苦荞粒形相关性状的遗传分析

利用籽粒大小差异较大的2个苦荞品种的杂交后代开展了与产量具有密切关系的粒形相关性状的遗传规律及其性状间的相关性分析。结果表明,F₂和F₃群体的粒长、粒宽、长宽比和千粒重表现值范围都超过亲本的表现值,并且粒长、粒宽和长宽比的变异系数均小于10%,千粒重的变异系数大于10%。另外,粒长、粒宽、长宽比和千粒重的加性方差均大于显性方差,广义遗传率在F₂和F₃代中分别为0.77~0.82和0.82~0.85,固定遗传率都达到0.80以上。粒形性状间的相关性分析结果表明,粒长、粒宽和千粒重相互间都存在极显著的正相关,粒宽和千粒重,粒长和长宽比的遗传相关系数较大。以上结果表明,具有较高遗传率的粒形相关性状可以在后代早期进行选择,但由于这些性状是数量性状而且受多个基因的控制,因此建议继续繁殖后代到基因型稳定,同时考虑性状间的相关性选拔最为有效。     

水、旱栽培条件下稻谷粒型和粒重的相关分析及其QTL定位

为了解水、旱栽培条件下水稻粒形和粒重的表型及QTL变化,以陆稻品种IRAT109和水稻品种越富构建的双单倍体群体为材料,系统分析了稻谷粒长、粒宽、粒重及长宽比在水、旱栽培条件下的相关性,并进行了数量性状基因位点的比较定位。结果表明,水、旱条件下,粒长与长宽比和粒重均呈极显著正相关;粒宽与长宽比呈极显著负相关,与粒重极显著正相关,4个性状在水、旱条件间相关性都达极显著正相关。其中粒长的相关系数最高,达0.817,粒宽的相关系数最低,为0.457。表明粒长受水分影响最小而粒宽受水分影响较大。粒重、长宽比介于二者之间。两种条件下共检测到14个QTLs,分布于水稻1、5、6、7、10和12染色体上,其中控制粒长的5个,LOD值为1.93~5.11,贡献率为5.97%~28.85%;控制粒宽的1个,LOD值为2.39,贡献率为12.76%;控制长宽比的3个,LOD值为2.08~4.6,贡献率为7.78%~21.89%;控制粒重的5个,LOD值为2.68~9.45,贡献率为4.1%~14.8%。其中控制粒长的qGL-5及控制粒重的qGWt-1a和qGWt-1b在水、旱条件下均能检测到,在抗旱育种中可用于分子标记辅助选择籽粒性状。QTL分析的结果进一步验证了表型分析结果,粒宽相对易受土壤水分影响,粒长、粒重和长宽比,受水分胁迫影响较小,遗传比较稳定。     

小麦子粒构型性状与粒重的相关性分析

对小麦6044和01-35及由这两个材料构建的187个重组自交系群体的子粒构型性状(粒长、粒宽、粒厚、粒形等)和产量相关性状千粒重进行了相关性分析。结果表明,千粒重与粒长、粒宽、粒厚都有较高的相关性,其中与粒厚相关性最高(相关系数r=0.854**),表明粒厚对粒重的影响最大,粒宽与粒长次之。子粒构型性状之间也有一定的相关性,其中粒宽与粒厚的相关性最大(r=0.775**),其次为粒长/粒宽与粒长/粒厚(r=0.754**),而粒厚与粒长/粒厚表现为极显著负相关(r=-0.612**),说明粒形主要受粒长和粒厚的影响。     

