黄淮南部和黄淮北部麦区小麦品种间的杂种优势、配合力及遗传特性分析

为了探讨黄淮南部和黄淮北部麦区小麦品种间的杂种优势以及主要农艺性状的遗传特性,以黄淮南部麦区的8个小麦品种和黄淮北部麦区的7个小麦品种为亲本配制56个不完全双列杂交组合,对亲本及杂交组合的9个农艺性状进行杂种优势、配合力及遗传特性分析。结果表明：（1）株高、千粒重和结实小穗数的平均中亲优势较高,单株粒数和穗粒数的平均中亲优势为负向优势,各性状均出现了中亲优势较高的组合,说明黄淮麦区不同生态区小麦品种间具有较强的杂种优势。（2）临Y8012、周麦27和邯生923单株粒重的一般配合力效应最高,其他农艺性状的一般配合力也基本上表现优秀,用作亲本可进一步提高组合的产量。单株粒重特殊配合力较高的组合为百农207×临Y8012、秋乐2122×邯生923、周麦27×济麦39、浚2016×冀麦181、周麦17×冀麦181。组合百农207×临Y8012、周麦27×邯生923和周麦27×济麦39两个亲本的一般配合力效应及特殊配合力效应均比较高,为本研究中的最优组合。（3）株高和千粒重的广义遗传力和狭义遗传力都较高,说明这两个性状加性效应较大且受环境影响较小,直接对这两个性状进行选择可取得良好的效果;单株粒重的广义遗传力较高,但其狭义遗传力较低,非加性方差成分占优势,因而对单株粒重直接选择效果不太显著,需要通过其他相关性状来辅助选择。     

黄淮麦区杂交小麦亲本的杂种优势和配合力分析

为了研究黄淮麦区普通小麦品种间的杂种优势和配合力的关系并划分杂种优势群,用GriffingⅡ遗传交配设计对10个黄淮麦区普通小麦品种配制45个杂交组合,对亲本及杂交组合进行8个农艺性状的杂种优势和配合力效应分析,再根据亲本的一般配合力和性状表现划分杂种优势群。结果表明：(1)杂交小麦具有普遍的中亲优势和较强的对照优势, 多数性状的超亲优势不强。单株穗数、主穗粒数表现为负向优势,致使单株产量的对照优势下降,是目前制约杂交小麦产量优势发挥的主要限制因素。(2)周98165、小偃22、西农889、郑麦366和偃展4110的产量一般配合力较高。强优势组合有豫农202×郑麦366、周98165×小偃22、小偃22×豫农202、西农2611×小偃22、烟农19×郑麦366、豫农202×邯6172、小偃22×郑麦366、烟农19×周98165、周98165×邯6172。依据双亲之一GCA或双亲GCA之和较大的要求进行亲本选配,强优势组合出现的几率较高。(3)利用配合力分析法将供试亲本划分为5类,利用性状聚类法将供试亲本划分为4类。这两种方法划分杂种优势群都是可行的。     

几个小麦亲本主要农艺性状的配合力评价及遗传力分析

为了解小麦品种（系）主要性状的配合力,为杂交育种选择优良亲本和最优杂交组合提供依据,选用西农979、郑366、西农9871、周麦18等表现优良的小麦品种（系）为材料,采用Griffing不完全双列杂交法,配制了35个杂交组合,对小麦亲本及杂种F₁的旗叶面积、穗粒数、千粒重、穗下节长、穗颈长5个性状进行了田间考察,并在基因型方差分析显著的基础上进行了配合力方差分析、配合力效应的估计及遗传力分析。结果表明,周麦18和许农5号是综合性状优良的亲本,其多数性状的一般配合力均较大。陕麦94和周麦18千粒重的一般配合力比较突出,是提高千粒重的理想亲本。结合特殊配合力效应值分析,组合（郑366×郑9694）、（西农9871×周麦18）、［02（6）9510×04中36］、［02（6）9510×浚997］、（郑366×许农5号）、［02（6）9510×郑9694］可作为高产育种的重点组合,在品种选育中应加以重视。遗传力分析表明,旗叶面积、穗下节长、穗颈长、千粒重4个性状的广义遗传力较大,但狭义遗传力均偏小,低于50%,说明加性遗传效应较小,显性效应和上位性效应较大,应该适当推迟选择的世代（F₅～F₆）。     

