黄淮小麦农艺性状演变趋势

【目的】通过对黄淮小麦品种农艺性状演变趋势分析,研究黄淮小麦适应气候变化自然选择和人工高产育种选择的规律。【方法】记载二倍体、四倍体、六倍体小麦进化材料和现代小麦品种不同生育期的农艺性状,收获后测定产量性状。【结果】小麦在进化过程中,分蘖和叶片数有减少的趋势。二倍体→四倍体→六倍体野生种,株高有增加的趋势;从六倍体野生小麦到现代小麦,株高和生物学产量又有明显降低的趋势。单株总叶面积在返青—抽穗期是二倍体＜四倍体＜六倍体＜农家种＜现代品种,在开花期—灌浆期是六倍体＞四倍体＞农家种和现代品种＞二倍体,表现相反趋势。小麦单株生物学产量有降低的趋势,籽粒产量和收获指数有增加的趋势。【结论】野生种具有适应低温和生长缓慢的野生生长方式和遗传特性,现代品种适应气候变暖而提早成熟,减少分蘖,避免旺长遭遇冷害,后期叶片将更多的干物质转运到籽粒。     

新疆冬小麦种质资源主要农艺性状遗传多样性分析

【目的】研究新疆冬小麦种质资源主要农艺性状遗传多样性。【方法】分析232份冬小麦种质资源的株高、有效分蘖数、千粒重等9个主要农艺性状,进行遗传多样性、相关性和聚类综合评价。【结果】新疆232份小麦品种遗传多样性指数较高,9个农艺性状的多样性指数介于1.68～2.10,变异类型丰富,变异系数幅度为10.3%～43.6%,各农艺性状变异系数顺序为单株产量>有效分蘖数>主穗粒重>主穗长>主穗粒数>最多粒数>株高>小穗数>千粒重;主要农艺性状与单株产量的相关程度为：有效分蘖数(0.838)>主穗粒重(0.564)>主穗粒数(0.559)>最多粒数(0.301)>千粒重(0.269)>主穗长(0.224)>株高(-0.196)>小穗数(-0.102),有效分蘖数、主穗粒重、主穗粒数、千粒重对单株产量的直接通径系数和相关系数均达显著水平;在欧式距离为16的位置将232个品种划分为5个类群,分析各类群的9个农艺性状特征发现,类群间存在较大差异。【结论】新疆冬小麦种质资源主要农艺性状变异较大,且遗传多样性丰富。有...     

栽培二粒小麦(Triticum dicoccum Schrank)主要农艺性状分析

利用相关、主成分及聚类分析对91份栽培二粒小麦(Triticum dicoccumS.)主要农艺性状进行了考察。结果表明,栽培二粒小麦农艺性状遗传变异丰富,具有单株有效穗多、千粒重较低和生育期较长等特点。其中株高与穗长、生育期,有效穗与抽穗期,穗长与小穗数、穗粒数,小穗数与穗粒数,穗粒数与生育期,抽穗期与生育期间相关和偏相关极显著。主成分分析中抽穗期、穗长、有效穗及粒重等4个主成分因子累积贡献率达88.16%,以抽穗期因子的贡献率最大(38.12%)。供试材料在遗传距离0.50水平上聚为4类,其中类Ⅰ为高秆大穗晚熟型,类Ⅱ为高秆寡分蘖晚熟型,类Ⅲ为矮秆粒多早熟型,类Ⅳ为粒多强分蘖早熟型,其聚类结果与供试材料地理来源间不存在必然联系。     