利用岗46B/A232RILs群体定位籼稻粒形和粒重的QTL

本研究利用岗46B/A232构建的重组自交系(F10)176个家系为作图群体,运用QTL Ici Mapping4.0软件对2016和2017年RIL群体的粒形性状和千粒重性状进行QTL检测及其遗传效应分析。结果表明,两年共检测到28个粒形和粒重QTL,分别分布在第1、第2、第3、第4、第5、第6、第8、第9和第12染色体上。其中粒长相关QTL 10个,贡献率为4.90%~31.96%;粒宽相关QTL 6个,贡献率为3.38%~48.76%;谷粒长宽比相关QTL 9个,贡献率为5.70%~30.32%;粒厚相关QTL 6个,贡献率为6.06%~34.09%;千粒重相关QTL6个,贡献率为6.94%~21.22%。本研究中,有9对QTL两年均在同一位置被检测到:3对粒长QTL,1对粒宽QTL,1对谷粒长宽比QTL,2对粒厚QTL和2对千粒重QTL,说明他们受环境影响小,能稳定表达,可用于水稻分子标记辅助育种。第5染色体上RM1089~RM18119区间上稳定检测到控制粒长、粒宽、谷粒长宽比、粒厚和千粒重QTL,多数染色体的多处区段上均检测到一因多效性。     

苦荞种质资源籽粒黄酮含量及籽粒性状的变异分析

研究苦荞种质籽粒黄酮含量和籽粒性状的遗传变异,揭示影响苦荞籽粒黄酮含量的主要因素。本研究对212份苦荞种质籽粒黄酮含量、千粒质量、籽粒长宽比、籽粒周长、籽粒面积及产量进行了变异和相关性分析,且对不同粒色苦荞种质的籽粒黄酮含量进行方差分析,基于籽粒黄酮含量和籽粒性状的表型值对苦荞种质进行聚类分析。研究发现,籽粒黄酮含量的变异范围为1.02%～2.84%,籽粒相关性状变异系数为7.10%～27.58%。籽粒黄酮含量与籽粒面积、籽粒周长、产量呈显著正相关。不同粒色的苦荞籽粒黄酮含量存在显著性差异。在欧式距离为16.36～16.88处,将212个苦荞种质划分为8个类群,其中C1类群是籽粒黄酮含量的极高端类群,包含30个苦荞种质,产量及籽粒相关性状均表现良好;C4类群是籽粒黄酮含量的极低端类群,包含5个苦荞种质。本研究可为高黄酮含量的苦荞育种提供理论依据,C1类群的30个苦荞种质可作为高黄酮、高产苦荞品种选育的推选材料。     

苦荞新品种‘粱苦荞1号’选育报告

‘粱苦荞1号’是由‘黑丰1号’经0.3%EMS化学诱变,系统选育而成的新品种。通过区域试验和生产试验,该品种均表现出高产、优质、抗倒伏、落粒轻、适宜性广等特点。在2019—2020年多点区域试验中,‘粱苦荞1号’2 a折合平均产量2 029.5 kg/hm²,比对照品种‘晋荞麦(苦)6号’增产16.9%。该品种中早熟,生育期约95 d。籽粒长锥形、黑色,单株粒重13.6 g,千粒重23.0 g。籽粒粗蛋白含量为13.9%,总黄酮含量为3.68%。适宜在山西省北部、中部苦荞麦种植区及同类地区种植。     

荞麦新品种(系)农艺性状的主成分分析和聚类分析

旨在筛选出最适合云南种植推广的新品种荞麦。对来自云南省内外14份苦荞、8份甜荞新品种(系)的8个主要农艺性状,生育期、主茎分枝数、主茎节数、株高、单株粒数、单株粒重、千粒重、平均单产进行主成分和聚类分析。结果表明:苦荞的平均单产和单株粒重的遗传变异系数最大,分别是31.13%和26.38%,甜荞的单株粒数遗传变异系数最大是26.06%。应用主成分分析将8个苦荞主要农艺性状简化为4个综合指标,其累积贡献率为91.52%,甜荞的8个主要农艺性状简化为3个综合指标,其累积贡献率为92.92%。采用聚类分析,将14份供试苦荞在遗传距离57.49时,聚为3类,将8份甜荞在遗传距离39.46时聚为3类。基于性状表现,筛选到综合农艺性状表现优异、无倒伏、产量高,较适合云南推广种植的新品种(系),‘晋苦荞6号’、‘云荞1号’、‘六苦3号’、‘荞杂-2’、‘定甜荞2号’、‘本地大粒’。     