8个玉米自交系主要穗部性状配合力的遗传分析

以8个典型玉米自交系及其组配的28个双列杂交组合为试验材料,对玉米植株穗部性状配合力进行研究。结果表明：①穗粗、穗行数、百粒重等性状主要受基因加性效应影响;穗粒重主要受非加性效应影响;穗长、行粒数、秃尖等各性状受基因加性效应和非加性效应的共同影响。对于主要受非加性效应影响的性状,亲本配合力与其在杂种中的特殊配合力间无必然联系;对于主要受加性效应影响的性状,表现为一般配合力高则特殊配合力也高的趋势;对于既受加性效应影响又受一定非加性效应影响的性状,一般配合力影响特殊配合力,实际杂交组合的表现受二者共同影响。②组配强优势杂交组合时,穗部各性状大多与穗粒重密切相关,而且将带来较大的正效应,在自交系选育中应以穗较粗且长,穗行数、行粒数较多,百粒重较大,各因素协调为主要选择指标。③穗行数和行粒数的狭义遗传力与广义遗传力接近,说明二者的显性效应较低,而主要是加性效应起的作用。穗长的遗传力则有较大的差异,说明单株产量的选择要根据试验结果确定,不能仅仅根据亲本的单株产量来确定子代的单株产量。     

籼型两系杂交水稻主要农艺性状配合力及遗传力分析

选择有代表性的 1 4个优良籼型两系杂交稻亲本 ,包括 5个不育系和 9个常规籼稻品种或恢复系 ,采用p×q不完全双列杂交 (NCⅡ )模式对 1 0个主要农艺性状的配合力进行分析。结果表明 ,所有性状的一般配合力和特殊配合力均达到了极显著的水平。在株高、剑叶长、穗长、千粒重、每穗总粒数等性状上 ,以加性效应占主导地位 ;而在单株产量、生育期、结实率和单株有效穗等性状上 ,则以非加性效应为主。所有 1 0个农艺性状受恢复系影响更大 ,但不育系对主茎剑叶长、穗长、千粒重、生育期、每穗总粒数等性状也有相当大的作用 ;各性状的狭义遗传力由大到小的趋势为 :株高、千粒重、剑叶长、每穗总粒数、穗长、每穗实粒数、生育期、单株有效穗、结实率、单株产量     

功能型红米恢复系主要农艺性状的配合力和遗传力分析

选用6个三系不育系和8个红米恢复系,按6×8不完全双列杂交设计,配制48个杂交红米组合,分析与产量相关的9个主要农艺性状的配合力及遗传力。结果表明:除不育系单株产量外,其余性状一般配合力和特殊配合力方差均达显著或极显著水平,受基因加性和非加性效应共同影响;亲本一般配合力和组合特殊配合力无明显的相关性;千粒重、株高、糙米率、结实率、有效穗数的狭义遗传力较高,主要受基因加性效应作用,可在低世代选择有效;每穗总粒数、每穗实粒数、穗长和单株产量的狭义遗传力较低,须在高世代进行选择。18Rr174在9个主要农艺性状上的一般配合力均达到正效应值,育种应用价值高;广8A×18Rr250、品红1A×18Rr175、荃9311A×18Rr175、品红1A×18Rr174和野香A×18Rr178的产量性状具有较好特殊配合力,具有较好的应用前景。     

不同粒重小麦品种主要农艺性状的配合力和遗传力分析

为了解小麦粒重对产量影响的遗传规律,选6个千粒重高的品种SH4300、S5707、衡4568、D08-6、LS6109、华育116和6个千粒重低的品种H083-366、旱优0602-25、泰农8681、临抗6180、泰农2987、DH155两组亲本,按NCⅡ遗传交配设计,配制6×6不完全双列杂交获得36个杂交组合,对亲本及F₁的株高、穗长、分蘖、小穗数、穗粒数、单株产量、千粒重7个性状进行了配合力和遗传力分析。结果表明,D08-6千粒重的一般配合力最高,但其余各性状的一般配合力不高,导致其单株产量的配合力最低,做亲本时仅可提高千粒重;LS6109、华育116、S5707的单株产量配合力较高,但千粒重一般配合力都不是最高,主要是通过增加穗长、分蘖、小穗数、穗粒数增加产量。泰农8681、DH155各个性状的一般配合力均较高,其单株产量的一般配合力最高。故LS6109、华育116、S5707、泰农8681、DH155是较好的亲本材料。特殊配合力分析表明,单株产量特殊配合力最高的组合分别是LS6109/泰农2987、SH4300/泰农2987、D08-6/旱优0602-25;千粒重特殊配合力最高的组合分别是D08-6/临抗6180、LS6109/泰农2987、D08-6/H083-366,组合LS6109/泰农2987还具有较高的分蘖特殊配合力;SH4300/泰农2987千粒重的特殊配合力较高,D08-6/旱优0602-25分蘖和穗粒数的特殊配合力较高;组合LS6109/泰农2987、SH4300/泰农2987、D08-6/旱优0602-25在本试验中具有良好的产量表现,是较好的杂交组合。遗传力分析结果表明,株高、穗长、小穗数具有较高的广义遗传力和狭义遗传力（>65%）,可在早代进行选择;分蘖、穗粒重和千粒重广义遗传力较高,但其狭义遗传力较低（<50%）,适合在高代进行选择。     

