节节麦大穗大粒相关农艺性状的遗传分析

节节麦(Aegilops tauschii,DD)是六倍体普通小麦D基因组的祖先,其自然类群中含有丰富的抗逆、高产基因,利用其与四倍体硬粒小麦合成的六倍体小麦在现代小麦育种中得到了愈来愈多的应用。本课题在野生节节麦类群中发现了大穗、大粒材料AT462,利用其作母本与节节麦材料AT18(强分蘖)杂交;构建了F2、F3群体,通过调查亲本和群体单株的穗长、小穗数、粒长、粒宽和粒重等表型,对这些穗部性状进行了相关性分析和遗传分析。结果表明:(1)在F2和F3群体中,粒重、粒长与穗长之间不存在显著相关性,而且穗长与粒宽之间在两个群体中的平均相关系数绝对值小于0.1,粒重与小穗数之间的相关系数绝对值小于0.2,表明节节麦大粒相关性状不受穗长的影响,受小穗数影响也较小;(2)采用F2单世代分离分析的方法对节节麦AT462×AT18的F2群体大穗、大粒相关性状进行遗传分析,其中穗长受2对具有加性效应的主效基因控制;粒重和小穗数均同时受2对基因的加性效应、显性效应以及互作效应控制,其中加性效应占主导地位;粒长、粒宽均受2对基因的加性效应、显性效应以及互作效应控制,且三种效应较为均衡。这说明控制节节麦粒重、穗长、小穗数等产量性状相关基因的加性效应在遗传中占主导地位,在育种中较易利用,且其主效基因的遗传力达0.9。     

不同种植方式下小麦主要性状与产量的关系

本文以近年黄淮麦区大面积推广应用和正在参加区试的 30个品种 (系 )为材料 ,在两种种植方式下 ,对 9个主要性状进行了方差分析、遗传力分析、相关分析和通径分析。结果表明 ,在方差分析中 ,除行区法中的总穗数外 ,其它性状均达极显著水平。在相关分析中 ,穗粒重与产量的相关在两种种植方式下表现一致 ,达显著水平 ;行区法中还有株高、小穗数和穗粒数与产量的相关达显著水平 ,穴区法中还有总穗数与产量的相关达极显著水平。在通径分析中 ,直接遗传通径系数 ,行区法为 :穗粒数 >穗下节间 >总穗数 >穗长 >株高 >穗粒重>千粒重 >小穗数 ;穴区法为 :穗粒数 >千粒重 >株高 >小穗数 >总穗数 >穗长 >穗下节间 >穗粒重。在遗传力分析中 ,千粒重、穗粒重、穗长、穗下节间长度、株高的遗传力较高 ,说明在早代选择有效。     

小麦一些数量性状的狭义相关遗传力分析

运用不完全双列杂交方法 ,采用加性 -显性遗传模型 ,对小麦一些数量性状的狭义相关遗传力进行了分析。结果表明 ,在所研究的 12个性状中 ,大多数性状间的狭义相关遗传力小于性状本身的狭义遗传力。当选择强度相等时 ,对主茎穗长和主穗粒数的表型选择可明显提高主穗粒重 ,而对主茎穗长的表型选择则明显减少每株穗数。单株粒重本身的狭义遗传力以及与其它性状间的狭义相关遗传力均较小 ,因此对单株粒重的直接选择或间接选择的遗传响应均较小。但它与主穗粒数、每株穗数、主穗粒重、千粒重的表型相关系数达显著或极显著水平、千粒重的表型相关系数达显著或极显著水平。     

新疆冬小麦地方品种主要性状的变异

为了充分了解新疆冬小麦地方品种农艺性状的遗传多样性,以117份新疆冬小麦地方品种为材料进行13个农艺性状和2个品质性状的比较分析。结果表明,新疆冬小麦地方品种主要农艺性状存在丰富的变异：各性状的变异系数为6.54%～52.41%,Shannon多样性指数为1.812～2.656。15个性状变异系数按大小排列依次为：不育小穗数（52.41%）>有效分蘖数（34.98%）>总分蘖数(31.25%)>穗粒重(29.52%)>旗叶长度(23.57%)>千粒重(18.28%)>穗粒数(17.94%)>株高(15.15%)>旗叶宽度(14.29%)>小穗粒数(12.62%)>穗长(12.39%)>每穗小穗数(11.93%)>小穗着生密度(11.55%)>湿面筋含量(7.67%)>蛋白质含量(6.54%)。性状间简单相关分析中有24对性状相关极显著,其中旗叶长度、旗叶宽度、株高、分蘖数、有效分蘖数等性状与穗长、小穗粒数、穗粒数、穗粒重、千粒重以及蛋白质含量、湿面筋含量都有较大的相关性。聚类分析将参试的117份资源聚为6类。     