普通菜豆籽粒大小与形状的QTL定位

普通菜豆是世界上最重要的食用豆类作物之一,其籽粒大小和形状与产量及外观品质密切相关。本研究以来自安第斯基因库的大粒品种龙270709和来自中美基因库的小粒品种F5910配置杂交组合,获得的F2分离群体分别在哈尔滨大田与北京昌平温室种植,对百粒重、粒长、粒宽、粒厚、长宽比和长厚比6个籽粒性状进行了相关性分析和QTL定位。相关性分析表明,百粒重与粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比5个衡量籽粒大小和形状的性状均显著正相关。利用基于完备区间作图方法的Ici Mapping 4.1进行QTL定位,哈尔滨环境下定位到38个与百粒重、粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比相关的QTL,表型贡献率介于2.39%~17.37%之间,分布在除第1染色体外的其余10条染色体上;北京昌平环境下定位到21个上述性状的QTL,表型贡献率介于5.92%~22.53%之间,分布在第1、第3、第6、第7、第8、第9和第11染色体上。其中,百粒重QTLSW7与SW7’,SW6.1与SW6’,粒长QTLSL6.1与SL6.1’,粒厚QTLSH11与SH11’在2个环境下的标记区间重叠或者重合,SW7、SW6.1、SL6.1、SW6’和SL6.1’的表型贡献率在10%以上。     

荞麦新品种(系)在云南种植农艺性状的主成分和聚类分析

旨在筛选出最适合云南种植推广的新品种荞麦。对来自云南省内外14 份苦荞、8 份甜荞新品种（系）的8 个主要农艺性状，生育期、主茎分枝数、主茎节数、株高、单株粒数、单株粒重、千粒重、平均单产进行主成分和聚类分析。结果表明：苦荞的平均单产和单株粒重的遗传变异系数最大，分别是31.13%和26.38%，甜荞的单株粒数遗传变异系数最大是26.06%。应用主成分分析将8 个苦荞主要农艺性状简化为4 个综合指标，其累积贡献率为91.52%，甜荞的8 个主要农艺性状简化为3 个综合指标，其累积贡献率为92.92%。采用聚类分析，将14 份供试苦荞在遗传距离57.49 时，聚为3 类，将8 份甜荞在遗传距离39.46 时聚为3 类。基于性状表现，筛选到综合农艺性状表现优异、无倒伏、产量高，较适合云南推广种植的新品种（系），‘晋苦荞6号’、‘云荞1号’、‘六苦3号’、‘荞杂-2’、‘定甜荞2号’、‘本地大粒’。     

玉米子粒与油分性状相关分析研究

利用B73与By804构建的高油玉米群体为材料,分析粒重、粒长、粒宽、粒长宽比、粒厚、子粒油分、子粒体积、粒重体积比的表型变异及相关性分析.结果显示,粒长、粒宽、粒厚、子粒体积、粒重体积比均与粒重呈极显著正相关,而粒长宽比与粒重呈极显著负相关;同时粒长宽比与子粒油分也呈极显著负相关;粒重体积比与子粒油分呈极显著正相关.     

