广西地方稻种资源微核心种质的抗旱性鉴定评价

本研究利用全生育期旱胁迫方法,以穗颈粗、单株有效穗、千粒重、穗实粒数、总粒数、结实率与单株产量7个形态性状的综合抗旱D值为鉴定评价指标,对105份广西地方稻种资源的微核心种质进行了抗旱性鉴定评价。结果表明,在干旱胁迫下,单株产量与穗颈粗呈显著正相关,与其他5个形态性状呈极显著正相关。通过综合抗旱指数D值的鉴定评价,本研究获得了7个强抗旱型的地方栽培稻品种,占6.67%。广西的陆稻资源的综合抗旱力较强,可重点用于强抗旱种质材料的筛选。本研究为广西的抗旱育种提供了材料基础及理论依据。     

宁夏水稻抗旱性研究及综合评价

利用49份宁夏水稻材料,设水分胁迫、非水分胁迫2种处理,调查测定植株的形态性状、生理性状、产量性状及单株产量,通过水分胁迫、非水分胁迫条件下各相对性状对抗旱指数分别进行相关、灰色关联、逐步回归、通径分析。研究结果表明,单株分蘖数、株高、着粒密度、单株有效穗数、单穗实粒数等5个性状与抗旱性显著相关,可作为宁夏水稻抗旱性的鉴定指标。利用模糊隶属函数法对抗旱系数、抗旱指数、综合抗旱能力值进行抗旱性定性分级评价,结果表明,通过筛选得到的5个抗旱鉴定性状进行水稻的综合抗旱能力评价是可行的,综合评价出49份材料中有5份材料抗旱性较强、有6份材料抗旱性次之,综合抗旱能力、抗旱指数是宁夏水稻品种较为合适的抗旱性评价方法。     

酒用糯高粱资源成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选

【目的】干旱是影响酒用糯高粱生产的主要因素之一,鉴定酒用糯高粱资源成株期的抗旱性,筛选抗旱指标,培育抗旱品种,对高粱产业的发展具有重要意义。【方法】以50份酒用糯高粱资源为材料,于2015年和2016年设置正常灌水和干旱胁迫2个处理在旱棚内进行田间试验,测定株高、穗长、茎粗、分蘖数、穗粒数、千粒重、单株粒重和产量,采用抗旱性度量值(D值)、综合抗旱系数(CDC值)、加权抗旱系数(WDC)、相关分析、频次分析、主成分分析、灰色关联度分析、隶属函数分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对其进行成株期抗旱性鉴定及抗旱指标筛选。【结果】干旱胁迫对各指标均有极显著影响。相关分析表明,产量与分蘖数、穗粒数和单株粒重呈极显著正相关,与穗长、茎粗和千粒重呈显著正相关,与株高呈不显著的正相关。频次分析表明,各指标对干旱胁迫反应的敏感程度依次为产量、穗粒数、分蘖数、单株粒重、千粒重、茎粗、穗长和株高。主成分分析表明,5个主成分可代表酒用糯高粱抗旱性84.26%的原始数据信息量。基于D值、CDC值和WDC值的供试酒用糯高粱材料抗旱性排序相近。灰色关联度分析表明,各指标DC值与D值间的关联度大小依次为产量、分蘖数、穗粒数、单株粒重、千粒重、穗长、茎粗和株高,这与各指标DC值与WDC值的密切程度基本吻合。根据D值进行聚类分析,可将供试酒用糯高粱材料划分为5个抗旱级别,其中Ⅰ级2份、Ⅱ级16份、Ⅲ级28份、Ⅳ级2份、Ⅴ级2份。除茎粗和分蘖数外,其余指标的隶属函数值、CDC值、D值和WDC值均随抗旱级别的升高而增大。逐步回归分析表明,与D值密切相关的指标有分蘖数、穗粒数和单株粒重。【结论】干旱胁迫对酒用糯高粱资源成株期各指标均有极显著影响。确定了D值为适宜的抗旱性鉴定方法。筛选出成株期抗旱性强的酒用糯高粱材料分别为粱丰141-3和粱丰247-3,可为酒用糯高粱抗旱育种、抗旱机理及干旱调控缓解机制的研究提供基础材料。分蘖数、穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期简单、直观的抗旱性评价指标。     

玉米种质资源抗旱性的田间鉴定与评价

干旱一直是制约我国粮食生产的一个重要因素.筛选具有强抗旱的玉米种质,培育抗旱的玉米品种,已成为今后玉米育种的重要方向.研究采用玉米开花期干旱胁迫法,以经济产量为主要性状,结合株高、穗位高、ASI、有效穗数、穗粒数、千粒重等形态生理性状,用抗旱性指数(DTIg)作为玉米种质资源抗旱性鉴定与评价的良好指标,对国家种质库内的454份玉米种质的抗旱性做了鉴定与评价.鉴定出1级抗旱性极强种质23份、3级抗旱性强种质67份、5级抗旱性中等种质94份、7级抗旱性弱种质173份、9级抗旱性极弱种质97份.试验鉴定筛选出的抗旱性较强的玉米种质是玉米抗旱育种重要而珍贵的抗旱种质资源.     

