不同水分条件下小麦生理性状与产量的灰色关联度分析

为了解干旱胁迫条件下小麦冠层温度、旗叶光合性状的变化特点及其对产量的影响,以小麦回交导入系(IL)群体[(鲁麦14×晋麦47)×鲁麦14]BC3F5代的160个株系及其亲本为材料,分析了雨养和灌溉条件下,开花期和灌浆期冠层温度、冠气温差、旗叶叶绿素含量和叶绿素荧光动力学参数等性状的相关性以及不同性状与产量的灰色关联度。结果表明,在两种水分条件下IL群体多数性状表现超双亲,性状变异系数为1.19%～48.30%,性状均值偏向轮回亲本鲁麦14;雨养条件下抗旱亲本晋麦47的冠层温度及叶绿素荧光动力学参数比水地品种鲁麦14表现稳定,IL群体的性状稳定性(D值)超过轮回亲本。两种水分条件下,荧光动力学参数之间相关性表现复杂,Fv与Fm、Fo/Fm与Fv/Fm之间相关性最高,相关系数大于0.991。灰色关联度分析结果表明,两个发育时期的Fv/Fm和灌浆期的冠层温度对产量的影响较大,可以作为选择抗旱高光效小麦的重要评价指标。     

不同水分条件下小麦ILs群体花后不同器官蔗糖积累与转运的遗传特性

为了探索干旱调控小麦花后不同器官蔗糖积累和转运的遗传特性,以抗旱性有显著差异的西峰20和鲁麦14杂交创建的小麦回交导入系(introgression lines,ILs)群体为供试材料,对正常灌溉(WW)和干旱胁迫(DS)条件下该群体花后不同器官蔗糖积累和转运的相关性状进行数量遗传分析,评价该群体目标性状的遗传变异特点和相互关系。结果表明,小麦ILs群体及其双亲的被测性状指标均表现为SCg(灌浆期蔗糖含量)显著高于SCf(开花期蔗糖含量)和SCm(成熟期蔗糖含量),主茎穗下节和倒二节的蔗糖含量高于旗叶,花前高于花后,干旱胁迫显著高于正常灌溉。在两种水分条件下,小麦ILs群体各被测性状平均表型值均介于双亲之间,且偏向于轮回亲本鲁麦14;群体内表型变异广泛,且存在超亲分离,变异系数为14.29%~57.98%(DS)和20.87%~63.75%(WW),多样性指数为0.63~0.89(DS)和0.57~0.79(WW)。各目标性状表型受水分和发育阶段/器官的影响达显著水平,遗传力较低,为0.27~0.51(DS)和0.30~0.62(WW)。各器官的SCf、SCg和SCm间均有不同程度的正相关(r=0.17~0.56**)关系,SCf与花前蔗糖转运率和花后蔗糖贡献率(r=0.32**~0.94**)、SCg与花前蔗糖转运率和花后蔗糖贡献率(r=0.29*~0.72**)、主穗粒重与花前蔗糖转运率和CRSpr(r=0.13~0.43**)具有较高正相关性,且各目标性状间DS条件下相关系数普遍高于WW。说明小麦花后不同器官蔗糖积累和转运相关性状属于典型的数量性状,其表型变异具有显著的时空特异性。     

小麦DH群体数量性状的遗传分析

为了研究小麦数量性状的遗传规律,利用郑州8761×川育35050杂交组合的F1花药培养获得的DH群体对小麦株高、穗下节长、穗长等性状进行了遗传分析.结果表明,株高、穗下节长、穗长、单株穗数、结实小穗数、不育小穗数、总小穗数、穗粒数这8个性状的遗传力分别为92%、83%、79%、30%、48%、48%、53%和47%;控制各性状的最少基因对数分别约为5、6、10、12、11、11、11和9对.各性状的偏度系数和峰度系数的估算结果表明,控制株高、穗下节长、穗长、结实小穗数、总小穗数和穗粒数的基因间无互作,控制单株穗数和不育小穗数的基因间存在互补作用.     

