不同种质玉米自交系穗粒性状特征分析

玉米穗粒性状是决定产量的重要因素。为了明确不同种质玉米自交系的穗粒性状特征及对种质创新和高产育种提供参考,本研究以211个不同种质玉米自交系为材料,对穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒宽、粒厚、百粒重和籽粒密度9个穗粒性状进行统计和系统聚类分析。结果表明,供试玉米自交系间各穗粒性状均存在显著差异,除籽粒密度外均存在较大变异系数;采用欧氏距离法进行聚类分析将供试玉米自交系分为7个类群,穗长、穗粗、行粒数和粒长均以类群G6最高,粒宽和百粒重均以类群G5最高;郑单958和先玉335两大杂交种的4个亲本自交系各自所属类群相比,4个类群分别有单个或多个自交系多个性状较优,可以为育种工作中穗粒性状的改良提供依据。     

高粱品系的主要农艺性状评价与综合分析

为探究产量与农艺性状间的关系,客观评价高粱品系,提高性状改良进程。本研究对24个高粱组合的农艺性状和产量进行变异分析、相关性分析、灰色关联度分析、主成分分析和聚类分析。结果表明单穗粒重变异系数和主穗柄长度较大;全生育期与至开花期、穗粒数皆达到极显著正相关,与穗粒数、单穗粒重、糖锤度呈显著正相关,千粒重对产量影响最大;灰色关联度结果也表明千粒重与产量性状关联度最大,其次为单穗粒重、至开花期和主穗长度;主成分分析结果表明,12个性状综合成6个因子,累计贡献率达86.91%,分别为生育期因子和开花期因子、产量因子和穗长因子、株型因子和穗柄长度因子、穗粒因子物质运储因子、产糖因子,排名前6的高粱组合有N_2、N_(20)、N_(19)、N_9、N_8和N_(24)。聚类分析结果表明,在阈值为0.60处,将24个高粱组合分为3类,第Ⅰ类生育期较长,千粒重、穗粒重较好;第Ⅱ类生育期较短且产量较高;第Ⅲ类综合性状较好。     

贵州地方高粱种质资源遗传多样性分析

为了解贵州省地方高粱种质资源的遗传差异和亲缘关系,对26份高粱种质进行了SSR分子标记和表型性状分析。结果表明,13对SSR引物在供试材料中共检测出26个等位基因,有效等位基因数为21.84。在遗传相似系数0.457处将26份参试材料聚为四类,供试高粱亲缘关系的远近与来源机构相关性不大。参试材料的表型性状变异系数范围在13.09%～44.46%之间,均值为22.7%,其中穗粒重存在较大程度的遗传变异,变异系数为44.46%;株高、穗长、叶片数、旗叶长和旗叶宽与穗粒重呈极显著正相关,相关系数分别为0.311、0.324、0.353、0.302、0.277,千粒重与穗粒重呈极显著正相关,相关系数为0.291;基于表型性状聚类分析将26份高粱材料分为5个类群。     

不同来源高粱品系农艺性状及品质性状遗传多样性分析

选用来自中国、美国、印度的61份高粱品系作为试验材料,采用随机区组设计,成熟期对高粱的9个性状进行统计分析和聚类分析。研究表明,不同品系间性状表现具有丰富多样性,其中生育期和淀粉的变异程度最低,株高、穗长、单宁的变异程度较大,穗粒重、千粒重、粗蛋白、脂肪的变异程度较为明显。株高、穗粒重与穗长呈显著正相关,千粒重与穗粒重呈极显著正相关,单宁、粗蛋白与脂肪呈极显著正相关,单宁、粗蛋白、脂肪与总淀粉呈极显著负相关。聚类分析结果显示,61份高粱品系可划分为三个类群,各类群都表现出独特的地域性特征。供试高粱品系的农艺性状和品质性状均有着巨大的改良潜力,为进一步改良高粱品种和亲本选育提供科学依据。     