春小麦杂种优势测定与利用的研究

利用12个杂交组合对T型春性杂种小麦的株粒数、株粒重、株穗数、主穗小穗数、千粒重和穗长等6个主要性状进行了超标优势分析,结果表明:所有组合的株粒重、株穗数、千粒重和穗长4个性状具有明显的正向超标优势;株粒数、主穗小穗数两个性状的超标优势表现为正负优势间幅度较大,分别为-19.2%～56.5%和-2.1%～5.3%.采用配合力的同亲回归分析,克旱9A和克82R27特殊配合力最高,其次为克丰二A×克82R67、克丰三A×克82R27.用两个春性T型杂种小麦和两个CHA杂种小麦、三个亲本(其中两个为对照品种)共七个品种,研究了群体密度对春性杂种小麦主要性状及其杂种优势的影响,明确了春性杂种小麦适宜的密度范围,为合理利用杂种小麦的优势效应,采取高产高效的栽培措施提供依据.     

波兰小麦主要农艺性状分析

为发掘可供普通小麦育种利用的优异基因资源,考察了来自21个国家的58份波兰小麦的主要农艺性状,结果表明,波兰小麦农艺性状存在丰富的遗传变异,具有植株高大、分蘖力强、小穗数多和千粒重偏低等特点.穗粒数与穗粒重、株高与千粒重、穗长及小穗数与穗密度的简单相关和偏相关均极显著,而穗长与小穗数、穗粒数与千粒重仅偏相关极显著.主成分分析将波兰小麦8个主要农艺性状简化为5个主成分,其累积贡献率为94.28%,以穗型因子的贡献率最高,达到35.12 %.供试材料在遗传距离0.67水平上可聚为四个大类,可区分为矮秆长穗少粒型、密穗多粒小粒型、粒多粒重型和高秆少穗少粒型等四种类型,同时注意到聚类结果与其地理来源并不完全一致.     

盐碱地大麦主要数量性状基因效应分析

对盐碱地上大麦双列杂交组合进行的双列分析表明 :穗长、抽穗期及百粒重表现超显性 ,穗长、百粒重显性指向增效 ,抽穗期显性指向减效 ;单株穗数、总小穗数、株高及最大分蘖数表现部分显性 ,显性指向增效 ;单株产量、穗粒数、抽穗度、旗叶面积及穗粒重表现部分显性 ,显性指向减效。单株产量、抽穗期及单株穗数的广义遗传力在 70 %～ 80 %之间 ,遗传力属中等水平 ,对这些性状在早代不宜进行严格的直接选择。株高、每穗小穗数、最大分蘖数、穗粒数、穗长、抽穗度、旗叶面积、穗粒重与百粒重的广义遗传力均在 80 %以上 ,可根据育种目标对上述遗传力较高的性状进行直接选择     

旱稻数量性状的遗传参数分析

从广义遗传力、遗传相关、遗传进度和选择指数等几个方面,分析了57份旱稻品种的株高、有效穗数、主穗长度、主穗粒数、千粒重、单株粒重和剑叶长/宽7个主要数量性状的遗传潜力和选择效果.分析结果表明：株高、剑叶长/宽、单株粒数、主穗长度、千粒重的广义遗传力较高,有效穗数、单株粒重的广义遗传力偏低;单株粒数、单株粒重、有效穗数3个主要产量构成因素的遗传变幅较大,在该群体中对这3个性状进行选择的潜力较大;产量性状中的单株粒数和千粒重与单株粒重本身均有一定的遗传潜力,预期遗传进度也较大,特别是单株粒数的预期遗传进度较大;单株粒重与单株粒数、千粒重间存在显著或极显著的遗传正相关,主穗长度与有效穗数间存在极显著的遗传负相关,因此可以通过提高单株粒数和千粒重来间断增加单株产量;用单株粒重与单株粒数、千粒重和有效穗数构成的选择指数进行综合选择,相对效率高达219.34%,比直接选择单株粒重提高了119.34%,显著高于对单株粒重的直接选择,因此采用这个指数对单株粒重进行间接选择效果较为理想.     