小麦穗颈维管束遗传特性及其与产量性状的关系

为了研究不同水分条件对小麦穗颈维管束发育的影响,为小麦抗旱高产育种提供解剖学依据,以小麦加倍单倍体(DH)群体(旱选10号×鲁麦14)为材料,采用常规石蜡切片法分别检测干旱胁迫和正常灌溉条件下灌浆期小麦穗颈维管束数目及面积,同时分析了维管束遗传特性及其与产量性状的关系.结果表明,干旱胁迫严重抑制小麦穗颈维管束的发育,显著降低小维管束数目和维管束面积,对大维管束数目的影响较小;维管束性状的广义遗传力均较高,分布范围为74.16%～97.51%;DH群体各性状分离范围广泛,均产生了明显超亲的株系;在干旱胁迫条件下,维管束性状与产量性状表现负相关或相关不显著;在正常灌溉条件下,多数维管束性状与总小穗数、结实小穗数、小穗结实率及穗长呈显著或极显著正相关.由此可见,通过增加小麦穗颈大、小维管束数目和面积可保证物质运输"流"的畅通,育种工作中可以结合稳颈解剖结构特征选育高产品种.     

花药培养对水稻温敏核不育系香125S不育性的遗传纯化效果初探

在人工低温（23.5℃）和自然条件下研究了香125S DH（Double haploid）群体的育性变化、异交特性和重要农艺性状。结果表明,在23.5℃的人工低温条件下,DH群体各株系育性不一致,有11个DH株系（占36.7%）花粉不育度在99.5%以上,其中5个株系（占16.7%）花粉不育度达100%,自交结实率为0,是不育性稳定、不育临界温度低的DH系。各DH系的株高、穗长、有效穗、每穗总粒数和异交结实率与对照香125S差异不显著,DH系保持了原品种的优良农艺性状。花药培养技术是对水稻光温敏核不育系的不育性进行遗传纯化的有效方法。     

香型优质水稻三系不育系德香074A产量性状配合力分析

利用香型高配合力三系不育系德香074A及其他4个生产上应用面积较大的不育系(K22A、冈46A、Ⅱ-32A和K17A),按照NCⅡ设计的原理,分别与明恢63、成恢727、泸恢H103、泸恢8258和蜀恢527等5个恢复系杂交,构建双列杂交群体,分析了单株产量、单株有效穗数、单穗质量、每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、千粒重等7个产量相关性状的遗传力及配合力。结果表明,德香074A共有6个性状一般配合力效应值为正值,分别是单株产量(9.04)、单株有效穗数(6.27)、单穗质量(3.29)、每穗实粒数(0.15)、结实率(1.40)和千粒重(2.40),是供试不育系中正值性状最多的不育系。7个性状中,千粒重的遗传力最强,广义和狭义遗传力分别为94.69%和80.69%,表明这一性状不易受环境的影响。     

水旱协调选择混合育种中冬小麦性状遗传相关分析及其早代性状选择

为进一步完善水旱协调选择混合小麦育种方法，以不同生态类型的小麦品种为材料，设置充分灌溉、旱作雨养单株稀播、旱作雨养产量比较和干旱棚抗旱性鉴定3种生态环境4种处理，分别研究了冬小麦主要农艺性状与抗旱性的关系、对应性状相关关系及性状遗传力。结果表明，（1）产量比较试验中，小麦的抗旱性与成穗数呈显著正相关，与经济系数呈较大正相关；在旱作雨养单株稀播条件下，小麦抗旱性与单株次生根数呈显著正相关，与基部不孕小穗数呈显著负相关，与株高呈较大正相关；在充分灌溉条件下抗旱性与农艺性状则无显著相关。（2）按照育种目标，充分灌溉条件下单株选择田选择的重点性状是千粒重、单株成穗数、穗长、株高，旱作雨养条件下，单株选择的重点性状是千粒重、穗长、单株次生根数。（3）不同生态环境下各性状的遗传力有所不同，穗长、株高、千粒重、基部不孕小穗在水旱两种环境下遗传力较高，因而具有双重的选择高效率，易于早代进行双重选择；遗传力高、易于早代选择的其他性状，在旱作雨养环境下为顶部不孕小穗数、单株次生根条数，在充分灌溉环境下为主茎小穗数、主茎穗粒数，而单株成穗数、单株产量不宜进行早代选择。     