燕麦主要农艺性状与产量的相关性及灰色关联度分析

应用相关性和灰色关联度方法分析了18个燕麦品种的农艺性状与产量的关系,结果表明:在皮燕麦品种中,鲜草产量与苗数、分蘖、茎数、株高、穗长、穗粒数正相关,各农艺性状与鲜草产量的关联度依次为:生育期苗数穗长小穗数株高成穗率单株穗数分蘖茎数穗粒重千粒重穗数穗粒数,籽粒产量与分蘖、穗数、成穗率、单株穗数、小穗数、穗粒数、穗粒重正相关,各农艺性状与籽粒产量的关联度依次为:成穗率千粒重单株穗数分蘖穗长生育期株高小穗数穗粒重穗数苗数茎数穗粒数。在裸燕麦品种中,鲜草产量与苗数、分蘖、生育期、茎数、穗数、单株穗数、株高、穗长、小穗数正相关,各农艺性状与鲜草产量的关联度依次为:穗长小穗数单株穗数生育期穗数株高穗粒重千粒重茎数分蘖苗数成穗率穗粒数,籽粒产量与茎数、小穗数显著正相关,与苗数、分蘖、生育期、穗数、株高、穗长正相关,各农艺性状与籽粒产量的关联度依次为:小穗数穗长茎数单株穗数苗数成穗率穗粒数株高生育期千粒重穗粒重分蘖穗数。从主要农艺性状之间的关联度和相关性来看,皮燕麦和裸燕麦品种表现不尽相同,在品种选育时,应根据不同育种目标,确定相应的技术路线。     

宁夏灌区春小麦品种产量性状的关联度分析与发展预测

应用关联度分析方法,对宁夏５０年代至９０年代大面积种植的小麦品种性状的演变进行了分析,探讨了主要性状的变化趋势及相互影响的程度。用ＧＭ（１．１）模型对今后１０年小麦产量性状的发展趋势进行了预测。结果表明：主要性状关联充排序为穗粒数＞主穗粒数＞穗粒重＞结实小穗数＞穗长＞收获指数＞千粒重＞每小穗粒数＞株高。穗粒重、收获指数等性状呈上升趋势,对今后小麦高产育种有一定参考价值。     

滴灌条件下新甘宁春小麦产量构成因素分析及改良

[目的]为新疆滴灌条件下不同来源春小麦品种(系)的改良提供理论依据.[方法]采用逐步回归和通径分析方法,对新疆、甘肃、宁夏春小麦主要农艺性状与籽粒产量的关系.[结果]影响新疆自育春小麦产量的主要因素从大到小依次为千粒重＞生育期＞收获指数＞单位面积生物学产量;收获指数和单位面积生物学产量是决定甘肃春小麦产量的主导因素;影响宁夏春小麦产量的主要因素从大到小依次为穗粒重＞结实小穗数＞单位面积穗数＞生育期＞株高.[结论]在对新疆自育春小麦品种的改良中应选择千粒重及生物学产量较高、成熟期较早的类型;在新疆生态条件下对引自甘肃的春小麦进行改良时应特别重视对生物学产量较高类型的选择,提高生物学产量的可能途径为:增强分蘖成穗能力,提高结实小穗数;在新疆生态条件下对引自宁夏的春小麦进行改良时应选择穗粒重高、结实性好、群体(穗数)大、中秆早熟类型.     

谷子产量与主要农艺性状的灰色关联度分析

以2012年内蒙古谷子区域试验10个谷子品种（系）的试验验结果为数据材料,运用灰色关联分析法,分析了9个主要农艺性状与产量关系的密切程度。结果表明：9个农艺性状对产量的关联序为穗数〉苗数〉生育期〉千粒重〉单株粒重〉株高〉单株穗重〉穗长〉出谷率。说明穗数、苗数、生育期、千粒重、单株粒重、株高和单株穗重对产量影响较大;穗长和出谷率对产量影响较小。     

小麦主要农艺性状和收获指数的灰色关联度分析

为探讨小麦农艺性状间的相互关系及其对产量形成的影响,进一步为河南省超高产育种提供参考,选用9个小麦新品种(系)为材料,对株高、穗颈长、穗粒数、千粒重、主茎生物产量、总生物产量、单株产量和收获指数进行灰色关联度分析。结果表明:与单株产量密切相关的性状依次是总生物产量(0.699 6)>主茎生物产量(0.479 1)>穗粒数(0.452 0)>千粒重(0.419 7)>株高(0.257 3)>穗颈长(0.208 7)>穗长(0.204 4)>收获指数(0.195 3);与收获指数密切相关的性状依次是穗颈长(0.397 7)>穗长(0.353 8)>穗粒数(0.283 7)>主茎生物产量(0.259 9)>株高(0.223 2)>千粒重(0.221 2)>单株产量(0.180 3)>总生物产量(0.175 6)。据此提出小麦超高产育种目标:在保证穗粒数和收获指数的基础上,通过选择生物产量高、穗子长、穗粒数多和千粒重高的性状,可以获得超高产。     