粳型两系杂交水稻数量性状配合力及遗传力的初步研究

利用3088S等6个粳型两用不育系与02428等6个广亲和恢复系以不完全双列杂交配成36个F_1组合,估算了株高等8个数量性状的配合力和遗传力.结果表明:粳型两系杂交稻的产量与其它性状,同时受双亲的一般配合力和组合的特殊配合力作用.本试验中,3088 S,3035S.N5047S和培矮64、02428等具有较理想的一般配合力效应值,是较好的两系亲本材料,36个F_1组合中,以3035S×培矮64、N5047S×轮回422、3088S×P1664的F_1单株特殊配合力最高.按随机模型估算了性状遗传力,结果表明,千粒重、株高、播始历期的狭义遗传力较高,而有效穗、单株粒重、每穗实粒数、结实率等的狭义遗传力较低.     

蓖麻主要农艺性状的配合力分析

17个蓖麻亲本品种以NCⅡ交配设计配成3×14=42个杂交组合,F_1的配合力分析表明:雄亲13个性状的一般配合力差异均达显著或极显著水平,雌亲有10个性状达极显著水平。特殊配合力效应差异有12个性状达显著或极显著水平。产量性状的一般配合力以1716,山光大,永26和Lm型雌性系较高,且有其参与组合的特殊配合力效应也较高。一般配合力方差相对比率大的性状有:开花期、一级分枝数、单株粒重和百粒重。说明这些性状遗传上加性效应占主导地位。而株高、主穗性状、一级分枝蒴果数、一级分枝粒重、单株粒数的特殊配合力方差比率较大。表明其杂种优势以非加性效应占主导地位。     

6个小黑麦品种产量构成性状的基因效应和配合力分析

为了给小黑麦育种工作提供理论依据,利用Griffing完全双列杂交方法Ⅱ,采用加性-显性模型对6个小黑麦亲本的单株产量、单株稳数、每穗粒数、千粒重、株高、穗下节间长和穗长7个产量构成性状的基因效应、遗传组成和配合力进行了研究.结果表明,千粒重的遗传由加性效应和显性效应共同控制,株高由加性效应起主要作用,而单株产量、每穗粒数和穗下节间长除加性效应和显性效应控制外,还可能受上位性效应和环境效应控制.除新小黑麦4号外,其它亲本的大部分性状的显性效应预测值达到了负的极显著水平,预示着这些亲本杂种后代的产量性状将有明显的自交衰退现象.新小黑麦3号、新小黑麦4号的千粒重、株高和穗下节间长的加性效应达到了极显著水平,一般配合力也较高,因此这两个品种宜作为改良产量构成性状的骨干亲本.新小黑麦5号×H03-7杂交组合的特殊配合力在所有性状上均表现为正向效应,可作为改善产量构成性状的杂交组合.     

基于盐胁迫的小麦农艺性状多样性分析及评价

为筛选耐盐性优良的小麦资源,在0、0.3%和0.5%NaCl处理下,对黄淮麦区的132个小麦品种的8个数量性状进行了遗传多样性、相关性、主成分分析和耐盐性评价。结果表明,供试材料具有丰富的遗传多样性,且随盐浓度的升高,被测指标的变异系数和遗传多样性指数逐渐增大,其中单株成穗数、穗下茎节长和单株产量的变异系数均大于10%;除株高外,其他性状的遗传多样性指数均大于2。相关分析表明,在高盐(0.5%NaCl)胁迫下,株高与单株产量极显著正相关,而在低盐(0.3%NaCl)胁迫下则相关不显著;在低盐胁迫下,千粒重与单株产量极显著正相关,而在高盐胁迫下相关性不显著。主成分分析表明,在低盐、高盐胁迫下,前4个主成分累计贡献率达到82.677%、88.897%。以综合耐盐指数为依据,发现河北省的衡4399、石麦15,山东省的青麦6号、青丰1号、青农2号和烟农5286,河南省的洛旱6号、郑麦366、周麦22号、周麦23号和周麦28号共11个品种在两种盐分条件下均表现为耐盐性强。结合田间群体表现和产量,认为周麦22号、洛旱6号、郑366、青农2号、烟5286和衡4399为高产耐盐小麦种质资源,可在耐盐育种工作中加以利用。     

