113份六倍体冬性小黑麦种质遗传多样性

【目的】 研究冬性小黑麦种质资源表型性状的遗传多样性关系及筛选综合性状优异的冬性小黑麦种质,为冬性小黑麦育种、亲本选配及重要性状研究提供理论依据。【方法】 对113份冬性小黑麦8个表型性状采用Shannon-Wiener’s多样性指数进行遗传多样性分析,研究参试冬性小黑麦种质8个表型性状在连续2年的频次分布规律,分析各性状利用相关性及性状间关系,利用主成分分析构建冬性小黑麦种质综合评价体系,通过聚类分析明确参试材料的分类。【结果】 8个表型性状的平均变异系数为13.02%,单株籽粒产量、千粒重、每穗粒数、单株穗数、穗长、株高的变异系数超过10%,其中单株籽粒产量最大为18.01%,粒宽最小为5.09%;各性状遗传力均在85%以上;各性状遗传多样性指数为1.33~2.24,单株籽粒产量遗传多样性最高,粒长的遗传多样性最低;各性状存在着不同的相互关联,单株籽粒产量与每穗粒数、千粒重、穗长、粒长、株高呈极显著正相关,单株穗数与千粒重、每穗粒数呈极显著负相关。主成分分析提取到了3个主成分,累计贡献率为80.43%,第一主成分是籽粒产量主成分与单株籽粒产量、每穗粒数、千粒重有关,第二主成分是籽粒形态主成分与粒长和粒宽有关,第三主成分是株高主成分与株高和穗长有关;聚类分析将参试材料分为4类,第一类包含12份材料,属于高秆型材料,第二类包含40份材料,属于多穗型材料,第三类包含30份材料,属于高产型材料,第四类包含31材料,属于大粒型材料。【结论】 冬性小黑麦综合性评价筛选出表现优良籽粒高产型小黑麦11份。参试材料的遗传多样性丰富,综合评价较好,可有效补充小黑麦种质资源。     

大麦种质资源表型性状遗传差异分析

【目的】研究大麦种质资源遗传多样性,提高大麦种质资源利用效率,为新疆大麦品种选育和品种改良提供参考依据。【方法】以157份国内外大麦品种(系)为材料,分析14个主要农艺性状进行遗传多样性。【结果】6个质量性状的遗传多样性指数变幅为0.18~0.65,平均值为0.41,穗姿和株型多样性较丰富;8个数量性状的遗传多样性指数变幅为1.37~2.04,变异系数差为4.07％~24.69％,平均值为1.89,表型多样性丰富;8个质量性状之间相互影响,彼此关联;前3个特征值的主成分,累计贡献率达73.351％。【结论】157份材料分成4大类群,第Ⅰ类为高千粒重型资源,第Ⅱ类为矮杆大粒型资源,第Ⅲ类高秆多穗长穗型资源,第Ⅳ类表现为少穗多粒型资源。     

外引水稻种质资源表型性状遗传多样性分析

为了解新疆维吾尔自治区(以下简称新疆)和其他地区、国家外引水稻种质资源间的遗传多样性水平,利用32个表型性状对105份新疆水稻种质资源和253份其他地区、国家外引水稻种质资源进行表型性状遗传多样性、主成分和聚类分析。结果表明:水稻种质资源数量性状的平均变异系数为16.73%,变异系数最大的是二次枝梗数(32.22%),最小的是谷粒宽(6.82%)。新疆水稻种质资源数量性状的平均遗传多样性指数为1.95,质量性状为0.51;其他地区、国家水稻种质资源数量性状的平均遗传多样性指数为2.02,质量性状为0.40。通过主成分分析,将16个数量性状转换为5个主成分,提供的信息量分别占总信息量的84.66%(新疆)和84.60%(其他地区、国家)。利用UPGMA法,将参试材料划分为5类,第1类群包含201份材料,其中新疆材料65份,为穗粒数多的品种;第2类群包含5份材料,为高秆、大穗但结实率较低的品种;第3类群包含32份材料,为着粒密度较稀、穗粒数较少的品种;第4类群包含118份材料,其中新疆材料有36份,此类群的每穗总粒数和每穗实粒数少于全部材料平均值但高于第3类群平均值;第5类群只包含2个材料,与其他材料亲缘关系较远,遗传差异较大。新疆水稻种质资源和其他地区、国家外引水稻种质资源之间有一定的遗传差异,在育种工作中可挖掘不同地区资源的有利基因,增加遗传多样性。     