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

利用极端材料定位水稻粒形性状数量基因位点

利用极端大粒材料GSL156(千粒重71.9 g)与特小粒材料川七(千粒重12.1 g,轮回亲本)杂交、回交获得的BC₂F₂ 216个个体为作图群体,在北京进行稻谷粒长、粒宽、粒厚、长宽比、千粒重等粒形性状的鉴定。采用单标记分析和复合区间作图法,利用SSR标记对粒形性状进行数量性状基因座检测。结果表明,上述粒形性状在BC₂F₂群体均呈正态连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;共检测到与粒形性状相关的QTL 28个,分布于第1、2、3、4、5、6和12染色体上。其中qGL3-2、qGL3-3、qGT12-1、qGT2-1、qGT5-1、qGW1-1、qGW12-1、qGW2-1、qGW5-1、qRLW3-1、qTGW12-1、qTGW2-1、qTGW3-3和qTGW5-1对表型变异的贡献率分别为13.70%、52.51%、21.13%、18.79%、20.92%、14.59%、18.33%、30.03%、20.05%、24.53%、13.47%、11.43%、21.30%和15.68%,为主效QTL。其中,第3染色体上检测出来的QTL最多。在所有检测到的28个QTL中,6个QTL的增效等位基因来源于小粒亲本川七,而其余QTL的增效等位基因均来源于大粒亲本GSL156,基因作用方式主要表现为加性或部分显性。第3染色体RM7580~RM8208区间是分别与粒宽、长宽比和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,第2染色体的RM7636~RM5812区间、第5染色体的RM3351~RM26区间和第12号染色体的RM1103~RM17区间是分别与粒宽、粒厚和千粒重相关的3个主效QTL的共同标记区间,这些区间对粒形贡献率较大,为进一步精细定位或克隆这些新的粒重或粒形QTL奠定了基础。同时大粒亲本对稻谷粒长、粒宽、粒厚和千粒重等性状的增效作用显著。     

稻米垩白和粒形的主效QTL定位分析

本研究用珍佳B(佳辐占/珍汕97B//珍汕97B的回交重组自交系F11,即BC1F11)×珍汕97B的F2群体,对稻米粒长、粒宽、长宽比、粒厚和垩白粒率性状进行遗传分析与QTL定位.结果表明,粒宽、长宽比、粒厚和垩白粒率均属于由多基因控制的数量性状,而粒长受一个主效基因控制.共检测到13个控制糙米粒长、粒宽、长宽比、粒...     

苦荞厚果壳性状的遗传及其与产量因素的相关性研究

详细介绍了苦荞刚开花朵人工去雄授粉法,并采用该方法以具有薄壳无沟槽特性的小米荞和米荞1号为母本,分别与厚果壳有沟槽的晋荞麦2号、黔苦5号进行有性杂交,成功获得了杂种及其后代F2植株群体。发现小米荞/晋荞麦2号、米荞1号/黔苦5号的杂种植株均表现为父本的厚壳有沟槽、果壳不开裂特性,说明苦荞厚壳有沟槽性状为显性遗传。对其中4个F2群体厚壳和薄壳特性的分离进行统计分析发现,厚壳特性(thick shell,基因符号用T表示)为显性单基因遗传模式,隐性纯合基因型(tt)将表现为薄壳特性。从平均水平看,各F2群体薄壳型植株的千粒重和单株产量极显著低于厚壳型植株。薄壳型苦荞植株的千粒重比厚壳型苦荞低33%~43%,而单株产量低26%~40%。薄壳特性与低千粒重和低单株产量呈极显著的相关性,与株高和株粒数没有明显的相关性。研究还发现,薄壳型植株千粒重变异幅度的最大值可以接近厚壳苦荞的平均水平,而单株产量变幅的最大值可以达到厚壳苦荞平均水平的2倍以上。上述分析表明,通过杂交育种等方法,可使薄壳苦荞的产量接近或达到常规厚壳苦荞水平。     

利用单片段代换系定位水稻粒形QTL

稻谷粒长、粒宽和长宽比是衡量稻米外观品质的重要指标，稻谷籽粒形状也是影响水稻产量的重要因素。为更好地开展粒形分子育种，对水稻粒形QTL进行了分子定位。以单片段代换系（SSSL）为材料构建分离群体，利用微卫星标记对控制水稻谷粒长和谷粒宽的2个粒形QTL进行分子定位。粒宽QTLGw-8被定位于第8染色体长臂末端微卫星标记RM502与RM447之间，遗传距离均为0．3cM。     