影响小麦生物学产量和收获指数的性状分析

通过株高、穗粒数、总小穗数、单株有效穗、单株粒重、千粒重与生物学产量和收获指数的线性回归关系的研究，明确增加每穗粒数同时可以提高生物学产量和收获指数。就怎样提高每穗粒数进行了初步探讨，提出了稳步提高每穗粒数，适当增加千粒重，挖掘穗部产量潜力，获得高产的观点。     

小麦杂交高代材料农艺性状分析

对20个小麦杂交高代材料13个农艺性状考察结果的统计分析表明,株高、穗下节长度、穗长、每穗结实小穗数和千粒重五个性状比较稳定,变异系数均在10%以下,选择时应从严掌握。其余性状变异系数较大,选择可适当放宽。小麦杂交高代决选时应以单株穗数、单株粒数、千粒重和穗粒重为重点,选择单株穗数多、穗粒数多、千粒重较高的重穗型材料,其他性状也应适宜。     

黄淮旱地小麦品种产量性状演变研究

【目的】研究1986-2014年黄淮旱地冬小麦品种产量及其结构性状变化规律,为旱地小麦育种适应未来耕作制度和气候变化提供理论依据和技术支撑。【方法】利用近30年来国家黄淮旱地冬小麦区域试验临汾点的对照品种产量及其结构性状的资料,研究旱地小麦品种产量性状的演变规律,并进行产量及其结构性状变异的相关和通径分析。【结果】通过分析获得如下结果：①1986—2014年产量及其结构性状的变异状况为产量＞有效穗＞株高＞穗粒数＞千粒重,尤其是2006—2014年各产量结构和产量性状变异偏离程度均最大。②黄淮旱地小麦品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,有效穗数和产量及株高缓慢下降。③相关分析表明,产量与株高、有效穗和千粒重均成极显著正相关。④通径分析表明,在黄淮旱地小麦高产育种进化中,对产量贡献较大且为正效应的有株高、穗粒数。【结论】耕作制度和气候变暖对黄淮旱地冬小麦产量及结构性状变化趋势有较强的影响,选育株高较低、有效穗数较高、千粒重大的高产抗旱品种是黄淮旱地小麦适应未来气候变化的育种改良方向。     

黄淮旱地冬小麦农艺性状与生育期气象因子的时空分布特征及互作关系

【目的】研究黄淮旱地冬小麦农艺性状与生育期降水的时空分布特征与互作关系,为气候变化下黄淮旱地小麦品种改良提供理论依据。【方法】利用2010—2017年国家黄淮冬小麦区域试验对照品种在不同区域试验点的农艺性状与降水资料,结合地理时空分布与数理统计方法,分析黄淮旱地冬小麦农艺性状和出苗-成熟期总降水的关系。【结果】空间分布上,黄淮旱地小麦实际单位面积产量、千粒重呈现由西部旱薄地向东部旱肥地增加的趋势。西部旱薄地的株高相对较高,中东部旱肥地的株高相对较低。中东部以北的黄淮旱地不同生育阶段的总降水普遍较低,中东部以南的黄淮旱地不同生育阶段的总降水相对较高。时间变化上,河南、山西和陕西的中西部旱地的出苗—成熟期总降水表现出显著的增加趋势。出苗—抽穗期总降水与实际单位面积产量、株高、有效穗数呈显著正相关。通径分析表明,黄淮旱肥地的株高和有效穗数决定了产量变异的53.2%,黄淮旱薄地的株高和千粒重决定了产量变异的67%。【结论】建议黄淮旱肥地冬小麦育种以适当增加株高,提高花前高效利用有限降水的能力和增加穗部发育为主。黄淮旱薄地育种以稳定株高,提高花后转运干物质的效率和收获指数为主。     