春小麦品种农艺性状的主成分分析与聚类分析

为给春小麦育种中品种资源的合理利用提供依据,选取国内外43个春小麦品种为试验材料,根据株高、主茎穗长、主茎穗小穗数、单株有效穗数、主茎穗粒数、抽穗期、散粉期、成熟期、单株粒数、单株粒重和千粒重11个农艺性状进行主成分及聚类分析。结果表明,通过主成分分析将11个农艺性状简化为彼此互不相关的5个主成分,即籽粒产量因子、成熟因子、有效穗数因子、穗长因子和千粒重因子,提供的信息量占全部信息量的90.05%。利用这5个主成分因子进行系统聚类,将43个春小麦品种划分为7大类群,其中第4类群的品种综合产量性状好。分类结果与品种系谱基本一致。     

长期土壤干旱下扬花期冬小麦部分生理生化反应及抗旱性分析

为明确冬小麦在扬花期对长期土壤干旱的生理生化响应及其与抗旱性的关系,以西农979等7个品种为材料,测定和分析了干旱胁迫条件下小麦扬花期功能叶部分生理生化指标和根系活力,并利用主成分分析、聚类分析对其抗旱性进行综合评价。结果表明,长期中度和严重干旱下,扬花期小麦功能叶片超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性、丙二醛(MDA)含量、质膜相对透性、可溶性糖含量、脯氨酸含量和胞间CO2浓度均不同程度上升,根系活力、净光合速率、气孔导度和蒸腾速率均不同程度下降,可溶性蛋白含量的变化则因品种不同表现不一。通过综合分析,7个品种中,晋麦47和小偃22抗旱性较强,矮抗58、西农979、西农509抗旱性中等,郑麦9023和郑麦36抗旱性较弱。     

大穗小麦品系产量与主要农艺性状的相关性及通径分析

为给大穗型小麦新品种选育提供依据,以生产上大面积推广的西农979为对照品种,对参加2009年度陕西省小麦品种预备试验和2010年度小麦区域试验的8个具有高产特征的大穗型小麦新品系的主要农艺性状、产量及产量性状间的相关性进行了分析。结果表明,8个新品系除单位面积穗数外,其他农艺性状均明显高于多穗型品种西农979;品系2036、2037、2038、2039和2040产量均高于西农979;在农艺性状中,单位面积穗数和穗粒重与产量相关性较大,穗粒重和地上部生物量对产量分别产生较大的直接正效应和负效应;可通过协调大穗型小麦各节间长度和合理密植,提高单位面积穗数来弥补大穗小麦分蘖成穗率低的不足。     

种植方式对关中灌区冬小麦冠层光合及产量性状的影响

为优化配置关中灌区冬小麦种植方式,以小偃22、周麦18和西农805为试验材料,采用二因素随机区组设计,研究宽窄行(B1,30cm+16cm)和等行距(B0,23cm+23cm)种植方式对关中灌区小麦冠层光合及产量性状的影响。结果表明,与B0相比,B1处理对各小麦品种均有增产效果,其中,小偃22和西农805达到显著水平。B1较B0处理,各品种的有效穗数显著提高,小偃22的穗粒数下降不显著,西农805的千粒重显著增加;各品种灌浆期LI显著提高,小偃22和西农805灌浆期的LAI显著提高;小偃22在灌浆前期与灌浆后期的光合指数、周麦18灌浆后期的光合指数显著升高;西农805灌浆前期的光合指数显著降低,而灌浆后期显著升高;小偃22的花前贮藏物质转运量及其对籽粒的贡献率显著提高,西农805花后干物质积累量及其对籽粒的贡献率和西农805的经济系数显著提高,周麦18受种植方式影响较小。综上所述,B1处理能够进一步发挥小偃22和西农805在冠层光截获、同化物质生产、干物质积累与转运、产量构成要素等方面的品种性状优势,从而实现增产。     

外引大麦农艺性状SSR关联位点及等位变异表型效应分析

为了发掘引进大麦携带的优异等位变异,对55份引进大麦材料进行了混合模型（MLM）关联分析和对关联位点等位变异的表型效应进行分析。结果表明,经MLM关联分析,共检测出15个SSR位点与株高、穗长、穗下茎长、千粒重、全生育期等5个农艺性状相关联,其对性状的解释率为3.19%~24.30%,位点GBMS2 和HVM33同时分别与株高、穗长、千粒重等多个性状关联。经表型效应分析,7个位点上的22个有效等位变异中,6个等位变异对穗长、株高和千粒重表现为正向效应,其余对穗长、株高和千粒重表现为负向效应。各等位变异平均效应主要为减效,仅株高、千粒重关联位点的等位变异平均效应为增效。     