晋北地区不同苦荞品种产量和品质研究

为筛选适宜晋北地区种植的高产优质专用苦荞品种和探明产量与营养品质的内在关系,以14个苦荞品种为材料,比较不同苦荞品种农艺性状、产量及主要营养品质的差异。结果表明：产量最高的4个苦荞品种分别为云荞2号、晋苦荞2号、西荞5号和晋苦荞6号,比平均产量分别高25.5%、23.6%、15.3%、12.2%;产量与单株粒数、千粒重、主茎节数和分枝数均呈显著正相关（P<0.05）;产量与淀粉、蛋白质含量呈显著正相关（P<0.05）,与黄酮含量呈不显著负相关（r=-0.227）;产量较高的云荞2号和羊坪早熟荞的品质较差,而蛋白质含量最高和黄酮含量最高的品种产量处于中等偏下水平。综合产量和品质结果,晋苦荞2号产量处于较高水平,蛋白质产量和黄酮产量均处于最高水平,是兼顾高产与优质的适宜在当地推广种植的品种。     

米苦荞果壳率及其相关性状的遗传研究

以薄壳黑米荞BRT2016-1和迟开裂型黑米荞BRT2016-2为母本、厚壳不落粒野苦荞WT2016-1和长黑粒苦荞T2016-1为父本,组配成3类杂交组合（A、B、C）,对杂交组合F₂和F₃群体果壳率、粒长、粒宽、粒重、果仁重、粒长/粒宽（长/宽）6个目标性状进行广义遗传力、狭义遗传力、相关性和通径分析。结果表明,各组合果壳率广义遗传力平均为0.71,组合间变幅为0.42~0.91;狭义遗传力平均为0.18,组合间变幅为0.07~0.27;广义遗传力与狭义遗传力数值相差极大。与果壳率相关的5个目标性状（粒长、粒宽、粒重、果仁重、长/宽）组合间的广义遗传力分别为0.84、0.89、0.90、0.78、0.71,狭义遗传力分别为0.32、0.30、0.25、0.21、0.28。相关性分析表明,果壳率与粒长、粒宽、粒重的平均正相关性均达显著水平,其中,F₂植株中,平均相关系数依次为0.077、0.145、0.099;F₃家系中,平均相关系数分别为0.177、0.253、0.428。果壳率与果仁重在组合A和组合C中呈负相关关系,果仁重越大,果壳率越小。通径分析表明,粒重和果仁重对果壳率直接效应最大,前者为正效应,后者为负效应,两个性状5个组合的F₂植株平均直接效应分别为4.072、-4.087,平均间接效应分别为5.574、-5.570,F₃家系平均直接效应分别为1.284、-1.251,平均间接效应分别为2.526、-2.524,且间接效应均大于直接效应。因此,低果壳率的选择应着重考虑粒重、果仁重两个性状的效应,且需兼顾粒长、粒宽、长/宽性状的选择。     

水稻粒形和垩白的QTL分析

水稻的产量和品质性状一直都是水稻育种长期关注的两个重要方面。本研究利用两个在粒形和垩白上有显著差异的籼稻品种R287和中早35为亲本,构建了一个含有192个单株的F2群体及衍生的F2:3群体,对其粒长、粒宽、长宽比、千粒重和腹白等性状进行了表型鉴定,并结合分子标记遗传连锁图谱进行了QTL(Quantitative trait locus)分析,结果表明:共检测到29个QTL,其中与粒重相关的QTL有6个,与粒形性状相关的QTL有12个,与垩白性状相关的QTL有11个。它们分布在第1号、第2号、第3号、第4号、第5号、第6号、第7号和第11号染色体上,表型变异贡献率介于0.10%~36.84%之间。     

云南主栽水稻品种对镉积累的差异及与粒型、粒重的关系

以10份云南主栽水稻品种为材料,用不同浓度的镉(Cd)进行处理,测量茎秆和糙米中Cd含量,及不同品种粒长、粒宽、长宽比、粒厚和千粒重,以研究云南主栽水稻品种糙米及茎秆Cd积累及其与粒型、千粒重的关系。结果表明:随着Cd胁迫浓度的增大,不同水稻品种茎秆和糙米Cd含量呈逐渐升高趋势,且同一品种茎秆Cd含量高于糙米Cd含量,不同水稻品种对Cd的吸收差异显著。相关性分析表明,茎秆中Cd含量与千粒重在不同浓度处理上达到显著或极显著正相关,而与粒型无显著相关;糙米中Cd含量与粒型及千粒重均未表现出明显的相关性。