宁夏春小麦抗旱性的遗传多样性分析

以宁夏春小麦育成品种、地方品种以及引进种质等共91份春小麦为材料,在干旱胁迫(雨养)和正常灌溉两种水分处理下,调查了11个农艺性状及其耐旱指数,计算其遗传多样性指数并进行聚类分析。结果表明:不孕小穗数的变异系数最高,干旱胁迫与正常灌溉条件下分别为63.5%和51.5%,穗叶距次之,干旱胁迫和正常灌溉条件下分别为36.9%和36.3%;产量的耐旱指数与株高、穗下节长、穗叶距的耐旱指数呈极显著负相关;不同性状的多样性指数差异较大,变化范围从0.99到2.48,平均为1.73,其中,不实小穗数的多样性指数最高,为2.48。根据表型性状将参试材料分为5个类群,其中第IV类群材料表现为对水分条件不敏感,适于在干旱条件下种植。总体来看,宁夏春小麦种质的遗传基础较狭窄,育种家应广泛搜集利用国内外小麦种质及小麦近缘物种,以拓宽现有种质资源的遗传基础,为选育突破性小麦品种奠定基础。     

燕麦种质资源农艺性状的遗传多样性分析

分析了国内外54份燕麦种质资源的遗传多样性,归纳其遗传亲缘关系,为合理利用燕麦品种(系)资源提供理论依据。结果表明:(1)54份种质资源农艺性状间存在广泛的遗传多样性,5个质量性状(粒色、粒型、穗型、小穗型、抗病性)以抗病性的多样性指数最高,粒色的遗传多样性指数最低;8个数量性状(单株分蘖数、株高、穗长、小穗数、轮层数、单株粒数、单株粒重、千粒重)以单株粒重的遗传多样性指数最高,变异系数最大。(2)聚类分析将54份种质资源的8个数量性状分为4大类群,类群Ⅰ为高秆、大粒型育种目标亲本材料;类群Ⅱ为矮秆育种目标亲本材料,类群Ⅲ的有益性状不明显,为多目标性状育种的亲本材料,类群Ⅳ为增加轮层数、小穗数等育种目标的优良材料。     

黑龙江糜子种质资源农艺性状遗传多样性

对黑龙江省149份糜子种质资源的11个农艺性状进行了评价鉴定。结果表明:该批糜子种质资源具有较为丰富的遗传多样性,6个数量性状的遗传多样性指数分别为千粒重(2.06)、主茎高(2.02)、主穗长(2.02)、生育期(1.94)、单株粒重(1.79)、主茎节数(1.37),5个质量性状的遗传多样性指数分别为粒色(1.87)、花序密度(0.64)、穗型(0.64)、花序色(0.51)、穗分枝长(0.46);相关分析结果表明,单株粒重与穗型和花序密度呈极显著正相关;主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达到72.49%,第1主成分主要与穗型有关,第2主成分主要与生育期有关,第3主成分主要与籽粒性状有关,第4主成分主要与产量有关;聚类分析在遗传距离为10.0时将149份糜子种质划分为4类;筛选出20份具有早熟、矮秆、大穗的糜子资源。     

谷子新品种（系）主要农艺性状及茎杆特性的遗传多样性分析

采用主成分分析、聚类分析、相关分析和回归分析对31个谷子新品种(系)的农艺性状和茎杆特性进行分析。研究结果表明,谷子新品种(系)的8个分级性状多样性差异较大,株型、穗型和穗密度多样性较高,谷粒颜色和米色多样性指数较差;8个产量性状中,单穗重、穗粒重和株高多样性丰富,生育期和出谷率多样性差;节长中,变异系数CV变化范围为23.294~26.811,H'变化范围为1.860~2.184,首部第3节CV较大,H'最高,多样性丰富;节粗中,CV变化范围为16.455~25.610,H'变化范围为1.473~2.023,首部第1节CV中等,H'较大,多样性丰富;不同节位的节粗具有一定的群集性,不同节位的节长位点分布较为分散;依据茎杆特性可将谷子新品种(系)划分为两大类群;单穗粒重与茎杆粗H'和茎杆长CV呈正相关(r=0.50,0.46,P0.05),且与茎杆粗CV和茎杆长H'呈负相关(r=-0.51,-0.47,P0.05)。31份谷子新品种(系)农艺和茎杆性状多样性丰富,茎杆长和粗对产量性状具有一定的影响。     

