灰色系统理论在甘蔗杂交育种上的应用

应用灰色系统理论分析和性状综合表现位次和,对我所2007年配置的7个甘蔗有性杂交组合的杂种F1群体的5个主要经济性状进行分析对比,结果表明,灰色系统理论与性状综合表现分析的结果基本一致,ROC1×赣14(X2)、ROC1×lcp85-384+Hocp92-648(X4)组合群体综合性状良好,高产高糖,具有较大的选择潜力,可重点配置使用。Hocp94-846×崖96-4+崖96-24(X5)、CP85-1491×崖98-2+崖98-11(X6)2个组合田间锤度较高,产量表现一般,可从中选出部分高糖品系,适当配置。CP57-614×粤83-257(X7)、CP80-1827×ROC1(X3)、ROC10×CP57-614(X1)等3个组合综合性状较差,应少配置使用或不用。     

甘蔗属割手密种云南82-114 F_1代灰色关联度综合评价及分类

【目的】对64份甘蔗属割手密种(Saccharum spontaneum)云南割手密82-114(云南82-114)的F1代进行综合评价和分类,为进一步筛选和利用优良种质提供依据。【方法】采用灰色育种理论的灰色关联度对云南82-114血缘F1代的9个性状进行综合评价与分类。【结果】在64份材料的灰色关联度排名中,排名居前10位的分别为云瑞08-155、云瑞08-52-1、云瑞08-147、云瑞08-157、云瑞08-197、云瑞08-105、云瑞08-111、云瑞08-96、云瑞08-52-2、云瑞08-83,超过对照ROC22的材料有5份,超过对照粤糖93-159的材料有10份,其余的54份材料均未超过两对照。依据材料间灰色关联度建立三角矩阵,取等价截距λ=0.890时,可将材料分为22个类型,大部分材料可单独聚为一类。灰色关联度评价和聚类分析结果表明,云瑞08-155、云瑞08-52-1、云瑞08-147、云瑞08-157、云瑞08-197、云瑞08-105、云瑞08-96等7份材料可作为杂交利用的重点材料。【结论】灰色关联度综合评价结合聚类分析对材料的高效筛选和杂交利用具有较明确的指导作用,是一种方便、简捷的评判方法。     

冬油菜新品种筛选及灰色综合评判

【目的】通过对不同冬油菜品种在新疆地区综合性状的比较,筛选适合新疆种植的冬油菜品种。【方法】应用灰色评判分析法,对10个冬油菜品种的10项性状进行综合评判,将众多性状视为灰色系统,综合为一个整体进行比较,以综合性状的优劣对品种做出评价。【结果】陇油9号、陇油7号的灰色综合评判值G>0.847,为一级品种;陇油6号、天油4号、陇油8号的灰色综合评判值G介于0.703～0.785,为二级品种;其余5个品种的灰色综合评判值G<0.677,为三级品种。【结论】陇油9号、陇油7号为新疆冬油菜生产应用首选品种。     

运用灰色关联度分析法评价微型番茄品种

根据微型番茄品种比较试验的数据,运用灰色系统理论中的灰色关联度分析方法,对15个微型番茄品种进行了6个主要性状指标的综合分析与评价。结果表明,各参试品种加权关联度大小顺序为X8〉X5〉X2〉X15〉X6〉X1〉X14〉X9〉X4〉X12〉X13〉X3〉X11〉X10〉X7,即X8综合性状表现最好,X7最差。     

晚抽薹萝卜亲本的配合力及遗传力分析

为了明确几个综合性状较好的晚抽薹萝卜亲本的配合力,以晚抽薹萝卜的8个亲本,按照4(母本)×4(父本)不完全双列进行杂交组合配置,共计16个组合。基于配合力、遗传力指标对萝卜16个杂交组合的F1代农艺性状进行遗传分析,结果表明:不同组合间的根长、叶片长、外露长度、叶重、展开度、株高和根粗7个性状差异均极显著;筛选出理想亲本材料3个(23-8,9-8,15-7);选出了根粗较大、综合性状较优的杂交组合4个,即(9-8)×(15-7),(18-3)×(7-9),(18-3)×(15-7),(23-8)×(7-9)。     