不同大麦品种抗旱性鉴定指标的筛选与评价

为筛选大麦抗旱性鉴定指标,通过隶属函数法对15个大麦品种13个农艺、生理、产量和品质性状的综合抗旱性进行了鉴定和评价分析。结果表明,产量、单株分蘖数、穗长、单株粒数和穗粒数5个性状的抗旱权重值与品种抗旱相关性较大;而叶片SPAD值及籽粒水分、淀粉和粗纤维含量4个性状与抗旱相关性较小。按隶属函数综合D值将15份参试大麦品种划分为4类,其中,沪麦4号、晋大麦（啤）3号和鄂大麦9号抗旱性较好。与抗旱系数和抗旱指数相比,隶属函数法能更全面地评价大麦品种抗旱性,为大麦抗旱新品种或新种质鉴定提供了理论参考。     

寒地粳稻抗旱性鉴定指标筛选及综合评价

【目的】为评价寒地水稻种质资源移栽至成熟期抗旱性,并筛选抗旱性鉴定指标。【方法】水稻返青后开始全生育期干旱处理,以穗数、穗粒数、结实率等17个性状的抗旱系数为指标,采用对数主成分分析、聚类分析和逐步回归分析相结合的方法,对12份种质资源的抗旱性进行综合评价。【结果】利用主成分分析将水分胁迫下17个单项指标的抗旱系数转化为5个相互独立的综合指标,累积贡献率达84.215%。依据参试材料抗旱综合评价值进行聚类分析,将12个参试材料划分强抗旱型、中抗旱型和敏感型。强抗旱类型包括DPB71和莹稻2;抗旱类型包括DPB120、DPB70、绥稻3号等9份材料;敏感类型仅包括绥育146。以综合抗旱S_f值为因变量,17个单项指标的抗旱系数为自变量建立逐步回归方程,穗数、穗粒数、千粒重、伤流量、胞间隙CO_2浓度、气孔导度、SPAD、过氧化物酶、游离脯氨酸含量等9个指标的抗旱系数进入方程。【结论】DPB71和莹稻2为强抗旱水稻种质资源,穗数、穗粒数、千粒重、伤流量、胞间隙CO_2浓度、气孔导度、SPAD、过氧化物酶、游离脯氨酸含量的抗旱系数适宜作为寒地粳稻抗旱性的鉴定指标。     

28份玉米自交系抗旱性鉴定

【目的】鉴定28份玉米自交系进行抗旱性,为广西抗旱玉米种质创新和抗旱玉米品种选育提供依据。【方法】在正常灌水和干旱胁迫处理下,测定穗长、穗粗、穗行数、行粒数和百粒重等果穗性状指标,同时测定产量指标。采用隶属函数法对果穗性状指标抗旱系数计算D值,采用产量指标计算抗旱指数,综合评价不同玉米自交系的抗旱性。【结果】D值0.318 6~0.985 7,其中抗旱性强的自交系12份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的6份;产量抗旱指数在0.387 7~1.458 3,其中为抗旱性强的自交系7份,抗旱性中等的10份,抗旱性弱的11份;2种评价结果之间相关性为0.7402,达到极显著正相关。【结论】产量抗旱指数与隶属函数法均可用于玉米自交系抗旱性评价,2方面评价结果均属于抗旱性强的自交系为D1101、Q901、VN、桂39722、YD2、D1113和SP221。     

玉米抗旱性状的遗传力分析

[目的]干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米抗旱性状的遗传力,为合理利用优良自交系配置杂交组合提供理论依据.[方法]采用完全双列杂交Griffing方法Ⅰ,研究不同抗旱性组合杂交后代的株高、ASI值、穗粒数、单株粒重等农艺和穗部性状的遗传力,同时分析农艺性状和穗部性状与抗旱性的关系.[结果]穗行数与抗旱性的相关性不显著,其余15个性状与抗旱性的相关程度达到了显著或极显著水平;气生根、秃尖、粒宽、穗行数、穗粗、ASI和株高主要受加性效应影响,其余9个性状主要受非加性效应的影响;穗行数、穗位高、ASI、穗粗、穗长、秃尖、株高、粒宽的广义和狭义遗传力都较高,单株粒重、行粒数、单穗重、百粒重、粒长和穗粒数的广义遗传力较高但狭义遗传力较低.[结论]秃尖、粒宽、穗粗、ASI和株高等性状可作为抗旱杂种后代早世代抗旱性鉴定指标;穗位高、穗长、单株粒重、穗粒数、单穗重、行粒数、粒长和百粒重等性状可作为抗旱杂种后代晚世代抗旱性鉴定指标.     