水旱协调选择混合育种中冬小麦性状遗传相关分析及其早代性状选择

为进一步完善水旱协调选择混合小麦育种方法，以不同生态类型的小麦品种为材料，设置充分灌溉、旱作雨养单株稀播、旱作雨养产量比较和干旱棚抗旱性鉴定3种生态环境4种处理，分别研究了冬小麦主要农艺性状与抗旱性的关系、对应性状相关关系及性状遗传力。结果表明，（1）产量比较试验中，小麦的抗旱性与成穗数呈显著正相关，与经济系数呈较大正相关；在旱作雨养单株稀播条件下，小麦抗旱性与单株次生根数呈显著正相关，与基部不孕小穗数呈显著负相关，与株高呈较大正相关；在充分灌溉条件下抗旱性与农艺性状则无显著相关。（2）按照育种目标，充分灌溉条件下单株选择田选择的重点性状是千粒重、单株成穗数、穗长、株高，旱作雨养条件下，单株选择的重点性状是千粒重、穗长、单株次生根数。（3）不同生态环境下各性状的遗传力有所不同，穗长、株高、千粒重、基部不孕小穗在水旱两种环境下遗传力较高，因而具有双重的选择高效率，易于早代进行双重选择；遗传力高、易于早代选择的其他性状，在旱作雨养环境下为顶部不孕小穗数、单株次生根条数，在充分灌溉环境下为主茎小穗数、主茎穗粒数，而单株成穗数、单株产量不宜进行早代选择。     

春小麦杂种优势测定与利用的研究

利用１２个杂交组合对Ｔ型春性杂种小麦的株粒数，株粒重，株穗数，主穗小穗数，千粒重和穗长等６个主要性状进行了超标优势分析，结果表明，所有组合的株粒重，株穗数，千粒重和穗长４个性状具有明显的正向超标优势；株粒数，主穗小穗数两个性状的超标优势表现为正负优势间幅度较大，分别为－１９．２％～５６．５％和－２．１％～５．３％，采用配合力的同在归分析，克时９Ａ和克８２Ｒ２７特殊配合力最高，其次为克丰二Ａ×克８２     

蚂蚱麦×碧玉麦杂交F2代部分重要农艺性状的遗传分析

蚂蚱麦是小麦骨干亲本之一,对蚂蚱麦进行研究可为探讨小麦骨干亲本的遗传机制及对小麦杂交育种亲本的选配和提高育种效率提供帮助。本研究利用相关分析和主基因+多基因混合遗传模型分析方法对蚂蚱麦×碧玉麦杂交F₂代185个单株的株高、有效分蘖、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重等性状进行遗传分析,结果表明这些性状是多基因控制的数量性状,其中有效分蘖受一对主基因＋多基因控制,主基因遗传率为0.557,加性效应为6.916,主基因表现为负完全显性;穗长、小穗数、穗粒数和千粒重受微效多基因控制,无主效基因存在。蚂蚱麦和碧玉麦在株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重方面差异显著,这表明二者是一对优异的杂交组合,有利于在后代中选择出优异的基因型。     

青海省审定小麦品种的农艺性状多样性分析

为充分了解青海省小麦品种农艺性状在遗传改良中的演变及其多样性变化趋势,对1957年以来审定的66个小麦品种的10个农艺性状进行考察。结果表明,株高、穗长、小穗数、有效小穗数、有效分蘖、穗下节间长、穗粒数、穗粒重、千粒重、穗叶距等10个农艺性状的平均值分别为92.82cm、10.94cm、20.62个、19.76个、7.19个、38.88cm、62.70个、2.81g、45.91g和18.11cm。这些农艺性状的变异系数在8.81%～27.50%之间,多样性指数在1.51～1.73之间。品种表型多样性指数从20世纪70年代的1.33上升到现在的1.88,2000年以后多样性指数增加缓慢。66个品种可以聚为三个类群,分别代表青海省的低位山旱地、中位山旱地和川水地三种不同生态类型的品种特征。     