内蒙古162份苦荞资源表型性状的遗传多样性及综合评价

通过遗传多样性指数、变异系数、相关性分析、主成分分析、聚类分析及逐步回归分析对162份苦荞种质资源的13个表型性状进行分析及评价。结果表明,5个质量性状的遗传多样性指数为0.7180～1.2826,8个数量性状的遗传多样性指数为1.3037～2.0727,变异系数为5.4%～43.4%,除生育期外其余7个农艺性状变异系数均大于10%,说明所选苦荞资源遗传变异非常丰富。相关性分析表明,主茎分枝数、主茎节数、单株粒数、单株粒重、千粒重和生育期6个性状对产量影响最大。主成分分析提取的4个主成分累计贡献率达83.559%,单株粒重、单株粒数、产量、株型、主茎分枝数和粒型等性状是造成苦荞表型变异的主要因素。聚类分析将162份苦荞种质资源聚为5类,其中类群Ⅰ的材料各农艺性状表现较为均衡,是选育苦荞优良品种（系）的理想材料。类群Ⅴ的材料具有较好的抗倒伏性与较优的性状表现,是抗倒伏亲本的较优选择。通过模糊隶属函数基于4个主成分贡献率权重构建综合评价指标,筛选出10份综合性状较优的苦荞种质资源。     

199份高粱种质资源农艺性状综合分析

为提高西辽河地区高粱种质资源利用效率,以199份高粱种质资源为材料,运用主成分分析、聚类分析等方法对其16个农艺性状进行综合分析。结果表明,西辽河地区高粱种质资源农艺性状的变异范围在6.51%～53.75%之间,遗传多样性指数变幅介于0.678～2.046之间,株高(53.75%)和穗形(50.06%)的变异系数最大,茎粗(2.027)、穗柄长(2.020)、千粒重(2.046)3个数量性状的遗传多样性指数最大。通过主成分分析将16个农艺性状简化为9个主成分,累计遗传贡献率为86.702%。构建高粱种质资源评价方程,作为评价高粱种质农艺性状的综合指标。通过聚类分析将199份高粱种质划分为四大类群,分别对应早熟矮秆高粱、中早熟紧凑型高粱、中熟抗倒伏高秆高粱以及综合农艺性状优良的育种亲本,可在高粱新品种选育时根据育种需求有目的地选取育种亲本。     

70份大麦种质资源遗传多样性评价

为探究大麦种质资源的遗传多样性，筛选综合性状优异的种质，以70份种质资源为试验材料，通过对连续3年的10个主要农艺性状进行相关性分析、聚类分析及主成分分析，对大麦种质进行遗传多样性分析与性状综合评价。结果表明，参试大麦材料存在丰富的遗传变异，第一茎节长变异系数最大，为56.24%，其次是主穗粒数（44.31%）和单穗粒重（41.50%）。聚类分析将参试大麦分为6个类群，类群Ⅰ属于高秆―短穗型，可作为粮饲兼用品种选育的亲本；类群Ⅱ属于大粒―高产型，综合性状表现最好，可作为中矮秆―大粒―高产型品种选育的亲本，或生产上直接利用；类群Ⅲ可作为长穗型品种选育的亲本；类群Ⅳ可作为矮秆多穗型品种选育的亲本；类群Ⅴ综合性状表现最差，建议作为资源材料保存；类群Ⅵ材料属于小粒―多穗型。结合二维排序分析，筛选出以矮秆、强分蘖、高产为基础，分别兼具短穗、多粒、长穗的3类大麦种质，并构建了大麦种质资源的综合评价方程。本试验为大麦种质的评价、利用及优异基因资源的挖掘提供依据。     

应用模糊隶属函数法对高粱种质资源的农艺性状和品质性状进行综合评价

以18份高粱种质资源为试验材料,测定株高、穗长、千粒重、穗粒重、生育期等5个主要农艺性状及蛋白质含量、淀粉含量和粗脂肪含量等3个品质性状,采用隶属函数法综合评价18份高粱种质农艺性状和品质性状.方差分析表明,18份高粱种质资源农艺性状间差异达显著、极显著或者不显著水平.参试材料的农艺性状和品质性状的变异系数存在较大差异...     