大豆抗旱种质资源筛选及利用

为筛选大豆抗旱种质资源,2016年对246份征集自不同省份的大豆种质资源在年降水量不足40mm的敦煌市设置田间自然抗旱鉴定试验,利用加权抗旱系数法综合评价大豆种质资源抗旱性。结果显示,干旱胁迫严重影响了大豆的生长发育,显著降低了农艺性状等指标。通过相关性分析,株高、主茎节数、单株荚数、单株粒数、单株粒重、单株生物量等6个性状指标与平均抗旱系数和加权抗旱系数呈极显著正相关。利用加权抗旱系数法综合评价筛选出69份强抗旱大豆种质资源,其中甘肃省的5份材料均属于抗旱类型。     

玉米抗旱性状的遗传力分析

【目的】干旱是限制我国玉米生产的主要因素,研究干旱胁迫下玉米抗旱性状的遗传力,为合理利用优良自交系配置杂交组合提供理论依据。【方法】采用完全双列杂交Griffing方法I,研究不同抗旱性组合杂交后代的株高、ASI值、穗粒数、单株粒重等农艺和穗部性状的遗传力,同时分析农艺性状和穗部性状与抗旱性的关系。【结果】穗行数与抗旱性的相关性不显著,其余15个性状与抗旱性的相关程度达到了显著或极显著水平;气生根、秃尖、粒宽、穗行数、穗粗、ASI和株高主要受加性效应影响,其余9个性状主要受非加性效应的影响;穗行数、穗位高、ASI、穗粗、穂长、秃尖、株高、粒宽的广义和狭义遗传力都较高,单株粒重、行粒数、单穗重、百粒重、粒长和穗粒数的广义遗传力较高但狭义遗传力较低。【结论】秃尖、粒宽、穗粗、ASI和株高等性状可作为抗旱杂种后代早世代抗旱性鉴定指标;穗位高、穂长、单株粒重、穗粒数、单穗重、行粒数、粒长和百粒重等性状可作为抗旱杂种后代晚世代抗旱性鉴定指标。     

Screening of Drought Resistance Identification Indexes for Rice(Oryza sativa L.) Cultivars in Ningxia

The morphological characters, physiological characters, yield traits and yield per plant of total 49 rice cultivars from Ningxia were investigated under conditions of water stress and non-water stress so as to determine the relationship between each trait and yield per plant under water stress and the relationship between each relative character and drought resistance coefficient under water stress and non-water stress. The correlation, grey correlation, stepwise regression and path analyses showed that the tiller number per plant, plant height, grain density, effective panicle number per plant and grain number per panicle, total 5 traits, were significantly correlated with the drought resistance of rice, and they could be used to identify the drought resistance of rice in Ningxia. In addition, the drought resistance of rice was graded qualitatively according to the subordinate function value of corresponding drought resistance coefficient. The results showed that among the 49 rice cultivars from Ningxia,6 rice cultivars were highly drought resistant, and 9 rice cultivars were moderately drought resistant, suggesting that the evaluation method was feasible and effective.     

Screening of Drought Resistance Identification Indexes for Rice (Oryza sativa L.) Cultivars in Ningxia

The morphological characters, physiological characters, yield traits and yield per plant of total 49 rice cultivars from Ningxia were investigated under conditions of water stress and non-water stress so as to determine the relationship between each trait and yield per plant under water stress and the relationship between each relative character and drought resistance coefficient under water stress and non-water stress. The correlation, grey correlation, stepwise regression and path analyses showed that the til er number per plant, plant height, grain density, effective panicle number per plant and grain number per pan-icle, total 5 traits, were significantly correlated with the drought resistance of rice, and they could be used to identify the drought resistance of rice in Ningxia. In addition, the drought resistance of rice was graded qualitatively according to the subordinate function value of corresponding drought resistance coefficient. The results showed that among the 49 rice cultivars from Ningxia, 6 rice cultivars were highly drought resistant, and 9 rice cultivars were moderately drought resistant, suggesting that the evalua-tion method was feasible and effective.     