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。     

西藏冬青稞种质资源的主要形态性状分析

为发掘西藏冬青稞种质的优异遗传资源,对67份冬青稞种质资源的形态性状进行分析。结果表明:①西藏冬青稞种质的形态性状存在丰富的遗传变异,具有矮秆、穗数多、穗粒重高和千粒重偏低等特点;②相关分析表明西藏青稞各农艺性状间存在复杂的相关性,如单株粒重与单株有效穗数、每穗小穗数与穗长、穗粒数与穗长、单株粒重与穗粒数呈极显著的正相关,单株粒重与单株有效穗数呈极显著的正偏相关;③主成分分析将西藏冬青稞种质8个农艺性状分为5个主成分,其累积贡献率为87.4759%,每穗小穗数、穗粒数的贡献率最高,达到32.7022%;④供试材料在遗传距离5.21水平上可聚为4大类,分为半矮秆短穗多粒型、矮秆长穗少粒型、高秆多穗粒重穗、半矮秆多穗粒重型等4种类型。     

旱地糜子种质资源多样性评价

为了给宁南山区旱地糜子育种亲本选配提供理论依据,提高宁夏丘陵旱薄地糜子产量,通过应用主成分分析、Shannon-Weaver多样性指数和非加权配对算术平均聚类法(UPGMA)分析了46份旱地糜子种质资源在11个农艺性状水平上的遗传多样性,同时进行了聚类分析。结果表明,糜子资源花序色主要是绿色,穗形主要是侧穗型,粒色主要是黄色;糜子产量的多样性指数最大为2.03;单株粒质量的变异系数最大为19.23;在所有主成分构成中,主要信息集中在4个主成分,其累计贡献率达83.34%。供试材料在欧氏距离0.984 4处聚为3类,第1类包含41份材料,第2类包含2份资源,第3类包含3份资源。     

33份糜子主要农艺性状的遗传多样性分析

为了筛选出优良的糜子种质资源,对33份糜子品种的11个农艺性状进行了相关性、遗传多样性研究。结果表明,以欧氏距离为15将33份糜子品种划分为四大类,将第Ⅰ类与第Ⅲ类作为组合亲本进行杂交组配,可以选育出抗折断、抗倒伏、耐密性好、高产的糜子新品种。基于11个糜子农艺性状进行相关性分析,发现小区产量与穗柄长、穗型、秆色呈（极）显著负相关,与穗粒重、千粒重、分蘖个数呈极显著正相关。参试的33份糜子品种遗传多样性比较丰富,粒色的遗传多样性指数最高（1.25）,秆色的多样性指数最低（0.47）。     

引进二棱大麦种质资源的主成分分析与聚类分析

利用多元分析法,对引进的48个二棱大麦种质资源的6个主要性状进行了主成分分析与聚类分析。主成分分析结果表明：按照前4个主成分的大小依次排序,穗下节间长与株高、穗粒数与穗长、千粒重和产量,可衡量每个性状在某个材料中所处的位置与份量,能较直观地判断某一材料性状优势或劣势。通过系统聚类方法,把所有参试材料分为6类：第1类为高秆短穗材料;第2类为多粒材料;第3类为高秆大穗材料;第4类为大粒材料;第5类为穗大粒多材料;第6类为高秆大穗粒多材料。     

谷子主要农艺性状和品质性状遗传多样性分析

通过筛选特异性谷子种质资源,为其利用和新品种选育提供参考。对200份来源不同的谷子种质资源的农艺性状和品质性状进行遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析、相关性分析,结果显示,13个质量性状叶鞘色、剌毛颜色、幼苗叶姿、幼苗叶色、开花期叶姿、穗颈形状、米色、穗松紧度、穗形、花药颜色、粒色、刺毛长度、穗码密度的遗传多样性指数变幅为0.357～1.207,性状表型丰富,其余性状的遗传多样性指数变幅为1.652～2.099。聚类分析将材料分为3个类群,第Ⅰ类群熟期较长,植株高大,蛋白质和脂肪含量较高;第Ⅱ类群产量性状表现突出;第Ⅲ类群植株较矮。主成分分析选取5个累积贡献率为60.9%的主成分进行评价,其中第1主成分的贡献率最高。相关性分析结果显示,谷子主茎节数与穗下节间长度极显著负相关;主穗直径与主茎直径极显著正相关;单株穗质量与单株粒质量极显著正相关;单株粒质量与主茎直径极显著正相关。200份谷子种质资源遗传多样性丰富,分为3个类群,各类群性状差异较大,可为创制新品种提供重要资源支撑;筛选出5个主要性状,可作为资源评价和品种选育着重关注性状。     

