春小麦系列品种作为研究对象,结合春小麦育种目标,分析了不同年代春小麦品种的产量遗传改良进度与系谱,表明随着年代的推移,品种产量结构中有利于增加产量的主要性状,如株粒重、株穗数、千粒重等均呈正向改进的趋势,遗传改良进度分别为50．94％、24．44％、19．70％,而且不同年代的遗传改良策略各异。在每次品种的大规模更新换代中骨干亲本起着关键作用,每个育种阶段都根据当时主栽品种的缺点及生产需要确定育种目标,有目的地引进优良亲本,进而选育出更好的品种,有效地提高小麦产量,为今后小麦育种栽培提供理论参考。     

Study of spring barley grain protein qualitative composition under conditions in the Middle Volga Region

Quantitative and qualitative protein composition peculiarities and amino-acid content variability in spring barley grains of different usage (for malting, feeding, and cereal consumption) depending upon the barley varietal characteristics and weather features are studied.     

超高产春小麦灌浆特性研究

选用黑龙江省春小麦育种史上有典型代表性的8个春小麦品种,结合高产、超高产小麦育种目标,分析了不同春小麦品种的产量特点及灌浆特性。结果表明：春小麦克丰4号、克旱16随着密度的增加产量明显增加,达到超高产的水平。8个春小麦品种的主穗籽粒干重变化可以用logistic方程拟合,均呈“S”曲线,其灌浆速率均呈单峰曲线,但峰值的大小与达到最大灌浆速率的时间不同。克旱16的灌浆速率为最高,可达0.1195 mg·d^-1;而克丰4号是早熟、小粒、密植型品种,其特点是籽粒达到最大灌浆速率的时间提早,开花后12.6 d时达到最大灌浆速率,保证有效灌浆时间。     

2002-2009年东北早熟春玉米生育期及产量变化

[目的]分析气候变暖背景下中国东北春玉米生育期及产量的变化趋势,为品种栽培和育种目标方向提供科学依据.[方法]利用2002-2009年国家东北早熟春玉米品种区域试验中对照品种生育期、产量和气候资料等相关数据,分析气候变暖对东北早熟春玉米生产及育种的影响.[结果]对照品种的生育期、营养生长期、花粒期与相应期间的活动积温呈较强的正相关,随着活动积温的增加,生育期和花粒期均有延长的趋势.对照品种产量和年平均气温呈显著正相关(r=0.647*,Sig.=0.041,o=0.05).随着年平均气温的增加,对照品种产量有进一步提高的趋势.同时,随着生产水平、栽培方式等因素的变化,东北玉米种植密度呈增加趋势.[结论]气候变暖显著影响中国东北早熟春玉米的生育期、产量、生产栽培和育种.选育总生育期长、营养生长期短但生殖生长期长,耐密植的高产品种是东北春玉米适应气候变暖的育种方向.     

Molecular mechanisms controlling seed set in cereal crop species under stress and non-stress conditions

Maximizing seed yield is the ultimate breeding goal in important cereal crop species. Seed set is a key developmental stage in the process of seed formation, which determines grain number, seed mass, and realized yield potential, and can be severely affected by abiotic and biotic stresses. However, seed set can also be substantially reduced by genetic factors even under optimal fertilization conditions. The underlying molecular genetic mechanisms are still obscure. In this review, we elucidate the process of seed set of cereal crop species in detail, including development of floral structures, formation of viable gametes, double fertilization, seed development, and abortion. We discuss how genetic and non-genetic factors affect seed set in different development stages. Finally, we will propose novel strategies to study genetic mechanisms controlling seed set and exploit genetic resources to improve seed set in cereal crop species.     

黑龙江省春小麦产量突破的育种策略

针对春小麦品种产量水平提高慢,种植春小麦与其他作物比较效益低,黑龙江省小麦种植面积不断下降,引起种植业结构不合理问题,从5个方面阐述了春小麦产量突破的育种策略。从产量构成因素方面,在高收获穗数基础上,育种上应突出增加品种穗粒数的遗传改良;由于穗粒重的提高必将增大倒伏的风险,增强抗倒伏能力的育种更需加强;春小麦产量潜力的突破口在于提高春小麦品种干物质积累量方面;协调高产与稳产及产量与品质间矛盾等。     

Evaluation of hydrogen and aluminum ion and low-temperature tolerance of various cereal crop cultivars

The effect of acidity of the medium, aluminum ions, and low temperatures on tolerance of plants to stresses is studied on seedlings of various cereal crops. It is shown that acid-and aluminum-tolerant spring and winter wheat and rye cultivars have tolerance to frosts and freezing. The degree of tolerance of the cultivar can be diagnosed from the reaction of plants to the effect of low temperatures.     

小麦种质资源在育种上应用价值的鉴定与评价

[目的]鉴定与评价小麦种质资源在育种上的应用价值。[方法]对260份小麦育种材料的冬春性、抗寒性、抗病性及一些农艺性状进行了观察记载,并对部分性状进行了室内分子标记检测鉴定。[结果]小麦的冬春性受春化基因的控制,决定着小麦的种植区域,小麦的抗寒性和生育期与冬春性密切相关;小麦抗病性的室内分子检测结果与田间的抗性表现基本一致,通过对各种病害（白粉病、纹桔病、叶锈病）病情指数的相关性进行分析发现,抗病性间相关性不显著;通过对部分已审定品种的产量结构和综合农艺性状进行分析,了解了目前育成品种的产量结构和产量水平。[结论]为小麦育种研究提供了理论依据。     

谷子生物技术研究成果与未来方向

自1971年实现世界第一例组织培养再生谷子以来,世界各国科学家在谷子及狗尾草属植物组织培养、原生质体培养、体细胞无性系变异和利用、转基因技术、分子标记图谱与禾谷类比较遗传学、重要功能基因定位等相关领域做了大量工作,提升了谷子遗传育种的发展,也对其它作物的遗传育种起到了促进作用。本文总结了30 a来谷子生物技术研究的成果,并对未来的研究方向和重点研究领域进行了讨论。     

大豆新品种桂春16号的选育及栽培

桂春16号是以高蛋白、抗倒、耐阴、抗病性强的桂春3号为母本,矮秆、早熟、分枝结荚多的优良春大豆品种柳豆3号为父本,经有性杂交,系谱选育而成的春大豆新品种。于2015年通过广西农作物品种审定委员会审定,是目前广西育成的第1个高油春大豆品种。桂春16号具有高产稳产、蛋白脂肪含量高、适应性广、矮秆中早熟的特性,综合性状优良,适合与甘蔗、木薯、玉米等作物间套作,适宜在广西春大豆产区推广种植。介绍了桂春16号的选育目标、选育过程、特征特性及栽培技术要点,以期进一步推广运用该品种。