爆裂玉米主要数量性状灰色关联度分析

运用灰色关联度分析方法,对8个爆裂玉米杂交种的10个主要性状(株高(X1)、穗粗(X2)、穗长(X3)、行粒数(X4)、秃尖长(X5)、千粒重(X6)、单株粒重(X7)、单株穗重(X8)、出子率(X9)、产量(Y))进行研究。结果表明,穗长、千粒重、单株穗重对产量的影响较大,在后代选择上应将这几个性状作为主要指标。     

耐低温弱光苦瓜产量性状的相关、通径及灰色关联度分析

【目的】分析早春苦瓜产量与其主要表型性状间的关系,为耐低温弱光苦瓜品种选育提供参考依据。【方法】调查早春种植的10个苦瓜杂交组合的第1雌花节位、有效雄花节位、40节内雌花率、瓜长、横径、肉厚、单瓜重、单株结瓜数、采收期、前期产量及小区总产量等11项主要表型性状,采用相关分析和通径分析法分析其与产量间的相互影响规律,并运用灰色关联度分析方法进行综合评价。【结果】相关分析结果表明,瓜长、单瓜重与产量呈极显著正相关(r4y=0.87,r7y=0.75)(P0.01,下同),前期产量与产量呈显著正相关(r10y=0.69)(P0.05),第1雌花节位与产量呈极显著负相关(r1y=-0.80)。通径分析结果表明,前期产量、瓜长、第1雌花节位、单株结瓜数对产量的直接作用较大,直接通径系数分别为-1.0676、1.0007、-0.8137和0.7909。10个苦瓜组合关联度大小依次为:KG-5KG-7KG-1KG-2KG-9KG-4KG-10KG-8KG-3KG-6。【结论】早春苦瓜品种选育应注重瓜长、前期产量、第1雌花节位的选择,同时兼顾其他性状的协调;KG-5可作早春栽培苦瓜优良品种进一步示范推广。     

向日葵亲本和杂交后代的相互关系研究

【目的】揭示向日葵的两个亲本材料在杂交育种中与杂交后代的影响关系。【方法】对20份向日葵亲本和100份杂交组合进行方差及相关性分析。【结果】向日葵杂交后代F1在产量、含油率、花盘直径、单盘粒重以及出仁率等方面都与其母本有着显著的正向相关性,与父本在单盘粒重上也存在着显著的正相关关系。同时F1杂交后代的综合表现与不育系有很大程度上的相似性,F1的多项农艺性状的表现主要是受亲本中不育系所控制的,不育系的表现会直接影响到其产量和含油率等。【结论】在培育适应大田生产的杂种F1的时候,应优先考虑杂交亲本中母本的优良性状。     

甘蔗属割手密种云南82-114 F1代灰色关联度综合评价及分类

【目的】对64份甘蔗属割手密种（Saccharum spontaneum）云南割手密82-114（云南82-114）的F1代进行综合评价和分类,为进一步筛选和利用优良种质提供依据。【方法】采用灰色育种理论的灰色关联度对云南82-114血缘F1代的9个性状进行综合评价与分类。【结果】在64份材料的灰色关联度排名中,排名居前10位的分别为云瑞08-155、云瑞08-52-1、云瑞08-147、云瑞08-157、云瑞08-197、云瑞08-105、云瑞08-111、云瑞08-96、云瑞08-52-2、云瑞08-83,超过对照ROC22的材料有5份,超过对照粤糖93-159的材料有10份,其余的54份材料均未超过两对照。依据材料间灰色关联度建立三角矩阵,取等价截距λ=0.890时,可将材料分为22个类型,大部分材料可单独聚为一类。灰色关联度评价和聚类分析结果表明,云瑞08-155、云瑞08-52-1、云瑞08-147、云瑞08-157、云瑞08-197、云瑞08-105、云瑞08-96等7份材料可作为杂交利用的重点材料。【结论】灰色关联度综合评价结合聚类分析对材料的高效筛选和杂交利用具有较明确的指导作用,是一种方便、简捷的评判方法。     