50份苦荞种质资源农艺性状的遗传多样性分析

在定西市农业科学研究院旱地试验基地,对50份苦荞种质资源的遗传多样性进行了田间观测分析,归纳其亲缘关系,以为合理利用苦荞种质资源提供依据。结果表明:1 50份苦荞种质资源间存在丰富的遗传多样性,4个质量性状(粒型、粒色、株型、抗倒性)以粒色的遗传多样性指数最高;6个数量性状(生育期、株高、主茎节数、主茎分枝、千粒重、单株粒重)以单株粒重的遗传多样性指数最高,变异系数最大。2相关性分析和聚类分析表明类群Ⅲ所包括的11份材料具有生育期短、植株较矮、分枝多、株型较为松散、抗倒伏、千粒重和单株粒重高等特性,是选育高产抗倒型苦荞的理想亲本材料。     

蒙古莸种质资源表型性状多样性分析

为了明确荒漠灌木蒙古莸野生种质资源的表型多样性以及与环境因子的关系,对40个天然种群的蒙古莸,进行5个生长性状和11个叶片性状的多样性、聚类、主成分分析。结果显示：蒙古莸的16个表型性状变异系数范围在0.102-0.507之间,株高变异系数最大,叶形状系数的变异系数最小;遗传多样性指数范围在1.625-2.086之间;Pearson相关系数表明表型性状之间存在显著的相关关系,表型性状与种源地环境因子间也有较强的相关性。按株型和叶片性状聚类将蒙古莸种群分为4个类群,其中第Ⅰ类种群株型大,叶片也较大;第Ⅱ类种群株型大,但叶片相对较小;第Ⅲ类种群株型小,叶片也小;第Ⅳ类种群株型小,但叶片大;聚类种群表型性状表现出与种源地环境相适应的特征。文中结果表明蒙古莸种质资源表型变异丰富,多样性水平高,且表型与环境因子密切相关,为蒙古莸种质资源的保护和研究利用提供理论依据。     

北方白菜型冬油菜的春化率、抗寒性和遗传多样性分析

以26份北方白菜型冬油菜为材料，通过观察记载冬前植物学性状、测定半致死温度(LT₅₀),分析冬油菜春播后的春化率与抗寒性的关系，并利用筛选出的SRAP、SSR和InDel标记对参试材料进行聚类和遗传多样性分析。结果表明，白菜型冬油菜植物学性状具有丰富变异，遗传多样性指数Simpson(D)变化范围为0.011～0.847,Shannon-Weaver(H)变化范围0.035～2.046,其中数值型性状叶柄长度的遗传多样性指数最大，非数值型性状生长习性的遗传多样性指数最小。参试材料春化率为6.59%～69.88%,半致死温度-3.52～-9.93℃。相关性分析表明，春化率与LT₅₀呈极显著正相关(P≤0.01),与生长习性呈显著正相关(P≤0.05),与叶色呈极显著负相关(P≤0.001)。遗传多样性分析表明，26份白菜型冬油菜共筛选出27对引物，共检测总等位基因数130个，有效等位基因数(Ne)平均为3.14,香农指数(I)平均为1.2073,Nei’s基因多样性指数(H)平均为0.6168,多态性信息含量(PIC)平均为0.5681。聚类和...     