气温变化背景下中国黄淮旱地冬小麦农艺性状的变化特征 ——以山西临汾为例

【目的】作物品种选育是在气候变化背景下的自然选择和人工选择的结果。黄淮麦区是中国最大的麦区,在保障中国小麦生产和粮食安全中有重要作用。研究过去30年黄淮旱地冬小麦品种农艺性状和气温要素变化规律,为旱地小麦育种适应未来气候变化提供理论依据和技术支撑。【方法】利用近30年来国家黄淮旱地冬小麦区域试验典型代表临汾点的对照品种农艺性状及该市的气温资料,研究对照品种农艺性状、生育期平均气温和≥0℃积温的变化规律,并进行农艺性状和气象要素的相关、多元回归和通径分析。【结果】小麦生育期的平均气温、≥0℃积温、最低和最高温度在逐年呈缓慢增加。小麦生育期平均气温平均每年上升0.05℃,≥0℃积温平均每年上升21.9℃,且二者呈正相关关系。≥0℃积温变化更能深入反映小麦生育期的温度变化情况。小麦生育期最高气温平均每年上升0.02℃、最低气温平均每年上升0.16℃。播种至越冬前的平均气温和≥0℃积温增加最多,营养生长阶段平均气温和≥0℃积温增加明显,生殖生长阶段平均气温增加较少且≥0℃积温有下降趋势。随着气候变暖,分蘖多的强冬性品种逐渐被分蘖适中的冬性和弱冬性品种替代。1986-1996年对照品种农艺性状变化幅度不大,1997-2007年期间变化较大,2007-2014年变化幅度最大;这和小麦生育期平均气温变化趋势基本相同。黄淮旱地对照品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,分别每年平均增加1.57%和3.39%。有效穗数和产量及株高缓慢下降,分别每年平均下降0.16%和1.29%。产量与株高（0.684^**）、有效穗（0.531^**）和千粒重（0.541^**）均极显著正相关。株高、起身至拔节期≥0℃积温和平均气温是决定小麦产量的3个主要因子,分别决定了小麦产量的46.73%、26.17和3.26%的变异。在黄淮旱地小麦适应气候变化中,起身至拔节期≥0℃积温和株高对产量贡献较大且为正效应;起身至拔节期平均气温为负效应。【结论】气候变暖对黄淮旱地冬小麦农艺性状变化趋势有较强的影响,选育株高和有效穗数适中、穗粒数较多、千粒重较大的中高产抗旱品种是黄淮旱地小麦适应未来气候变化的育种改良方向。     

山东省近年来审定小麦品种农艺和品质性状演变分析

【目的】研究近年来山东省审定小麦品种的农艺性状和品质指标的演变情况,为小麦育种和生产提供借鉴。【方法】统计1999年至2010年山东省审定的55个小麦品种的18项农艺和品质指标,并对其演变情况和相关性进行了分析。【结果】山东省近年审定品种产量水平呈显著上升趋势,平均每年提高61.65 kg•hm-2,但产量三要素中单位面积穗数和穗粒数变化不明显,只有粒重呈显著上升的趋势,尽管相关系数非常低。生育期平均每年缩短0.57 d,株高、最大分蘖数呈下降趋势,成穗率逐年上升。高产品种单位面积穗数较多,成穗率显著较高,提高成穗率、增加单位面积穗数可能是进一步提高产量潜力的关键。山东省近年审定品种蛋白质和湿面筋含量指标相对较高,但Zeleny沉降值和稳定时间等指标相对较低,指标间不协调。籽粒容重、湿面筋含量和吸水率等指标呈逐年上升的趋势,蛋白质含量、形成时间和稳定时间呈下降的趋势。优质品种粒重显著较低,这也是提高其产量潜力的重点改良性状。总体来看,产量及农艺性状与品质指标负相关,但二者之间在一定范围内还是可以协调的,山东省小麦高产优质育种仍有相当大的空间,育种实践也证明了这一点。【结论】山东省近年来育成小麦品种产量水平稳步提高,中多穗品种更适合山东气候和生产条件,单位面积穗数接近600 m-2、穗粒数40粒、粒重40 mg以上。山东省近年来审定品种总体品质状况较差,而且各项品质指标非常不协调,小麦品质遗传改良研究急需加强。     