20个CIMMYT耐低氮玉米自交系主要性状的配合力分析

【目的】分析国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)耐低氮玉米自交系与自育骨干自交系的配合力,有效评估CIMMYT种质的育种潜力,为我国玉米自交系利用途径扩增和强优势玉米组合选配提供理论依据。【方法】采用NC-Ⅱ设计,以20个CIMMYT耐低氮玉米材料为母本与6个自育骨干自交系为父本组配120个杂交组合,对其株高、穗位高、穗长、穗粗、穗行数、行粒数、秃尖、百粒重、出籽粒和单株产量等10个主要性状进行配合力和杂种优势分析。【结果】2组亲本10个性状的一般配合力(GCA)方差除父本系中的穗粗外,其余性状均达显著差异水平(P0.05,下同);120个杂交组合各性状的特殊配合力(SCA)方差,除株高和穗位高差异不显著外(P0.05,下同),其余性状均存在极显著差异(P0.01,下同);亲本A2、17、A5、20和19的综合配合力效应值较高,是具有较大潜力的育种材料,应用这些亲本组配出较高产量杂交组合的可能性较大,其中A2×20(桂A10341×CLYN463)组合产量的SCA效应值最高。【结论】A2(桂A10341)是最理想的玉米亲本材料,A2×20(桂A10341×CLYN463)是筛选出的强优势玉米杂交组合。     

新疆春小麦新品种(系)高分子量麦谷蛋白优质亚基分析

【目的】 研究新疆春小麦及CIMMYT引进材料的HMW-GS组成差异,为新疆春小麦杂交选配提供依据。【方法】 采用SDS-PAGE电泳技术。分析新疆春小麦192份材料中的HMW-GS的组成及分布频率。【结果】 供试材料中共检测出13种HMW-GS等位变异,Glu-A1位点等位变异Null亚基频率最高(64.06%),其次为1亚基(21.35%)和2^*亚基(14.58%)。Glu-B1 位点等位变异类型表现最丰富,其亚基频率高低顺序为7+8(39.58%)>7(17.19%)>7+9(13.54%)>17+18(11.46%)>22(9.38%)>13+16(7.29%)>6+8(1.04%)>14+15(0.52%);其中 7+8、17+18、14+15 和 13+16 亚基为优质亚基,频率为58.85%。Glu-D1 位点检测2+12(49.48%)和5+10(50.52%)频率较为接近。在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1位点的优质亚基比例均表现为新疆春小麦品种(系)>引进CIMMYT材料。【结论】 全部HMW-GS共形成32种亚基组合,品质评分平均分为7.04分,其中新疆春小麦近年育成的新品种(系)表现出品质评分较高平均分为8.12分,明显高于引进CIMMYT材料品质评分平均为6.09分。评分为10分的材料有25个,评分在8分以上的有90份材料。     

利用盆栽试验对4个油葵品种的耐盐性鉴定

【目的】利用贫瘠土地,筛选抗盐碱油葵品种。【方法】以4个油葵品种新葵杂5号、KWS303、伊葵杂3号和7K152为试验材料,利用盆栽方法,在塑料花盆中施加含有不同NaCl浓度的完全营养液,人工模拟天然盐条件,观察NaCl胁迫对油葵幼苗生长的影响。【结果】随着盐胁迫强度的增加,各品种出苗时间有所延迟,出苗率下降,幼苗苗高、叶片数、鲜重受到明显影响,NaCl浓度为200 mmol/L时严重影响油葵幼苗生长。【结论】在4个油葵品种中,7K152对NaCl的耐受性好于其它3个油葵品种,KWS303其次。     