寒带小麦种质资源农艺性状综合评价

以寒带农作物种质资源保存库中的177份小麦种质资源为材料，调查了（千粒重，幼苗习性，灌浆日数，生育日数，株高，穗型，芒型，植株整齐度，粒色、产量）10个农艺性状，对小麦种质资源进行综合评价。结果表明：生育日数变异系数最小，为4.28%；遗传多样性指数以千粒重性状最高，达到2.08；聚类分析得到3个类群，其中第Ⅲ类群的3份种质在灌浆速度、穗型、粒色、产量方面可以作为育种亲本材料加以利用。     

绿豆种质资源农艺性状的因子分析及综合评价

为合理利用绿豆种质资源,本研究以55份绿豆种质资源为材料,通过对其10个农艺性状进行因子分析及聚类分析。结果表明:10个农艺性状的变异系数为8.57%~47.19%,其中单株粒重变异系数最大,生育期变异系数最小。将10个农艺性状简化为结荚数因子、高度因子、粒数因子、粒重因子和生育期因子5个独立的主因子,该5个主因子可以反映原始信息的86.340%。经综合得分排序,评选出10份性状优良的绿豆种质资源。聚类分析将55份种质资源的10个数量性状分为3大类,类群I、类群II、类群III分别包括22份、7份、26份材料。结合综合评价和聚类分析认为,在黑龙江绿豆生产中,‘安绿8号’、‘佳木斯黄绿豆’、‘冀绿1号’可作为品种选育的改良亲本,也可大面积种植利用。     

120份谷子种质资源的农艺性状表现和遗传多样性分析

对120份谷子种质资源的21个主要农艺性状进行遗传多样性、主成分以及聚类分析。结果表明,遗传多样性指数以主穗重和主穗粒重最高,均为2.02;变异系数以单株干草重最高,为64.12%。根据谷子种质性状间的遗传差异,对21个主要农艺性状进行主成分分析,得到10个主成分因子的累计贡献率达81.777%。通过聚类分析,将谷子种质资源分为6个类群,各类群在生育期、株高、分蘖性、籽粒产量和干草产量等性状间有明显的形态学特征,从早熟、高产和单株干草重3个方面筛选出11份优异谷子种质资源。本研究结果可为甘肃干旱高寒农业区谷子种质资源高效利用和亲本选择提供科学依据。     

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。     

瘠薄胁迫对高粱主要农艺性状的影响及品种耐瘠性评价

高粱对单个养分的利用存在遗传差异和互作现象,开展全肥性的耐瘠薄分析对高粱育种与种质资源评价有指导意义。利用55个高粱品种在瘠薄和正常土壤条件下开展2年田间试验,调查生育期、株高和穗柄长等15个性状,建立耐瘠性评价方法,对高粱进行分级筛选和评价。结果表明,在瘠薄胁迫下高粱生育期延长,穗柄长和穗柄伸出长度增长,倒2叶面积降低,23个品种株高增高,32个品种株高降低,其余10个性状均降低。产量相关性状以及穗柄长和穗柄伸出长对瘠薄胁迫敏感。株高、穗柄长、穗柄伸出长、茎粗和生育期与耐瘠性呈负相关。土壤瘠薄胁迫对高粱多个性状有影响且存在差异。在瘠薄胁迫下高粱的株高主要受穗柄长和穗柄伸出长度的影响。产量和鲜生物量是耐瘠评价的首选指标,千粒重和倒2叶面积是耐瘠评价的次级指标。本研究共筛选出晋杂31号等12个耐瘠品种。     