黄淮麦区小麦成株期磷高效基因型的鉴定和筛选

为快速筛选磷高效基因型小麦品种,以黄淮麦区112份小麦品种(系)为材料,设置正常磷和低磷2个磷处理,通过大田池栽试验,对小麦成株期19个与产量及磷效率相关性状进行分析,并以济麦22为对照,筛选磷效率和产量均表现优异的磷高效基因型。结果表明,与正常磷处理相比,低磷条件下,小麦的8个产量相关指标(单株穗数、千粒重、株高、穗长、可育小穗数、穗粒数、单株粒重和地上部干重)和3个磷积累量指标(单株籽粒、秸秆和地上部总磷积累量)均显著下降,而3个磷利用效率指标(单株籽粒、秸秆和地上部总磷利用效率)均显著增加,说明低磷胁迫使小麦成株期的产量和磷积累量大大降低,但明显提高磷利用效率。相关性分析发现,株高、可育小穗数和单株粒重与秸秆和地上部单株含磷量、3个磷积累量指标均呈显著正相关,与2个磷利用效率指标(单株秸秆和地上部总磷利用效率)呈显著负相关(P≤0.01),可以作为磷效率的初步快评指标。正常磷处理下,筛选出17个磷高效基因型,其中,旱选H28、2010品4891和周麦28的单株粒重比济麦22分别高36.07%、31.96%和37.44%,地上部总磷利用效率比济麦22分别高出49.34%、49.42%和33.05%;低磷处理下,筛选出10份磷高效基因型,其中,河农826的单株粒重和地上部总磷利用效率分别比济麦22高37.69%和20.42%;旱选H23、旱选H28和徐麦856在正常磷和低磷处理下均被鉴定为磷高效基因型,可能具有较高的育种价值。     

三个小麦新品种不同生育阶段抗旱性的综合评价

为了解三个小麦新品种西农538、西农556和西农558的抗旱性,以抗旱性不同的三个生产上大面积推广的小麦品种晋麦47、小偃22和西农979为对照,在大田自然干旱和人工灌水条件下,分别测定和分析了不同生育时期与抗旱有关的小麦生理指标(SOD活性、POD活性、CAT活性、丙二醛含量、脯氨酸含量、可溶性蛋白含量、叶绿素含量、相对电导率、相对含水量)及农艺性状(株高、小穗数、穗粒数、穗下节长、穗长、单穗粒重、千粒重、小区产量),并运用主成分分析、隶属函数和聚类分析方法对六个品种的抗旱性进行综合评价。结果表明,干旱条件下,不同单项指标对小麦品种抗旱性的反映存在差异,不同指标间存在不同程度的相关性。通过主成分分析,在拔节期、抽穗期和灌浆期,将9个生理指标和株高转换为3个相互独立的综合指标;在成熟期,将9个农艺性状指标转换为2个相互独立的综合指标,四个时期的累计贡献率依次达到了93.67%、87.16%、92.29%和89.56%。通过对这四个时期的抗旱性综合评价值(D值)进行聚类分析,可将6个小麦品种分为三类,其中西农538与晋麦47属于强抗旱型品种,西农558与小偃22属于中等抗旱型品种,西农556与西农979属于弱抗旱型品种。     

不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量的差异

为探讨超高产条件下不同产量潜力小麦品种冠层光截获特性及产量差异,于2016-2017年小麦生长季,以烟农1212、济麦22和良星99三个产量潜力不同的小麦品种为材料,在山东省兖州市小孟镇史家王子村超高产田进行试验,研究三个小麦品种群体动态、叶面积指数、冠层光截获特性、花后旗叶光合速率及产量的差异。结果表明:(1)烟农1212的分蘖成穗率及开花后28d和35d的叶面积指数、冠层PAR(光合有效辐射)截获率均显著高于济麦22和良星99,而花后14～35d,PAR透射率表现为良星99济麦22烟农1212。(2)开花后0d和7d,烟农1212和济麦22的旗叶光合速率无显著差异,均显著高于良星99;花后14～35d烟农1212的旗叶光合速率显著高于济麦22和良星99。(3)品种间单位面积穗数无显著差异,烟农1212的穗粒数和籽粒产量均显著高于济麦22和良星99,千粒重显著高于良星99。在本试验条件下,烟农1212是冠层光截获特性最优、籽粒产量最高的小麦品种。