黄淮主推小麦品种主要农艺性状配合力及遗传效应分析

为明确黄淮麦区主要推广小麦品种的主要农艺性状遗传规律,通过不完全双列杂交试验研究了济麦22、周麦22、矮抗58、西农979等8个小麦新品种9个主要农艺性状(株高、有效穗数、单株生物学产量、穗长、有效小穗数、穗粒数、千粒重、单穗重、单株粒重)的遗传力和配合力。结果表明,矮抗58、西农979和郑麦366株高的一般配合力较低,济麦22和矮抗58有效穗数的一般配合力较高,烟农19和郑麦366穗粒数的一般配合力较高,周麦22和济麦22千粒重的一般配合力较高,周麦22和烟农19的单株粒重、单株生物学产量和单穗重的一般配合力较高,新麦26和周麦22主茎穗长的一般配合力较高。周麦22/烟农19、济麦22/西农979、济麦22/郑麦366、矮抗58/烟农19四个组合的9个主要农艺性状的特殊配合力效应值均为正向效应。9个主要农艺性状的狭义遗传力差别较大,变化范围为2.83%~97.39%,其中,株高的狭义遗传力最高,达97.39%,其次为主茎穗长(72.07%)、千粒重(40.64%),这三者在杂交育种时以低世代选择效果较好;株高和单株生物学产量受加性效应(24.4、6.8)和显性效应(6.1、14.67)共同作用,株高以加性效应为主,单株生物学产量以显性效应为主;有效小穗数、千粒重和主茎穗长受加性效应(0.22、3.09、0.27)控制,穗粒数和单株粒重受显性效应(8.88、6.29)控制。     

不同水旱地小麦品种聚类分析及其利用模式研究

为了合理利用小麦种质资源,减少组配小麦杂交组合的盲目性,选取34份在中国大面积推广种植的具有一定代表性的旱薄地、旱肥地、水肥地及水旱兼用型小麦材料,以株高、穗长、有效分蘖数、单穗小穗数、单穗粒数、单株粒重、单株生物学产量、千粒重为指标进行系统聚类分析.结果表明,参试品种可以分为3组,第Ⅰ组是节水高产型品种,可作为高产型亲本;第Ⅱ组耐旱性强的旱薄地品种,可作为改良耐旱性状的亲本材料;第Ⅲ组在旱作条件下综合表现较好,主要表现为有效分蘖多,株高适中,单株粒重、千粒重大,是较为理想的节水高产育种的亲本材料.研究表明,中国小麦育种已经从耐旱潜力的挖掘转向了节水高产潜力的挖掘,选育抗旱节水高产品种是现代育种模式发展的重要方向之一.     

四川小麦分蘖冗余及理想群体构成研究

为探究四川小麦分蘖冗余及理想群体构成,以5个典型冬小麦品种为材料,在分蘖始期至拔节期每2d剪一次分蘖,设置3个处理[仅保留主茎,剪除所有分蘖(B0);保留主茎和1个大分蘖(B1);保留主茎和2个大分蘖(B2);不剪分蘖(CK)],对成熟期小麦株高、穗部性状和单株产量进行调查分析。结果表明,5个品种间各性状对剪除分蘖的反应表现较一致。单株穗数以B0处理最低(1.00穗),B1、B2和CK处理单株穗数在同一水平(1.96~1.98穗);B0处理下穗粒数(49.5粒)、千粒重(53.2g)、穗长(11.3cm)、有效小穗数(17.7个)较CK显著增加,但株高(86.5cm)和单株产量(2.54g)均最低;B2处理的单株产量(4.27g)介于B1(4.39g)和CK(4.13g)之间,但与二者差异均不显著;B1处理下株高(88.1cm)适中,主茎和分蘖的穗长(11.0、10.6cm)增加,有效小穗数(17.8、16.4个)增多,最终主茎和分蘖的穗粒数(47.4、39.5粒)显著高于B2(44.2、34.7粒)和CK(43.8、36.0粒),主茎和分蘖的千粒重(50.7、52.5g)略高于B2(50.3、50.9g)和CK(49.6、51.3g),穗数、穗粒数、千粒重协调,单株产量(4.39g)最高。因此认为,保留主茎1个分蘖处理消除了冗余分蘖对资源的浪费,减少了内耗,是四川小麦优质、低耗、高产的最佳茎蘖组合。     