山西44份谷子地方品种农艺性状与芽期耐旱性评价

对山西不同地区的44份谷子地方品种(系)进行了田间农艺性状调查、品质鉴定,调查了不同遗传背景谷子材料的叶鞘色、幼苗叶色、主茎长度、主茎直径、主茎节数、主穗长度、穗松紧度、穗形、粒色、米色、全生育期、千粒重等12个农艺性状,测定了成熟籽粒淀粉含量和蛋白质含量两个品质相关性状。利用PEG-6000模拟干旱胁迫,以-0.5 MPa渗透势的PEG溶液测定了各谷子材料芽期的萌发指数、发芽率、根长、芽长、根芽比等耐旱相关指标。试验结果表明：各数量性状中主茎直径变异系数最大(22.31%),淀粉含量变异系数最小(1.32%)。相关性分析结果显示,主茎节数与主茎长度呈显著正相关,与主茎直径呈显著负相关;千粒重与主茎直径和主穗长度均呈显著正相关,与主茎节数呈显著负相关;蛋白质含量与主茎长度和淀粉含量均呈显著负相关。在干旱处理下萌发指数变异系数最大(22.86%),根长变异系数最小(13.7%);在对照下根芽比变异系数最大(17.82%),根长变异系数最小(10.92%)。相关性分析结果表明,萌发耐旱指数(GDRI)与相对发芽率、相对根长及相对芽长互为显著正相关关系;相对根芽比与相对根长呈显著正相关关系,...     

贵州玉米抗旱种质资源的多样性研究

以从贵州收集保存的1000多份玉米地方种质资源中筛选出的23份抗旱种质为材料,对其植株形态、产量因素、ASI(散粉与抽丝间隔时间)等11个性状进行田间观测,研究评价其抗旱适应性.结果表明:贵州玉米地方种质资源存在丰富的抗旱多样性.以抗旱系数和抗旱指数为主要评价指标,兼顾其稳产性和丰产性,表现优良的种质有:榕江刺红苞谷,罗甸桔黄苞谷,望谟黄苞谷,紫云尖嘴红包谷,望谟麻山红苞谷,紫云黄苞谷等.这类地方种质的绝对产量不高,但其稳产性和在干旱贫瘠条件下的丰产性优于杂交种.抗旱种质多来源于贵州省低热的望谟、罗甸、榕江、紫云等干旱频繁发生、土壤贫瘠的地区.     

苦荞种质资源性状评价及优异资源筛选

对180份苦荞种质资源的12个主要农艺性状进行遗传多样性分析、主成分分析以及聚类分析。结果表明,180份苦荞种质间株粒重和株粒数的差异较大,变异系数均高于60%。根据苦荞种质性状间的遗传差异,对12个主要农艺性状进行主成分分析,得到的4个主成分因子累计贡献率达82.729%,第1主成分反映籽粒形状,第2主成分反映产量,第3、4主成分分别反映籽粒大小和株型。聚类分析把180份苦荞种质划分为3个类群,类群Ⅰ可以作为选育矮秆、特异粒形品种的优良亲本;类群Ⅱ可作为选育高秆品种的优良亲本;类群Ⅲ可作为选育高产、大粒品种的优良亲本。从矮秆、高产和大粒3个方面,筛选出矮秆材料灵石苦荞、安泽苦荞、苦荞60、苦荞62,高产材料二各苦荞、武乡苦荞、苦荞27、老鸭咀苦荞、苦荞34、苦荞35和大粒材料泸西苦荞、额角瓦齿、姚安苦荞1、苦荞61,共14份优异苦荞种质资源。     

谷瘟病菌无毒基因AVR1-CO39序列变异及遗传多样性分析

 谷瘟病是谷子上毁灭性病害之一,为了探讨不同地区谷瘟病菌群体的遗传多样性,对我国11个省(自治区)171株谷瘟病菌的无毒基因AVR1-CO39进行扩增测序,并利用ClustalX2.0和DnaSP5.0软件对测序结果进行分析。结果表明,171株谷瘟病菌单孢菌株AVR1-CO39的CDS编码区共有40个多态性位点,依据序列之间的核苷酸差异划分为37个单倍型,H1型为绝对优势单倍型。我国11个省份谷瘟病菌群体的AVR1-CO39具有较高的遗传多态性,由于存在较为频繁的基因交流,种群之间没有明显的遗传分化。种群内部的遗传分化是谷瘟病菌遗传分化的主要方式,错配分布检测结果显示进化过程中可能出现群体扩张,并且谷瘟病菌的聚类与地理来源没有显著的关系。研究结果表明,谷瘟病菌无毒基因AVR1-CO39具有较高的变异性,以H1为核心单倍型在不断地变异衍生出新的等位基因类型,并且这种变异衍生趋势并不受地理隔离的影响。研究结果可为谷子抗病品种选育,揭示谷瘟病菌无毒基因与谷子抗病基因之间的互作机制提供理论支持。     