267份青藏高原青稞种质材料的表型多样性分析

为了解青藏高原地区青稞种质材料的表型变异和遗传多样性,为育种亲本选配提供参考,对267份青稞种质的10个质量性状和9个数量性状,采用模糊数学的方法进行数量遗传和群体遗传学分析。结果表明:10个质量性状的Shannon-weaver多样性指数变幅为0.03~1.41,平均值为0.54,粒色和穗密度多样性较为丰富;9个数量性状在品种间的遗传差异均达到极显著水平,变异系数为2.84%~42.22%,多样性指数变幅为1.84~2.09,平均值为2.03,表型多样性十分丰富。9个数量性状的相关性分析显示,大多数性状间存在显著或极显著正相关或负相关关系。经主成分分析将相关变量转化为穗粒数因子、粒质量因子、分蘖和穗长因子、株高因子和籽粒体积质量因子等5个特征根,代表全部9个考察性状的89.05%的表型变异;聚类分析可将供试材料划分为4个类群,第Ⅰ类群多为青稞育成品系,主要为矮秆、高分蘖和密穗型材料。第Ⅱ类群主要是青稞地方品种,主要为中高秆、多分蘖和小穗型材料,其产量较低。第Ⅲ类群主要为高秆、分蘖力适中,中穗大粒型材料,产量适中。第Ⅳ类群主要为中高秆、低分蘖、大穗多粒型品种,产量较高。研究认为青藏高原青稞种质资源具有丰富的遗传多样性,尤其是地方品种可作为宝贵的遗传资源在今后的育种工作中加以利用。     

青稞种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】解析青稞种质资源表型形状的遗传多样性关系及筛选综合性状优异的青稞种质,可为青稞育种及重要性状深入研究提供理论依据。【方法】通过对205份青稞15个表型性状采用Shannon-Wiener’s多样性指数进行遗传多样性分析。分析参试青稞种质15个表型性状在西宁试验点和海北试验点的频次分布规律。对各性状利用相关性分析以明确性状间联系;对参试种质进行聚类分析以明确其分类情况。利用主成分分析构建青稞种质综合评价体系,并通过线性回归分析对该体系进行验证。依据综合评价及丰产稳产性分析结果以筛选优异青稞种质。【结果】倒伏率遗传变异程度最丰富而重心位置遗传变异最匮乏,海北点遗传变异程度高于西宁点。穗重遗传多样性最丰富,倒伏率遗传单一性最高。除倒伏率外各性状指标均呈正态或偏态分布,分布频次呈中间高两边低的分布趋势;穗长、穗重在各基因型中呈正态分布。各表型性状受环境、基因型、年份影响极显著,且各表型性状的基因型与环境（G×E）、基因型与年份（G×Y）、基因型×环境×年份（G×E×Y）的互作效应均呈极显著。青稞根系、茎秆和穗部组织内各指标间存在显著相关性,且各组织间的农艺性状也存在显著相关性。根系发达、茎部抗折力高的青稞种质其机械固持能力强,倒伏率低;严重倒伏会限制青稞种质穗部生长发育,使穗长变短、穗粒数减少、籽粒变小、穗重变轻、进而使产量锐减。聚类结果表明参试种质可分为三类,第一类是高重心、易倒伏、其余性状居中的种质;第二类是矮秆、低重心且其余性状表现良好的优异种质;第三类是株高较高、根系欠发达、茎部易折、穗部性状表现差的种质。结合F值和丰产稳产性分析结果筛选出综合性状表现优异且有较高丰产稳产性的青稞种质5份。【结论】参试青稞种质资源的遗传多样性丰富;穗长、穗重在各基因型中呈正态分布,除倒伏率外,其余12个性状在基因型中呈偏态分布;根干重、重心位置、茎秆壁厚、茎粗、茎秆强度、穗长、穗粒数、产量8个指标可作为核心种质评价的综合指标。     

Genetic Diversity Analysis and Comprehensive Evaluation of Phenotypic Traits in Hulless Barley Germplasm Resources