籼稻抗旱性状的筛选及其育种应用

选用１２个灿型水、陆稻品种进行水、旱处理,在全生育期共测测定其３９个性状和单株产量,并运用ＤＰＳ数据处理系统对各类性状进行单因变量逐步回与恢复关联分析。结果表明：（１）以旱作栽培时的抗旱性状为指标,综合人选单株有效穗数、穗茎粗、穗茎粗、倒二节间长、每穗实粒数;（２）以各性状旱／水为指标,综合入选性状为谷粒宽比、有效穗数比、剑叶长比、实粒数比、穗茎粗比;（３）采取模糊隶属函数法对（１）（２）入选性状     

72份广东水稻种质资源的抗瘟性及农艺性状评价

在四川生态条件下对72份来自广东的水稻种质资源的抗稻瘟病性和农艺性状进行了观察。结果表明,多数广东水稻种质在四川生育期属中籼中、迟熟类型,株高相对较低,分蘖较强,穗子中等偏小,结实率、千粒重及单株产量较低。通过农艺性状表型聚类可将72份广东水稻种质分为3大类,Ⅰ类20份,属中等穗型,平均结实率83.3%;Ⅱ类21份,属大穗型,平均穗着粒180粒左右;Ⅲ类31份,其生育期较短,植株较矮,穗子较小。稻瘟病抗性鉴定表明,颈瘟1～3级的抗病品种52个,占72.2%,其中丰丝占1号等6个品种叶瘟1～2级,颈瘟1级,高抗稻瘟病。对广东水稻种质在四川利用的策略进行了讨论。     

浙江省早籼稻种质资源的表型多样性分析与评价

为探究浙江省早籼稻种质资源遗传多样性,提高早籼稻育种中亲本选择的利用效率,通过变异系数、遗传多样性指数、主成分分析、二维排序分析、逐步回归分析和聚类分析等方法对100份早籼稻种质资源的14个主要表型性状的多样性水平进行分析。结果表明:14个表型性状的变异系数在0.96%(生育期)~41.07%(每穗瘪谷数);14个表型性状的遗传多样性指数在5.50(每穗瘪谷数)~5.61(生育期);基于主成分二维排序分析筛选到单穗重大、每穗瘪谷数少、长宽比小、倒二叶长度和生育期适中、穗长长且单株有效穗多的种质资源,根据二维排序结果,早籼稻材料4128、4209、4225和4278是在二维排序重叠种质,可以作为育种亲本或者中间材料。主成分分析和综合评价表明,100份早籼稻种质资源中材料4021综合性状排名第1,筛选到每穗实粒数、每穗瘪谷数、结实率、单株有效穗、谷粒长和谷粒宽这6个表型性状可以作为早籼稻资源综合评价的关键指标;同时基于离差平方和法进行层次聚类,将100份早籼稻材料分为4类,各类表型性状差异明显。     

六倍体小黑麦灌浆期抗旱性分析

采用盆栽在六倍体小黑麦灌浆期控水模拟干旱,分析干旱对各个农艺性状指标的影响,然后采用模糊隶属函数与抗旱系数相结合的方法对品种灌浆期的抗旱性进行综合分析,再利用灰色关联度分析各个形态指标与抗旱性的关系,结果表明:(1)灌浆期水分胁迫下所有品种都表现出株高降低,穗长变短,单株粒重、千粒重下降,每穗总小穗数、主茎穗粒数减少,而且与对照之间达差异显著或极显著;(2)品种“Tornado”对灌浆期干旱具有强的抗性,可作为今后小麦抗旱育种的种质资源;(3)单株粒重、主茎穗粒数、千粒重与抗旱性关联度大,可作为灌浆期抗旱形态指标。     

干旱胁迫对不同超级稻品种植株形态和干物质积累的影响

通过水分仪结合称重法严格控制土壤水分的盆栽试验,研究不同时段干旱胁迫对不同穗型超级稻品种植株形态和干物质积累的影响。结果表明:穗生长发育阶段的干旱胁迫在影响穗器官生长的同时,也抑制剑叶和倒2叶的伸长,导致光合叶面积下降,株高降低。穗分化发育至灌浆结实阶段中度干旱胁迫均导致生物产量和各器官干物重较对照明显降低。不同品种受干旱胁迫影响的程度有所不同,超级稻品种受影响程度比普通杂交稻品种(汕优63)小,大穗型超级稻品种(国稻6号、两优培九)受影响程度低于中穗型超级稻品种(Ⅱ优602、天优998)。干旱胁迫对水稻植株形态和干物质积累的影响与具体品种有关。     