不同种植方式下小麦主要性状与产量的关系

本文以近年黄淮麦区大面积推广应用和正在参加区试的 30个品种 (系 )为材料 ,在两种种植方式下 ,对 9个主要性状进行了方差分析、遗传力分析、相关分析和通径分析。结果表明 ,在方差分析中 ,除行区法中的总穗数外 ,其它性状均达极显著水平。在相关分析中 ,穗粒重与产量的相关在两种种植方式下表现一致 ,达显著水平 ;行区法中还有株高、小穗数和穗粒数与产量的相关达显著水平 ,穴区法中还有总穗数与产量的相关达极显著水平。在通径分析中 ,直接遗传通径系数 ,行区法为 :穗粒数 >穗下节间 >总穗数 >穗长 >株高 >穗粒重>千粒重 >小穗数 ;穴区法为 :穗粒数 >千粒重 >株高 >小穗数 >总穗数 >穗长 >穗下节间 >穗粒重。在遗传力分析中 ,千粒重、穗粒重、穗长、穗下节间长度、株高的遗传力较高 ,说明在早代选择有效。     

玉米几个与产量和抗旱性有关性状的遗传研究

本试验利用来自国际玉米小麦改良中心(GIMMYT)的UAEM黄双抗旱群体为材料 ,在自然降水条件下 ,利用NCI设计 (NorthCarolinaDesignI)对其群体的 14个与产量和抗旱性有关性状的遗传参数进行研究。 结果表明 ,散粉至抽丝间隔 (ASI)、散粉期、抽丝期、穗位高、叶数、穗粗、穗行数和行粒数的加性遗传方差表现为显著或极显著 ,广义遗传力(h²_B)的变异范围在45.98%～98.72%之间。 其余性状的加性遗传方差虽然不显著 ,但它们的区组×母本的互作方差都达显著或极显著水平 ,表明这些性状受环境的制约较大。 另外可以看到 ,一些在育种中经常采用的、具较高遗传力的性状 ,如株高、穗长等的加性遗传方差都未达显著水平 ,表明本群体在水分胁迫环境条件下 ,不能仅依赖这些性状来作为选育指标 ,尤其对选育抗旱品种更是如此。     

小麦重组自交系群体9个重要农艺性状的遗传分析

为了初步判断小麦重要性状的遗传组成,并筛选适于QTL定位的性状,以小偃81和西农1376及其构建的重组自交系群体(RILs)F7代为材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型研究了株高、叶面积、穗下茎长、穗下节长、穗下节间直径、穗长、小穗数、穗粒数和抽穗期等9个重要农艺性状的遗传特点.结果表明,穗下节长性状符合多基因遗传,无主基因存在;株高、小穗数、穗粒数、叶面积、穗长和抽穗期6个性状符合2对主基因+多基因遗传;穗下节间直径性状符合3对主基因遗传,无多基因存在;穗下茎长性状则符合3对主基因+多基因遗传.株高、穗长、抽穗期和穗下节间直径等4个性状的主基因遗传率分别为82.32％、75.75％、81.98％和91.04％,可能含有较大的主效QTL.     

大麦基因型间SSR标记的多态性及其亲缘关系分析

为了解大麦种质资源的遗传多样性,利用位于大麦7条染色体上的42对SSR引物对42个大麦种质多态性及其亲缘关系进行了分析,结果表明,42对SSR引物在42个大麦品种间均有多态性,共检测到112个等位基因,每一对引物的等位基因个数在2～5之间,平均为2.591个。42对SSR引物的多态性信息含量(PIC)变幅为0.321～0.857,平均为0.433。聚类结果表明,这些大麦基因型间的遗传相似系数分布范围较小,为0.321～0.857,在遗传相似系数值0.550水平上,这些品种聚成4大类。SSR标记揭示多数二棱啤酒大麦和多棱饲料大麦品种分别聚在不同类群中,表明其遗传距离较远,遗传基础较广泛;同一类品种(系)间的分布范围相对较近,表明其遗传基础较狭窄;大麦地方品种遗传背景相对复杂。     