小麦高分子量谷蛋白亚基（HMW-GS）对面条感官质量的影响

【目的】明确HMW-GS及其组合对面条感官质量特性的影响,筛选适于制作优质面条的HMW-GS及其组合。【方法】以大田种植的80份小麦品种为材料,实验室制作干白面条。采用标度感官评价方法,利用经过培训和测试的感官评价员组成的感官评价小组,对煮制后的面条进行感官质量评价。通过组间方差分析,研究Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点内单个亚基及其亚基组合对面条感官质量的影响。【结果】方差分析结果表明,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点分别对光滑性、弹性和感官评价总分、硬度和黏性有显著影响（P＜0.1）,Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点内单个亚基对面条感官质量的影响大小为Null＞1、7+8＞7+9＞14+15、4+12＞5+10≥2+12。不同亚基组合的面条感官质量特性（色泽、硬度、弹性、光滑性）以及总分之间存在显著差异（P＜0.1）。亚基组合为Null/7+8/2+12、1/7+8/4+12、1/7+8/5+10的小麦品种制作面条的感官质量得分较高,且在部分感官质量特性方面表现突出。【结论】不同位点HMW-GS对面条感官质量有显著影响。Glu-B1位点上的7+8亚基为影响面条感官质量特性的主要亚基类型。亚基组合为Null/7+8/2+12、1/7+8/4+12和1/7+8/5+10的小麦品种制作的面条感官评分较好,为面条小麦品种选育的推荐亚基组合。     

赤霉素和乙烯利对桑树杂交组合种子发芽率的影响

【目的】研究不同浓度赤霉素和乙烯利处理对不同品种桑种子发芽率的影响。【方法】以广西生产用桑树二倍体杂交组合桂桑优12、桂桑优62、沙2×伦109及三倍体杂交组合桑特优1号的种子为材料,采用50、100、200、500 mg/kg赤霉素或乙烯利浸泡桑种12或24 h后培养,测定种子发芽率。【结果】随着赤霉素和乙烯利浓度的提高,不同杂交组合桑种发芽率呈现先提高后降低的趋势。50、100、200 mg/kg赤霉素和乙烯利均可不同程度提高3个二倍体桑树品种的发芽率,而500 mg/kg赤霉素或乙烯利浓度抑制桑种子发芽,说明过高浓度的赤霉素和乙烯利对桑种生理生化反应有一定的抑制作用。50、100、200、500 mg/kg的赤霉素和乙烯利处理三倍体杂交组合桑特优1号种子24 h的效果明显优于12 h,但差异不显著。【结论】综合考虑,在生产上可采用200 mg/kg赤霉素或乙烯利浸泡桑种24 h,可获得较高的发芽率。     

小黑麦抗旱相关性状的灰色关联度分析

【目的】准确、全面评价小黑麦品种抗旱性,为选择抗旱小黑麦鉴定与评价提供依据。【方法】运用灰色系统理论关联度分析的方法,对20个小黑麦品种(系)的7个农艺性状:株高、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、产量、生育期和2个生理性状:叶片丙二醛(MDA)含量、叶片脯氨酸含量进行了灰色关联度分析。【结果】参试品种(系)H26、H03-70、5草鉴12的抗旱性与参考品种最为接近。【结论】H26、H03-70、5草鉴12抗旱性优于对照品种小黑麦3号,抗旱性表现较好。     

具有优良农艺性状的小麦种质资源高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

【目的】筛选具有多个优异性状的种质资源,为广泛有效地利用这些新种质提供有用信息。【方法】以通过农艺性状综合评价筛选来的403份来自近期国家重点科技攻关获得的优良种质为材料,采用SDS-PAGE方法分析其高分子量麦谷蛋白亚基（HMW-GS）组成。【结果】供试材料在编码HMW-GS位点上具有较大的变异,共检测到了30个等位变异,形成64种HMW-GS组合形式。同时,在供试材料中不仅出现了“7*+9”、“2+12.2*”和“1.5*+10”等在现代小麦育种材料中的稀有亚基,而且出现了“1+2*”、“7+8+9”、“6+7+8+9”和“2+5+12”等特殊的亚基组合形式。其中有24.32%（98份）材料在Glu-1的位点具有2个优质亚基,有9.93%（40份）材料在Glu-A1、Glu-B1和Glu-D1 3个位点均携带有小麦加工品质所需优质亚基。【结论】403份具有优良农艺性状的小麦种质资源在编码HMW-GS的3个基因位点上表现出丰富的多态性,共有30种HMW-GS等位变异,64种亚基组合形式;其中40份材料在Glu-1的3个位点均携带小麦加工品质所需优质亚基,值得进一步研究和利用。     