【Objective】The genetic diversity in the hulless barley (Hordeum vulgare L. var. nudum Hook. f.) germplasm resources can be screened to improve phenotypic appearance traits. 【Method】Shannon-Wiener diversity index was used to analyze the genetic diversity of 15 phenotypic traits in 205 hulless barley accessions. The distribution frequency of all phenotypic traits in test germplasm resources were analyzed, which contained the data of Xining and Haibei experiment point. Correlation analysis was used to identify the relationship among all traits; cluster analysis was carried out to clarify its classification of the tested germplasm. Principal component analysis was used to construct a comprehensive evaluation system of hulless barley germplasm resources, and the system was verified by linear regression analysis. Screening excellent hulless barley germplasm resources based on the results of comprehensive evaluation and high yield and stability analysis. Correlation analysis, principal component analysis, cluster analysis and high yield and stability analysis were used to evaluate the germplasms. 【Result】The genetic variation level of lodging rate was the richest, the genetic variation level of the center of gravity is the most deficient, the genetic variation of the Haibei test plot showed higher than that of Xining point. The genetic diversity of panicle weight was the most abundant, the genetic uniformity of lodging rate was the highest. Except for the lodging rate, the additional traits showed normal or skewed distribution, and the distribution frequency showed the trend of higher middle and lower sides. The spike length and spike weight showed normally distributed in each genotype. Spike length and panicle weight have normal distributions among the hulless barley accessions. The phenotypic traits showed highly significant differences related to environmental, genotypes, and years factors. Genotype and environment (G×E) factors, genotype and year (G×Y) factors and genotype × environment× year (G×E×Y) interactions produced highly significant differences in the phenotypic traits. There was a significant correlation between the indicators among the roots, stems and panicles of the hulless barley, and there was also a significant correlation between the agronomic traits among the tissues. Well-developed root system, greater stem bending resistance, and stronger mechanical retention, reduced the lodging. Susceptibility to lodging of hulless barley limits the growth and development of spikes and reduce spike length, grain number per ear, grain size, and ear weight. This greatly reduces hulless barley yield. The clustering results demonstrated that the germplasm could be divided into three categories. Category one had a high center of gravity and was susceptible to lodging, but the remaining traits were intermediate. Category two contained germplasm with good agronomic qualities such as dwarf, stalk with a low center of gravity and other useful traits. Category three contained germplasm with high plant height, underdeveloped roots, easily to folded stems, and poor panicle performance. The F value results and yield stability analysis identified five types of barley hull germplasms with excellent overall traits, high yield and stability. 【Conclusion】 High genetic diversity exists in the barley germplasm resources. The spike length and spike weight were normally distributed within each genotype. With the exception of the lodging rate, 12 other traits had skewed distributed within the genotypes. Eight traits including root dry weight, center of gravity, stem wall thickness, main stem diameter, stem strength, spike length, kernels per spike and yield are useful indicators for evaluating barley germplasms.     

国外引进大麦种质的农艺性状初步评价

为了丰富国内大麦育种的种质资源,对国外引进的36份大麦种质在陕西杨凌秋播条件下的农艺性状进行调查分析与评价,以促进这些种质资源的合理利用。结果表明：大部分品种生育期适宜、表现弱冬性;株高为中秆和高秆类型,且单株成穗数较高,穗粒数多。从中筛选出一些单一性状优良的材料,其中早熟材料3份,矮杆材料1份,多粒材料27份。相关分析表明：株高与穗下节间长度呈显著正相关,与穗粒数呈正相关,与小穗数、单株成穗数呈负相关,但不显著;单株成穗数与小穗数呈显著正相关,而与穗粒数呈显著负相关。     

禾生指葡孢霉的遗传多样性及对苗期青稞的致病性

【背景】在青藏高原及周边高海拔地区,青稞是当地唯一的小禾谷类粮食作物,也是主要饲草来源。穗腐病是近年来仅在青藏高原青稞种植区发现的一种新真菌病害,病原菌为禾生指葡孢霉（Dactylobotrys graminicola）,它能侵染多种麦类作物及禾本科杂草,给青稞安全生产带来严重的挑战。【目的】研究禾生指葡孢霉遗传多样性、系统进化以及对寄主种子萌发的影响,揭示该病原菌的流行传播、与寄主植物互作关系以及初侵染菌源,为病害防治提供参考。【方法】从病害流行区采集病株标本,并从典型病穗组织分离禾生指葡孢霉菌株27个,依据无性世代形态特征加以鉴定,分离获得菌株的单孢培养物,提取基因组DNA。利用SRAP分子标记分析禾生指葡孢霉的全基因组多态性,获得菌株特异性分子标记;利用LSU和Rpb2保守遗传位点比较禾生指葡孢霉与其近缘种属的进化关系;将禾生指葡孢霉分生孢子悬浮液与未萌发或发芽后的青稞种子共培养,分析其对青稞种子萌发及幼苗的影响。【结果】选用14对SRAP引物组合进行穗腐菌遗传多样性分析,平均一对引物扩增产生90个多态性条带;平均每个穗腐病菌株1.4个特异分子性标记,分离自小麦的菌株Z 13008特异性标记最多（7个）,而对照菌株禾谷镰孢（Fusarium graminearum）具有20个特异性标记。禾生指葡孢霉的地域分布与其遗传多样性缺乏明显相关性。在鉴定的菌株中,仅有分离自小麦（Z 13008）、黑麦（Z 13024）和2个分离自青稞的菌株（Z 13013和Z 13006）的遗传多样性与其他菌株差异较大,说明病原菌群体的遗传变异水平较低。利用20个分子标记编制DNA指纹二叉式分类检索表,可鉴定21个禾指葡孢霉菌株。系统进化分析揭示禾生指葡孢霉与丛赤壳属真菌遗传距离较近。青稞种子萌发前接种处理对种子萌发、幼苗生长均无明显的抑制作用,在萌发后共培养处理能明显抑制幼苗根系生长,导致根系变为浅褐色,但对幼苗植株生长无明显影响。【结论】与近缘种禾谷镰孢相比,禾生指葡孢霉群体内基因组DNA多态性较低,而且其遗传变异与寄主种类密切相关。禾生指葡孢霉致病性较弱,对青稞种子萌发和幼苗生长无明显的抑制作用。     