不同遗传背景下大豆百粒重的遗传模型分析

以1个共同亲本(合丰25)衍生的3个重组自交系(合丰25×Bayfield杂交衍生的144个F2∶12,合丰25×Conrad杂交衍生的140个F2∶11,合丰25×Mapple Arrow杂交衍生的117个F2∶12)为研究材料,利用主基因+多基因遗传体系对这3个群体在2013年哈尔滨环境条件下的百粒重遗传模型进行分析。结果表明:合丰25×Conrad群体后代大豆百粒重遗传呈现2对主基因+多基因遗传模型,合丰25×Mapple Arrow群体后代大豆百粒重遗传呈现主基因+加性多基因的遗传模型,合丰25×Baybield杂交群体后代大豆百粒重遗传呈现2对主基因+多基因遗传模型,表明有相似的遗传背景的重组自交系群体在相同环境条件下,具有类似的遗传模型,为大豆高产育种提供了有益的参考。     

Genetic variables for potato

Crop models should predict growth and yield under a wide range of environmental conditions. General use of models can only be accomplished if genetic inputs are incorporated into the model to account for genetic variability in response to environment and management. This study summarizes existing knowledge on genetic variables and related environmental responses for potato and describes procedures for collecting data to estimate these variables for several important growth processes. These genetic inputs will be used to incorporate genetic variability in modeling potato growth and tuber yield.     

黄瓜强雌性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

利用黄瓜强雌株系S-2-98和雌雄同株系95为亲本,配制杂交组合,共获得6世代群体（P1,P2,F1,F2,B1,B2）,通过观察6世代群体的雌花率,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,对黄瓜强雌性状的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明：黄瓜强雌性状的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响,符合D遗传模型,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型。B1、B2、F2主基因遗传率分别为5.50％、68.98％和54.65％,相应的多基因遗传率和环境变异分别为45.67％、11.81％、25.45％和48.83％、19.21％、19.90％,说明黄瓜雌花遗传还受多基因的修饰,同时环境对黄瓜的雌花也有较大的影响。     

Genetic Diversity in Crop Improvement

SUMMARY

The use of genetic diversity to form modern crops is one of the most remarkable accomplishments of agriculture. Even in the age of genomics, genetic diversity remains the cornerstone of crop improvement. There is extensive diversity in soybean and its ancestors. Much of this diversity has been collected though opportunities to extend collections remain. Genetic diversity has been used extensively in Asian breeding but utilization of exotic germplasm has been limited in North America. Capturing the value of diversity is easy for some traits but quite difficult for other traits, such as yield. New procedures and technology may greatly facilitate understanding and effective use of these exotic yield alleles. For the foreseeable future though, progress in capturing yield value from exotic germplasm through traditional breeding will continue to outstrip our scientific understanding of the alleles themselves. Public institutions will need to facilitate access to germplasm to increase utilization of diversity so it favorably impacts humanity.     

Genetic variation in high-protein pea

Of the four high-protein genotypes isolated after induced mutations and breeding, two exhibited height and yield nearly equal to the Bonneville pea variety, but matured later. Their stability for protein yield over generations and locations, aminogram pattern and nutritional value remains to be determined. Path analysis and correlations indicate that developing a short-statured pea with higher yield and increased protein content may not be possible with the available breeding methods and germ plasm.     

玉米转基因和育种改良

玉米转基因技术的开拓和重要农艺性状的遗传改良取得了重大进展,在育种改良中起着愈来愈重要的作用,有些成果已进入商业应用阶段.论述了玉米转基因的研究进展,对在育种利用中存在的问题提出了一些看法。     

玉米抗病性遗传改良

In this paper the main diseases of corn were elaborated on: Corn northern leaf blight,Corn southern leaf blight,Corn head smut,Corn smut,Corn stem rot(Corn stalk rot),Curvularia leaf spot of Corn,Gray leaf spot of Corn,Corn rust disease.Dwarf mosaic disease of Corn,Corn ear rot and their pathogens and prevalence.It indicted the genetic characteristics of resistance and research progress,the collection and screening of resistant resourses,the breeding and improvement methods of resistant varieties.