不同月季品种灰霉病抗性鉴定及与表型相关性分析

【目的】鉴定不同月季资源的灰霉病抗性，分析月季灰霉病抗性与表型性状的相关性，为评估月季资源对灰霉病的抗性及月季灰霉病抗性育种提供支持。【方法】以349个月季主栽品种为研究对象，通过花瓣人工接种鉴定不同月季品种的灰霉病抗性，并结合2019和2020年连续2年的田间自然发病情况，对349个月季品种进行灰霉病抗性评价；结合349个月季品种花色、花径、茎皮刺量、花香和花瓣数5个表型性状，进行月季灰霉病抗性与表型性状的相关分析；选择抗病性品种进行聚类分析。【结果】通过连续2年田间调查结合花瓣人工接种结果，发现不同月季资源的抗病性存在较大差异，供试材料中未发现对灰霉病完全免疫的材料，大部分材料为感病品种。人工接种的抗病性结果与田间调查结果存在差异，349个品种中有187个品种评价结果一致，占53.58%，其中爱、费加罗夫人和帕蒂坦8个品种的人工接种结果与田间调查结果均为高抗，其病斑平均面积为22.9 mm2，病情指数（DI）均在15.6以下。月季资源的灰霉病病情指数与花色、花径、花瓣数和花香不存在显著相关关系（P>0.05），与茎皮刺量呈显著负相关（P<0.05）；聚类分析将107个抗病品种分为4大类群，第Ⅰ和第Ⅱ类群具有抗病性和花大、瓣型丰满等特征，具有较高的利用潜力。【结论】月季灰霉病抗性与茎皮刺量呈负相关，大部分供试月季资源易感灰霉病。筛选出朱红女王、黑巴克、金色星光、桔魅（朱红女王）、费加罗夫人、帕蒂坦、爱和辉煌8个高抗品种，可作为抗病育种优异备选材料。     

不同基因型大豆耐荫性分析及其鉴定指标的筛选

【目的】探讨作物耐荫性评价的方法,分析不同大豆基因型耐荫特性,筛选鉴定指标,建立可靠的耐荫性评价模型。【方法】以30个大豆品种（系）为试材,采用田间试验的方法,设遮光和自然光照2个处理。遮光处理采用玉米-大豆带状复合种植在田间创设荫蔽条件,玉米品种为郑单958,在玉米植株长成以后,遮光率为70%;大豆清种作为对照。在成熟期调查主茎高（X1）、茎粗（X2）、主茎节数（X3）、分枝数（X4）、底荚高度（X5）、节间长度（X6）、植株重量平衡点（X7）、倒伏性（X8）、单株荚数（X9）、单株粒数（X10）、每荚粒数（X11）、百粒重（X12）、粒茎比（X13）和单株产量（X14）。根据遮光处理和自然光照条件下的各项指标的耐荫系数,采用主成分分析、隶属函数法、聚类分析和逐步回归分析方法,对大豆的耐荫性进行综合评价。【结果】通过主成分分析将14个单项指标转换为5个相互独立的综合指标,代表了全部数据87.685%的信息量。通过隶属函数法计算综合耐荫评价值（D）,并对其进行聚类分析,将30个大豆品种（系）按照耐荫性的强弱划分为3类。第Ⅰ类属于强耐荫类型,第Ⅱ类属于中度耐荫类型,第Ⅲ类属于不耐荫类型。通过逐步回归建立大豆耐荫性评价数学模型,D=-0.5495+0.2932X3+0.0592X4+0.1628X6-0.0244X8+0.5943X9+0.1345X12+0.8210X14（R2=0.9908）,估计精度在93.67%以上,并筛选出7个鉴定指标,分别是主茎节数、分枝数、节间长度、抗倒性、单株荚数、百粒重和单株粒重。【结论】30个大豆品种（系）被分成强耐荫型、中等耐荫型和不耐荫型3类,且主茎节数、分枝数、节间长度、抗倒性、单株荚数、百粒重和单株粒重可以作为大豆耐荫性的鉴定指标。