中国高粱地方品种和育成品种穗部表型性状精准鉴定及综合评价

【目的】 通过对高粱种质资源穗部表型多样性与遗传变异规律的研究,筛选高粱优异种质,丰富高粱穗部相关性状的遗传信息,为现有种质资源的保护、高效利用及新品种的选育等提供参考。【方法】 以320份来源于中国各地的高粱种质为供试材料,对其在2个不同生态环境下的12个穗部性状（粒长、粒宽、千粒重、籽粒硬度、籽粒容重、角质率、穗粒重、穗长、穗柄长、穗柄直径、一级枝梗长和一级枝梗数）进行精准鉴定。运用相关性分析、主成分分析、聚类分析等方法对高粱种质资源进行综合评价,并根据综合评价F值及目标性状筛选出不同突出特点的优异高粱种质。【结果】 各数量性状分布频次呈中间高两边低的分布趋势,籽粒硬度、穗粒重和籽粒容重、角质率2年间的频次分布和曲线走势分别在保定和晋中试验点较为相似,多数性状只在一个年份或单个试验点呈正态分布;除穗长和一级枝梗数外,其余性状的均值在同年两点间存在差异;12个穗部性状的平均多样性指数（H'）分布范围为1.72—2.11,其中,籽粒硬度的多样性指数均值最高,一级枝梗长的多样性指数均值最低;籽粒硬度、角质率、穗粒重、一级枝梗长和一级枝梗数的变异系数均高于30.00%;所提取的4个主成分累计贡献率为65.39%;聚类分析将320份种质划分为3个类群,第Ⅰ类可作为筛选工艺（帚）用高粱的种质类,第Ⅱ类适用于粒用（酿造）高粱优异种质的选育,第Ⅲ类为穗部性状表现较差的种质;依据综合得分F值及目标性状筛选出具有不同突出特点的29份优异种质。【结论】 参试高粱种质资源穗部性状表型变异丰富,多样性程度较高;角质率和一级枝梗长的变异系数较高;粒长、粒宽、籽粒硬度、籽粒容重和穗粒重受环境条件影响较大,一级枝梗长相对稳定;筛选出优异种质29份。     

芝麻种质资源成株期抗旱性关联分析

【目的】利用33个多态性SSR分子标记分别与18个不同的抗旱性状进行关联分析,发掘与抗旱相关的主要基因位点,为抗旱基因定位和功能标记开发提供基础;通过对100份芝麻种质资源进行抗旱性鉴定,发掘优异的耐旱种质,为芝麻抗旱育种提供指导。【方法】采用盆栽和反复干旱法,对芝麻种质资源群体进行成株期抗旱性鉴定获得表型指标测定值,利用SAS、SPSS和隶属函数等进行统计分析,综合评价其抗旱性,利用GLM模型和MLM模型,将表型数据与分子标记进行关联分析。【结果】研究群体干旱胁迫处理后,材料间响应差异明显,考察的表型性状测定值均小于对照;干旱胁迫条件下18个性状值的变异系数平均为0.31,高于对照(平均为0.19);处理与对照间各性状指标经配对t检验,均达极显著水平;通过连续变数的次数分布统计方法、主成分分析和隶属函数分析,筛选出10个与抗旱性响应关系密切的指标,并筛选出12份高抗旱种质;基于芝麻基因组筛选出的33个多态性SSR标记扫描供试材料,共检测到170个等位变异,平均每个标记5.15个;利用structure数学模型对供试群体进行遗传结构分析,可分为2个亚群;利用GLM模型和MLM模型分别检测到120个和63个标记位点与供试群体抗旱系数显著关联(P0.05),表型变异解释率分别为3.85%—14.30%和4.00%—12.5%,解释率大于10%的标记位点分别有12个和3个,其中,位点4033-3和4033-2均与第一主成分因子第2次复水前萎蔫叶片数显著关联,且变异解释率均为最高,分别达14.3%和12.5%,2个模型共同检测到的标记位点有5个。通过引物序列在基因组上的位置比对,发现3个可能存在芝麻抗旱相关基因的基因组区段。【结论】利用综合评价方法,筛选出柳林芝麻3号、g80、8602-2等12份高抗旱芝麻种质,同时利用GLM和MLM2个模型检测到与第2次复水前萎蔫叶片数显著关联的标记位点(位点4033-3和位点4033-2),且变异解释率最高,分别达14.3%和12.5%。