1986-2014年临汾降水变化及对旱地小麦农艺性状的影响

为了解过去近30年山西省临汾降水变化对旱地小麦品种农艺性状的影响,利用1986-2014年国家黄淮旱地冬小麦区域试验临汾点的降水和对照品种农艺性状资料,研究其降水和对照品种农艺性状变化规律,并对降水要素和农艺性状进行了相关、多元回归和通径分析.结果表明,该区年降水量有略微的上升趋势,但小麦生育期降水量有略微的下降趋势;播种至越冬期的降水量有增加趋势,但起身至拔节期和抽穗至成熟期的降水量有减少趋势.黄淮旱地区域试验对照品种千粒重和穗粒数逐年缓慢上升,但有效穗数、产量及株高缓慢下降.起身至拔节期降水与株高呈显著正相关,生育期降水量和年降水量与株高、穗粒数呈显著正相关,年降水量与产量呈显著正相关;株高、有效穗和千粒重与产量均呈极显著正相关.千粒重、穗粒数、株高和年降水量是决定产量的四个主要因子,共同决定了产量72％的变异.降水变化对黄淮旱地冬小麦农艺性状变化趋势有较强的影响,选育株高适中、有效穗数较多、千粒重较大的高产抗旱新品种,是黄淮旱地小麦适应未来气候变化进行育种改良的重要方向.     

粗山羊草D组染色体对小麦若干产量性状的影响

为研究粗山羊草对小麦产量性状的影响,对四倍体硬粒小麦与粗山羊草杂交合成的双二倍体Am6-1和普通小麦品种Ph85-16的回交一代进行产量性状变异特点分析,并利用从130对D基因组SSR引物中筛选出的60对具有多态性的引物对粗山羊草中几个产量性状相关的QTL位点进行了定位,发现粗山羊草的D组染色体对小麦的穗长、千粒重、单株穗数和单株产量具有显著影响,同时初步寻找到6个主效QTL,它们分别为与穗长相关的QSl.sdau-5D,与单株穗数相关的QSnp。sdau-4D、QSnp.sdau-7D,与千粒重相关的QT-gw.sdau-3D,与单株穗数、单株产量相关的Q.sdau-2D-1、Q.sdau-2D-2。     

湖北省小麦种质资源的分布及农艺性状和抗病性评价

为了解湖北省小麦种质资源特性并发掘可供育种利用的优良基因资源,对保存的874份湖北省小麦种质资源从地理分布、农艺性状、品质及抗病性方面进行了统计分析和综合评价。结果表明：（1）湖北省小麦种质主要分布在平原和丘陵地区,江汉平原麦区分布数量最多,而鄂西北山地麦区小麦资源最为富集,除东经112°74′至114°15′之间、北纬31°18′至32°09′之间和北纬29°37′以南地区分布较少外,其他地区分布较为均匀;（2）供试小麦种质以具有长芒、白壳、红粒、弱冬性和中熟等性状为主,4个产量性状（株高、穗长、千粒重和穗粒数）和4个品质性状（硬度、沉淀值、粗蛋白和赖氨酸含量）的变异幅度大,多样性指数高;（3）抗病性以对根腐病、黄矮病和条锈病抗性最强,而对赤霉、叶锈、秆锈及白粉病的抗性较差;（4）各性状多样性指数从大到小依次为：千粒重＞粗蛋白含量＝赖氨酸含量＞株高＞穗粒数＞沉淀值＞穗长＞硬度＞条锈病抗性＝黄矮病抗性＞根腐叶病抗性＞成熟期＞赤霉病抗性＞根腐穗病抗性＞冬春性＞芒＞壳色＞白粉病抗性＞粒色＞叶锈病抗性＞秆锈病抗性。