云南粳稻育成品种（系）主要数量性状遗传参数分析

 为探讨云南粳稻新育成品种（系）主要数量性状间的相关系数和找出合理的选择方法,对48个粳稻品种的12个数量性状进行了相关遗传力分析,并采用与单株粒重相关极显著的4个性状构建了综合选择指数方程。结果表明：株高、穗长、穗总粒数、着粒密度、剑叶角度、千粒重等性状遗传力较高,遗传变异系数较小。株高、穗长、穗实粒数与单株粒重的相关遗传力均大于单株粒重的遗传力;株高、穗长、穗实粒数、剑叶角度等性状对单株产量遗传贡献率较大。单株粒重与株高、穗长、穗实粒数3个性状构建的综合选择指数方程,相对选择效率最高。     

96份糜子种质的遗传多样性分析

以96份糜子种质资源为试材,对其9个农艺性状的遗传多样性进行了分析。结果表明：糜子种质资源遗传变异丰富,其中,主茎粗变异系数最大（35.54％） ,其次是单株粒重（26.36％）和单株穗重（25.15％）;除主茎节数外,其他农艺性状的遗传多样性指数均＞0.8。基于农艺性状的聚类分析和主成分分析结果显示,96份糜子种质分为4大组群;主要农艺性状可归纳为株高、主穗长、单株粒重、单株穗重、千粒重5个主成分,累计贡献率为89.417％。该结果可为糜子育种时选配亲本提供参考依据。     

唐山红小豆地方品种资源形态多样性研究

以66份唐山红小豆为材料,研究唐山红小豆地方品种资源的形态多样性,结果表明:①唐山红小豆地方品种生育期较长,为中晚熟品种,株型高大、分枝较多、单株结荚数多、百粒重较大,产量性状较好;②各性状变异系数的大小顺序为:主茎分枝数＞单株结荚数＞单株粒重＞主茎节数＞营养生长期＞生殖生长期＞百粒重＞单荚粒数＞全生育期＞株高＞荚长;...     

基于表型性状和SSR标记的山西省青狗尾草资源遗传多样性分析

利用表型性状和SSR标记对山西省41份青狗尾草资源进行遗传多样性分析。在表型水平,通过分析每份资源的株型、穗型、叶型等14个表型性状指标的测定结果,发现山西青狗尾草资源具有较为丰富的表型多样性,其中叶片绿色的深浅即叶绿素含量遗传多样性指数最高,为2.76,其余性状遗传多样性指数也大多保持在2.0左右;大多数青狗尾草的穗型为纺锤形,籽粒颜色和形状分别是青色和纺锤形。通过表型聚类可将山西青狗尾草资源划分为3个类群:第1类主要表现为株高、穗数等整体指标居中;第2类主要表现为植株小,穗数少,单株干重低等;第3类主要表现为植株高大,穗数多,穗重等。聚类分析发现表型多样性与山西特定生态地理区划有一定相关性。在分子水平,利用20对SSR引物共检测到102个等位变异,平均每个位点5个,基因多样性与PIC的平均值分别为0.66和0.61。虽然聚类分析、群体结构分析和主成分分析均将41份青狗尾草资源分为了3类,但3种方法对狗尾草资源的划分结果并不完全一致,且划分出的3个类群与山西的生态地理区划也不完全一致,表明不同表型和遗传背景的青狗尾草资源在山西混合分布,区域之间没有明显界限。