贵州省不同年代糯高粱品种（系）农艺性状演变分析

以贵州省不同年代酿酒用糯高粱品种（系）为研究对象,采用随机区组试验设计,对其农艺性状、产量构成以及抗性差异进行分析,结果表明：随着年代更替,贵州省酿酒用糯高粱单产逐步提高。新品种（红缨子、黔高8号）较老品系（黑壳糯、红壳糯）平均单产增幅25%以上;穗粒数、穗粒重增加显著,增幅分别为51.7%、62.7%;主穗一、二级枝梗数增加幅度分别为19.8%、62.7%;株高降低24.9%,茎粗增加9.5%;节间数增加0.9个,节间长缩短13.3cm;单株叶面积和叶面积指数增加显著;倒伏率、发病率下降显著,成穗率明显提升。各指标相关性分析显示,产量与穗粒数、穗粒重,穗粒数与主穗一、二级枝梗数呈极显著正相关;产量与株高、倒伏率极显著负相关,与茎粗正相关,相关系数分别为-0.981、-0.970和0.928,株高、茎粗与倒伏率相关显著,相关系数分别为0.964和-0.910;产量与叶面积指数正相关,与发病率显著负相关。总的结果表明,主穗一、二级枝梗数的增加提高了糯高粱的穗粒数,植株株高的降低、茎粗的增加促进了抗倒性的提升,抗病性的提升保证了后期叶片光合作用的持续进行,最终提高了糯高粱产量。     

宁夏和新疆水稻种质资源表型遗传多样性分析及综合评价

为了拓宽宁夏水稻种质资源的遗传基础,本研究对193份宁夏及新疆水稻种质资源的表型性状进行了遗传多样性分析与综合评价,结果表明：大部分水稻种质资源呈现出茎节包、叶片不早衰、剑叶角度小、抗倒性强、穗立形状弯曲、落粒性难;14个数量性状的遗传变异均达到了极显著水平,其中单株产量的变异系数最大,为23.8%;遗传多样性指数变幅为1.86~2.08,平均2.02;通过聚类分析将193份水稻种质资源划分为8个类群,大部分种质资源分布在第Ⅰ类群,占比65.3%,第Ⅱ类群占比9.3%,第Ⅲ类群占比20.7%,第Ⅳ-Ⅷ类群共包含9份种质资源,总占比4.7%。通过主成分分析,将14个数量性状指标转换为7个主成分,累积贡献率为90.67%;利用隶属函数与权重对193份水稻种质进行综合评价,获得了可综合评价种质资源农艺性状的D值,排名前5的种质资源均来自宁夏,表现出较好的综合性状,其中以宁218表现最为突出,新疆种质资源新引区2015-13的D值最低,综合性状表现最差;利用逐步回归分析,获得了株高、穗长、每穗实粒数、结实率、一次枝梗数、粒长宽比、单株产量、单穗粒重、千粒重9个关键表型性状指标。本研究剖析了宁夏及新疆水稻种质资源的亲缘关系,探索了水稻农艺性状的综合评价方法,可为拓宽宁夏水稻种质资源的遗传基础提供理论参考。     

高粱育种资源耐瘠性鉴定及评价

通过对高粱育种资源进行全生育期瘠薄胁迫,探讨瘠薄胁迫对高粱主要农艺性状及产量的影响,明确不同高粱资源的耐瘠性,为高粱耐瘠材料鉴选和选育提供支持。试验在2016-2018年4月至10月进行,采用随机区组设计,设置正常和瘠薄胁迫处理,运用耐瘠系数和隶属函数相结合的方法对56份高粱材料的耐瘠性进行综合评价。结果显示,与正常处理相比,瘠薄胁迫下高粱材料生育期延长,株高变大,茎粗、穗长、穗宽、穗粒重和千粒重下降。供试高粱材料各农艺性状瘠薄与对照处理的变异系数为0.10~0.46,其中穗粒重变异最大。56份高粱材料平均隶属函数值为0.23~0.79,鉴定筛选出耐瘠材料BTx378、BSX44和A2早BTx623-5B等。     

