多花黑麦草引进种质与产草量相关形态性状的变异分析

对来源于国外的30份多花黑麦草种质与产草量相关的10个形态性状进行表型变异分析、简单相关分析、主成分分析和聚类分析,结果表明:各性状均表现出较高的变异系数和极高的多样性指数,其中,单株鲜重和分蘖数变异系数最高,拉伸株高和倒二叶宽多样性指数最高。主成分分析显示,前3个主成分累计贡献率为72.2%,第1主成分以旗叶宽、倒二叶宽和茎粗为主要特征;第2主成分以鲜重、节间长和拉伸株高为主要特征;第3主成分以旗叶长和倒二叶长为主要特征。聚类分析表明,30份种质可划分为4个类群,各类群在单株鲜重和株高等性状上差异显著,其中类群Ⅰ的4份材料具有单株鲜重高、分蘖多、植株高大、叶片细长等特征,从中筛选产草量较高的优良品系或亲本的潜力较大。     

30份苏丹草种质资源农艺性状的遗传多样性分析

对30份苏丹草(Sorghum sudanense)种质资源的19个性状进行了遗传多样性、主成分与聚类分析。结果表明,19个性状在不同材料之间表现出了不同程度的多样性,千粒重的广义遗传力最高,为90.93%,穗一级枝梗长、穗粒重、茎粗等7个性状的广义遗传力在40%~70%,其他的性状广义遗传力相对较低,都在30%以下;主成分分析表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为84.32%,第1主成分反映产量,第2主成分反映生育期,第3主成分反映叶型;聚类分析将其划分为四大类群,类群Ⅰ为早熟、矮秆、细叶、短穗松散、多分蘖型,类群Ⅱ为晚熟、高秆、宽叶、短穗紧密、多分蘖型,类群Ⅲ为适熟、中秆、宽叶、长穗松散、中等分蘖型,类群Ⅳ为晚熟、高秆、宽叶、长穗松散、少分蘖型。     

扁穗雀麦优良品系数量性状的变异分析及遗传参数评估

以扁穗雀麦的9个新品系和2个国审品种为供试材料,采用方差分析方法,估算了21个数量性状的有关遗传参数,并结合性状间相关性分析和聚类分析对扁穗雀麦育种时的选择效果和育种潜力进行了评价。结果显示:达到显著水平的17个性状中14个性状广义遗传力处于极高水平,依次为单株干重、旗叶叶鞘长、旗叶宽、初级分枝数、倒二叶宽、茎粗、单株种子产量、株高、小穗数等,3个性状广义遗传力处于中等水平或中高水平,其中倒二叶长最低,其次为第1节间长。株高、倒二叶叶鞘长、旗叶宽、倒二叶宽、茎粗、分蘖数、花序数、小穗数、初级分枝数、单株干重和单株种子产量表现出较高的遗传进度,第1节间长、旗叶叶鞘长和小花数为中等,旗叶长和花序节数较低。此外,新品系在单株产量相关性状上总体优于两个国审品种,主要特征为植株高,叶片宽,茎秆粗壮,基部第1节间较短,分蘖数多,单株干重和种子产量高等特点。第1组(新品系组)内,BCS1103的株高和单株产草量最高,分蘖数较多;BCS1106的叶片最宽,分蘖数、圆锥花序数和小穗数最多,单株产草量和单株种子产量最高;BCS1109的基部第1节间,叶鞘最长,叶片最窄,茎秆最细,初级分枝数最多。第2组内,黔南比江夏表现出更优异的产草相关性状。综合试验结果认为,在注重产草量对扁穗雀麦进行选择时,株高、旗叶宽、分蘖数、倒二叶宽、茎粗和花序数的可靠性较大,选择效果较好。在注重种子产量进行选择时,分蘖数、花序数、单株生物量和株高的可靠性较大,效果较好。另外,本试验中的新品系与供试品种相比,在产草性状和种子生产性状方面均占有明显优势,具有选育出牧草新品种的潜力。     

无芒雀麦农艺性状与产量形成关系的多重分析

通过遗传参数估算、相关分析、主成分分析、逐步回归分析和通径分析等多种方法,综合分析无芒雀麦农艺性状与产量形成的关系。结果表明,无芒雀麦各性状变异丰富,变异系数介于7.75%~19.15%之间;茎节数、基部茎长、花序长、小穗数、旗叶宽、旗叶叶鞘长、倒二叶长、倒二叶宽和倒二叶叶鞘长遗传力达65%以上,遗传进度达15%以上,遗传稳定性较高,在育种选择中应用效果较好;多元逐步回归和通径分析表明,茎节数、基部茎长、穗下茎长、倒二叶长和倒二叶叶鞘长对干草产量具有较高的直接效应,小穗数、旗叶宽、倒二叶长、花序长和倒二叶宽对种子产量具有较高的直接效应;主成分分析筛选出Q2、Q4、Q6和Q8共4份高产种质材料,4份材料的平均干草产量达13.06t/hm 2,种子产量达1.62t/hm 2。综合分析表明,茎节数、基部茎长、花序长、小穗数、旗叶宽、倒二叶长、倒二叶宽和倒二叶叶鞘长具有较高的遗传稳定性,与无芒雀麦产量形成关系密切,可作为筛选高产无芒雀麦种质材料的鉴定性状;材料Q2、Q4、Q6和Q8综合性状较好,可作为培育优良品种的亲本材料。     