甘肃省小杂粮产业竞争优势度及影响因素分析

以资源禀赋系数、成本收益、综合比较优势指数3个指标为基础,比较分析了甘肃小杂粮产业竞争优势度;通过对消费者和农户的深入调查,并建立计量经济模型对影响甘肃小杂粮产业竞争优势的主要因素进行了实证分析.结果表明,甘肃谷子、糜子、荞麦、蚕豆的资源禀赋系数分别为1.53、6.64、8.72、3.9,比较优势指数分别为1.23、2.57、2.95、1.97,小杂粮从资源的丰富程度、成本收益、种植规模、产出水平等方面具有竞争潜力;消费者收入水平、认知程度、年龄、受教育程度对甘肃小杂粮的市场竞争力有显著影响;家庭耕地面积、小杂粮收入占家庭收入比例对农户扩大生产规模的意愿有显著影响.     

甘肃中部及周边地区小麦条锈菌种群的遗传结构分析

为明确甘肃中部与周边地区小麦条锈菌种群的遗传结构及关系,利用SSR分子标记技术对采自甘肃、陕南、青海及新疆等7个地区共369份小麦条锈病菌标样的群体遗传结构进行了分析。结果表明,小麦条锈菌群体Nei’s基因多样性指数为0.39、Shannon信息指数为0.57,各地区条锈菌群体遗传多样性较为丰富,且在不同地区之间存在明显差异,7个条锈菌群体中以天水种群的遗传多样性相对较高,其Nei’s基因多样性指数为0.42、Shannon信息指数为0.61。该地区小麦条锈菌群体间和群体内都存在着一定的遗传分化,群体间遗传变异占总变异的2.24%,群体内遗传变异占总变异的97.76%。表明甘肃中部及周边地区小麦条锈菌群体存在一定的遗传分化,但遗传变异主要发生在群体内部;甘肃中部、陇南及陕南3地的小麦条锈菌种群遗传相似度较高,菌源交流密切。     

甘肃糜子(Panicum miliaceum L.)生态气候适宜性研究

为探讨糜子种植的生态气候适宜性,运用积分回归方法,对庆阳西峰区、天水麦积区、定西安定区及武威凉州区1985~2008年糜子产量受气候因子的影响进行了分析。结果表明:水热因子在不同的生育阶段对不同地点糜子的产量影响各不相同;在抽穗~开花期间,旬平均气温对安定、凉州、西峰、麦积糜子产量影响较大,分别为10.5 kg/(hm2.℃)9、.0 kg/(hm2.℃)8、.0 kg/(hm2.℃)及5.6 kg/(hm2.℃),在拔节期旬降水量对产量影响较大,分别为8.0 kg/(hm2.mm)3、.0 kg/(hm2.mm)5、.2 kg/(hm2.mm)及5.2 kg/(hm2.mm);甘肃各地光照基本上都能满足糜子的生长发育需要;最适宜种植区为陇东的塬区、渭河谷地及河西海拔在1 600 m以下灌溉区及敦煌盆地;最具有潜力的种植区为陇中地区及陇东的北部。     

甘肃省大麦条纹病病原菌致病力分化、rDNA-ITS及遗传多样性分析

为明确甘肃省大麦条纹病病原菌麦类核腔菌Pyrenophora garminea的致病力分化、r DNA-ITS序列特征及变异,采用"三明治"法测定甘肃省大麦条纹菌的致病力,通过r DNA-ITS序列分析菌株间变异类型,并对菌株进行ISSR遗传多样性分析。结果表明,共筛选到43株大麦条纹病菌,生长7 d后的菌落直径为2.60~7.93 cm,其中菌株TB生长速度最快,菌株JT生长速度最慢,强、中等和弱致病力菌株分别为2、21和20株;43株菌的核糖体DNA-ITS序列与麦类核腔菌菌株SMCD2015同源性在99%以上;在9个菌株中检测到15个变异位点,共17种变异类型;8个ISSR标记从43个菌株中扩增出41条带,平均每个标记5.13条带,90.24%片段具有多态性,遗传相似系数为0.44~1.00,平均值为0.71,当遗传相似系数为0.68时,可将供试菌株划分为4个类群。表明甘肃省大麦条纹病病原菌存在致病力分化,菌株核糖体DNA-ITS序列变异丰富,且菌株间遗传结构复杂。     