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。     

不同生态区粳稻资源表型遗传多样性综合评价

为探究粳稻种质资源遗传多样性,提高粳稻育种组合选配的针对性和育种效率,通过变异系数、遗传多样性指数、聚类分析、相关分析、主成分分析、二维排序分析和逐步回归分析方法对不同生态区80份粳稻种质资源的8个表型性状的多样性水平进行了分析。结果表明：8个表型性状的变异系数为11.06%~36.97%,其中,千粒重的变异系数最小,每穗总粒数的变异系数最大;8个表型性状的遗传多样性指数为1.54~2.06,其中,单株有效穗数的遗传多样性指数最高,结实率的遗传多样性指数最低;在欧式距离9.0处,可将80份参试材料分为4类,各类表型性状差异明显;根据主成分分析和综合评价结果,80份粳稻种质资源中贵州的毕大香6号综合性状排名第1位,同时筛选到每穗实粒数、千粒重、株高、穗长和单株有效穗数性状可作为粳稻种质资源综合评价的关键指标;利用主成分二维排序分析筛选到矮秆、大穗、分蘖能力强及结实率高的4类优异种质资源,结合二维排序结果,大方晚糯是在二维排序重叠种质,可作为育种中间材料。同时基于主成分构建了粳稻种质资源的综合评价方程。     

93份甜玉米种质材料的相关性与聚类分析

重庆市农业科学院近年引进或选育的来自不同地区的甜玉米种质材料,部分种质资源遗传背景较为模糊,对进一步通过杂交方式选育优良品种造成一定障碍。本研究以重庆市农业科学院近年选育或引进的93份来自不同地区的甜玉米种质材料为研究对象,对吐丝期、成熟期、株高、穗位高、总叶片数、穗长、穗粗、轴粗、秃尖长、穗行数、行粒数、单穗粒重、百粒重共13个性状进行统计分析,单因素方差分析表明,各性状均达到了显著水平,说明13个性状均存在真实的差异,变异系数差别最大的是秃尖长,为27.5%,变异系数最小的是生育期和成熟期,为2.4%。对其农艺性状进行相关性分析表明,产量性状与植株性状相关性较高,单穗粒重与吐丝期、株高、穗位高、总叶片数、穗长、行粒数呈显著正相关。通过聚类分析,93份材料可以划分为4个类群,结果较符合已知亲缘关系。93份材料遗传变异丰富,为甜玉米自交系创制、性状改良提供了部分可利用的资源,可为后续甜玉米杂种优势利用及新组合测配提供参考。     

水稻长穗大粒特异种质的遗传分析

采取多亲本复交和定向选择的方法,本实验室育成了一个平均穗长达46cm、平均千粒重达70g的长穗大粒籼稻特异种质LPBG08。为研究该特异种质的遗传基础,我们以LPBG08与短穗小粒的三系杂交稻恢复系密阳46为亲本,构建了P1、F1、P2、F2和F2:3遗传群体,应用植物数量性状的主基因-多基因遗传模型,对主穗长、千粒重、谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比5个穗粒性状进行了多世代联合遗传分析。结果表明,5个性状均受一对主基因和多基因控制。其中主穗长、千粒重和谷粒长均呈一对加性主基因和加性-显性多基因遗传,谷粒宽和谷粒长宽比均呈一对加性-显性主基因和加性-显性-上位性多基因遗传。5个性状在F2代的主基因遗传率分别为9.15%、24.88%、34.47%、48.65%和34.47%,多基因遗传率分别为64.70%、72.65%、63.262%、47.30%和63.95%;在F2:3代的主基因遗传率分别为50.763%、27.51%、76.10%、69.23%和30.97%,多基因遗传率分别为44.01%、71.97%、23.69%、29.23%和82.517%。本研究结果为该特异种质在水稻育种的利用提供了有价值的信息。