谷子主要农艺性状的遗传参数分析

对41份谷子种质资源的7个农艺性状进行了遗传参数研究。结果表明:千粒重、株高和穗长的遗传力较高,受环境影响较小,可在早世代进行选择;穗重、生物产量和穗粒重的遗传变异系数大,相对遗传进度较大,直接选择效果较为理想;相关分析表明:穗粒重与穗重、生物产量呈极显著正相关,与穗长呈显著正相关,穗重、生物产量和穗长三者之间相互呈极显著正相关且遗传力较高。因此,可以通过对穗重、生物产量和穗长的选择来间接提高穗粒重,进而达到提高单位面积产量的目的。     

山西谷子品种主要农艺性状的相关和主成分分析

为了明确山西谷子品种主要农艺性状间的关系,采用相关分析和主成分分析方法对11个山西谷子品种的10个农艺性状进行分析。结果表明：农艺性状的变异范围为1.94%~13.39%,各农艺性状的变异程度由大到小依次为单穗重、穗粒重、产量、穗长、株高、千粒重、出苗期—抽穗期天数、抽穗期—成熟期天数、出谷率、生育期。抽穗期—成熟期天数、单穗重、穗粒重、千粒重、出谷率等5个性状指标与产量呈正相关,其中,抽穗期—成熟期天数与产量呈显著正相关(P<0.05),出苗期—抽穗期天数与抽穗期—成熟期天数呈极显著负相关(P<0.01),出苗期—抽穗期天数与生育期呈极显著正相关(P<0.01)。在所有的主成分分析中,主要集中在前3个主成分,其累积贡献率达75.20%。在对高产品种综合性状评价和选育过程中,穗粒重是提高产量的关键,但同时也应注重对其他性状的综合考虑,注重选择单穗重偏高、株高偏低、生育期、穗长和出谷率适中的材料。     

不同光温条件谷子资源主要农艺性状的综合评价

【目的】通过在海南省、吉林省2个不同光温环境调查100份春谷材料和60份夏谷材料抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重、千粒重10个主要性状,揭示春谷、夏谷光温反应特性,筛选出适合用于谷子光温敏感性评价的性状指标。【方法】在连续两年两个地点对100份春谷材料和60份夏谷材料10个主要农艺性状调查的基础上,利用方差分析,建立光温敏感性综合评价指标D值进行回归分析、通径分析,光温相对敏感度比较分析3种方法评价春谷、夏谷10个性状对光温反应的敏感性。【结果】方差分析表明春谷、夏谷10个性状在不同光温条件均存在显著差异（P＜0.01）,说明光温条件对春谷和夏谷的影响是全方位的,无论春谷还是夏谷,抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重9个性状在吉林光温条件下的调查值高于海南光温条件下的调查值,相反,千粒重在吉林光温条件下的调查值要低于在海南光温条件下的调查值;通过主成分分析建立光温敏感性综合评价指标D值,10个性状对D值进行回归分析、通径分析,春谷2个调查年份穗重、穗粒重、穗长、码粒数对D值直接效应较大,均表现较强的光温敏感性,夏谷2个调查年份结果差异较大,只有穗重、穗长2个性状对D值的效应较明显,均表现较强的光温敏感性;通过比较10个性状的光温相对敏感度,发现春谷2个调查年份穗重、穗粒重、抽穗期、穗长、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性,夏谷2个年份穗重、穗长、抽穗期、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性。综合D值回归分析、光温相对敏感度比较分析2个年份的结果及水稻研究成果,本研究认为春谷穗重、穗粒重、穗长、穗码数、抽穗期光温敏感性较强,其次为叶片数与株高,穗粗与千粒重光温敏感性较弱,码粒数光温敏感性不能确定;夏谷穗重、穗长、抽穗期、叶片数、穗码数光温敏感性较强,穗粗、码粒数、千粒重3个性状的光温敏感性较弱,穗粒重与株高的光温敏感性不确定。春谷和夏谷的穗重、穗长、抽穗期3个性状均稳定表现对光温较强敏感性。【结论】春谷、夏谷均受光温条件的显著影响,穗重、穗长、抽穗期3个性状在春谷和夏谷中均稳定表现对光温强敏感性,适合作为谷子光温敏感性评价的指标性状,叶片数适合作为夏谷光温敏感性评价指标,株高不适合用来评价谷子光温敏感性。     