粟白发病抗病性研究Ⅱ我国粟白发病菌生理小种及其分布

 1988~1993年在北京用采自中国4个谷子生态区白发病菌[Sclerospora graminicola(Sacc.) Schröt.]标样,以新创造的单病株(系)卵孢子菌土种子包衣接种法研究了我国粟白发病菌的生理小种。结果显示,白发病菌株与粟品种间有强互作反应,说明粟白发病菌的致病力有特异性。经选择,确定三三二、西城白、大青苗、柳条青和189等5个品种为一套适宜于测试粟白发病菌生理小种的鉴别品种。根据68个参试菌株在5个鉴别品种上的反应特征,初步将我国白发病菌区分为6群20个生理小种,并明确了各小种在各生态区的分布,我国4个谷子生态区中,黄土高原病菌小种类群最多,致病力也较强。     

谷子抵御白发病菌侵染的生理生化及基因表达分析

 白发病已成为我国谷子生产上的重要病害,不仅造成产量下降,还对谷子品质构成威胁。有关谷子品种响应白发病菌侵染的生理生化机制研究尚未见报道。本研究采用病菌卵孢子和谷粒混合的接菌方法分别接种抗病品种‘G1'和高感品种‘晋谷21'(JG21),并测定抗感谷子的植株形态指标、光合参数、防御酶活性、抗氧化酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量,同时结合基因表达分析,旨在明确谷子响应白发病菌侵染机制。结果表明,白发病菌侵染抗感品种后,植株高度及叶面积均表现出不同程度的下降,感病品种的株高降低幅度远大于抗病品种;与抗病品种相比,感病品种中除了胞间CO₂浓度显著升高外,其他光合参数显著下降,且均低于抗病品种。抗病品种中抗氧化酶和防御酶活性及脯氨酸、可溶性糖含量均升高,显著高于感病品种。抗病相关基因Seita.2G024600(PR1)、Seita.7G168700(PAL)、Seita.1G240200(PAL)和 Seita.9G462500(POD)在抗病品种中上调,而在感病品种中表达受到抑制或下调。以上光合参数、酶活性、Pro和可溶性糖含量变化等生理生化指标可作为抗性鉴定和种质筛选的参考,这些差异表达基因可能参与了谷子对白发病菌抗病调控。研究结果可为谷子抗病分子机制及分子改良育种提供理论基础。     

谷子抵御白发病菌侵染的生理生化及基因表达分析

 白发病已成为我国谷子生产上的重要病害,不仅造成产量下降,还对谷子品质构成威胁。有关谷子品种响应白发病菌侵染的生理生化机制研究尚未见报道。本研究采用病菌卵孢子和谷粒混合的接菌方法分别接种抗病品种‘G1'和高感品种‘晋谷21'(JG21),并测定抗感谷子的植株形态指标、光合参数、防御酶活性、抗氧化酶活性、可溶性糖及脯氨酸含量,同时结合基因表达分析,旨在明确谷子响应白发病菌侵染机制。结果表明,白发病菌侵染抗感品种后,植株高度及叶面积均表现出不同程度的下降,感病品种的株高降低幅度远大于抗病品种;与抗病品种相比,感病品种中除了胞间CO₂浓度显著升高外,其他光合参数显著下降,且均低于抗病品种。抗病品种中抗氧化酶和防御酶活性及脯氨酸、可溶性糖含量均升高,显著高于感病品种。抗病相关基因Seita.2G024600(PR1)、Seita.7G168700(PAL)、Seita.1G240200(PAL)和 Seita.9G462500(POD)在抗病品种中上调,而在感病品种中表达受到抑制或下调。以上光合参数、酶活性、Pro和可溶性糖含量变化等生理生化指标可作为抗性鉴定和种质筛选的参考,这些差异表达基因可能参与了谷子对白发病菌抗病调控。研究结果可为谷子抗病分子机制及分子改良育种提供理论基础。