Associated Loci Detection and Elite Allelic Variations Analysis of Main Agronomic Traits in Foxtail Millet (Setaria italica L.) Based on SSR Markers

【Objective】Through the investigation of 10 major traits in foxtail millet at Ledong, Hainan province, Luoyang, Henan province, Jilin and Gongzhuling, Jilin province, totally four different geographical environments, association analysis between SSR markers and the ten traits was performed to obtain loci expressed in single environment or multiple environments, excavate elite allelic variations, explore the probable mechanism forming ecological adaptation and provide foundation for launching molecular-assistant selection breeding in foxtail millet.【Method】Based on the survey of ten traits (plant height, panicle length, number of leaves, panicle diameter, heading stage, spikelet number, grain number per branch, spike weight, grain weight per panicle and 1000-grain weight) from 102 foxtail millet varieties at Jilin and Gongzhuling, Jilin province, Luoyang, Henan province and Ledong, Hainan province for two consecutive years, correlation analysis of ten traits at each geographical environment was first performed by SPSS 19.0 software, then the 102 foxtail millet varieties were genotyped by 70 polymorphic SSR markers, and further genetic diversity and population genetic structure of these varieties were analyzed. Finally, linkage disequilibrium analysis among markers and association analysis between molecular markers and phenotypic traits were carried out by GLM and MLM models of TASSEL 5.0 software. 【Result】There existed significant or very significant positive correlations among most of the nine agronomic traits except 1000-grain weight across four geographical environments. Only significant or very significant positive correlations were found between 1000-grain weight and grain weight per panicle, plant height, panicle length, spike weight at Jilin, Gongzhuling and Luoyang, no significant correlations were found between 1000-grain weight and other nine traits at Ledong environment. Totally 397 alleles were detected in 70 pairs of SSR primers, giving average observed allele number, effective allele number, expected heterozygosity, Shannon index of 6, 2.24, 0.4637 and 0.7738 per marker respectively. Both genetic diversity analysis and population structure analysis divided 102 foxtail millet materials into 4 groups, and the varieties from Henan province scattered in each of the four groups, showing more abundant genetic diversity. Linkage disequilibrium analysis showed that no obvious LD structures were found among 70 SSR markers. Totally 10 associated markers were detected by GLM and MLM models, combined with allele effect analysis results, it could be determined that b115, MPGC13, b227, b194 and p56 were associated with spike weight, panicle length, number of leaves and heading stage at Jilin, Gongzhuling, sigms9034 and b125 were associated with panicle length and spikelet number at Luoyang, P18 and p59 were associated with spike weight at Ledong, p6 was associated with number of leaves and spikelet number at Jilin, Gongzhuling and Luoyang respectively. The average contribution rates of single marker to phenotypic variation ranged from 7.76% to 34.05%. Three alleles, sigms9034-168, P18-166 and p56-244, could increase panicle length and spike weight, shorten heading stage significantly, which would be used to improve panicle traits and shorten growth period by marker-assisted selection breeding.【Conclusion】Five marker loci (b115, MPGC13, b227, b194 and p56) were steadily detected at Jilin and Gongzhuling, two marker loci (sigms9034, b125), two marker loci (P18, p59) were steadily detected at Luoyang and Ledong respectively for two consecutive years. One marker locus (p6) was steadily detected at Jilin, Gongzhuling and Luoyang, three geographical environments for two consecutive years. Three elite alleles (sigms9034-168bp, P18-166bp, p56-244bp) that could be used to carry out marker-assisted selection for panicle traits and growth period were obtained.