基于遗传多样性评估燕麦品种的农艺性状

为客观评价燕麦种质资源重要农艺性状的遗传多样性,并为黑龙江地区燕麦新品种选育提供关键数据,对51份燕麦种质资源13个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的9个数量性状进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,各性状的遗传多样性指数均较大,遗传多样性指数最高的是主穗长(1.517),其次为株高(1.448)和主穗粒重(1.414),性状变异系数最大的是主穗小穗数(34.8%),其次为主穗粒重(33.1%)和单株分蘖数(27.4%);聚类分析将51份燕麦品种的9个数量性状分为4大类群,类群Ⅰ为有益性状不明显,为多目标性状育种的亲本材料,类群Ⅱ为选育矮秆育种目标亲本材料,类群Ⅲ为高杆、增加分蘖数育种目标亲本材料,类群Ⅳ为选育大粒型、多轮层数、多小穗数等育种目标亲本材料。主成分分析结果表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为70.09%,第一主成分反映种子产量,第二主成反映单株分蘖数,第三主成分反映株高。     

基于遗传多样性评估燕麦品种的农艺性状

为客观评价燕麦种质资源重要农艺性状的遗传多样性,并为黑龙江地区燕麦新品种选育提供关键数据,对51份燕麦种质资源13个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的9个数量性状进行了聚类分析和主成分分析。结果表明,各性状的遗传多样性指数均较大,遗传多样性指数最高的是主穗长(1.517),其次为株高(1.448)和主穗粒重(1.414),性状变异系数最大的是主穗小穗数(34.8%),其次为主穗粒重(33.1%)和单株分蘖数(27.4%);聚类分析将51份燕麦品种的9个数量性状分为4大类群,类群Ⅰ为有益性状不明显,为多目标性状育种的亲本材料,类群Ⅱ为选育矮秆育种目标亲本材料,类群Ⅲ为高杆、增加分蘖数育种目标亲本材料,类群Ⅳ为选育大粒型、多轮层数、多小穗数等育种目标亲本材料。主成分分析结果表明,前3个主成分对变异的累计贡献率为70.09%,第一主成分反映种子产量,第二主成反映单株分蘖数,第三主成分反映株高。     

134份皮燕麦种质资源生物学性状遗传多样性分析

本研究对134份皮燕麦(Avena sativa L.)种质资源的20个生物学性状进行多样性、主成分以及聚类分析，评价其生物学性状的遗传多样性，为内蒙古东部地区燕麦种质资源的开发利用提供依据。结果表明：各生物学性状具有丰富的遗传多样性，多样性指数最高的性状是株高和穗长，变异系数最大的性状是分蘖数和主穗籽粒重。前4个主成分因子的特征值均大于1,累计贡献率达78.328%,第一、二、三和四主成分分别反映籽粒产量、株高、粒型和分蘖能力。根据品种(系)间各性状的遗传差异，通过聚类分析将134份种质划分为4类，其中类群Ⅰ可作为选育特异穗粒的高产型燕麦品种的亲本，类群Ⅱ可作为选育高杆的粮饲兼用型燕麦品种的亲本，类群Ⅲ可作为选育大粒专用型燕麦品种的亲本，类群Ⅳ可作为选育矮杆燕麦品种的亲本。     

川西北高原50份燕麦种质农艺性状遗传多样性分析及综合评价

为客观评价燕麦种质资源农艺性状的遗传多样性,本试验对50份国外引进燕麦种质资源的27个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的16个数量性状进行相关性分析、聚类分析和主成分分析,结果表明:遗传多样性指数最高的是穗长 (H'=2.04),变异系数最大的是营养枝数(63.36%);鲜草产量与干草产量、株高、分蘖数等呈极显著正相关(P<0.01);聚类分析将50份燕麦种质资源分为4大类群,第Ⅰ类群为早熟种质,具有植株高大、单株鲜草产量高、茎节数和小穗多、茎秆粗壮等特点,可作为选育多目标性状的优良种质或材料;第Ⅱ类群为中晚熟种质,但有益性状不明显;第Ⅲ类群属于中熟种质,植株分蘖能力强,种子千粒重高,可作为选育高产分蘖能力强的优良亲本;第Ⅳ类群属于晚熟种质,植株茎秆粗壮,可作为选育抗倒品种的优良亲本。主成分分析将16个数量性状指标集中在累计贡献率达77.00%的5个主成分中:第一主成分与燕麦牧草产量密切相关;第二主成分载荷最高的是单株营养枝数;第三主成分载荷最高的是生殖枝数;第四和五主成分主要反映茎节数和株高。综上所述,川西北地区引进的50份国内外燕麦种质资源的遗传多样性丰富,综合评价表明,种质Golden Yellow、Lightning、Golden Rain Ⅱ、Bambull Ⅱ可以作为亲本以改良当地燕麦品种。     

川西北高原50份燕麦种质农艺性状遗传多样性分析及综合评价

为客观评价燕麦种质资源农艺性状的遗传多样性,本试验对50份国外引进燕麦种质资源的27个农艺性状进行了形态多样性指数分析,并对其中的16个数量性状进行相关性分析、聚类分析和主成分分析,结果表明:遗传多样性指数最高的是穗长(H′=2.04),变异系数最大的是营养枝数(63.36%);鲜草产量与干草产量、株高、分蘖数等呈极显著正相关(P0.01);聚类分析将50份燕麦种质资源分为4大类群,第Ⅰ类群为早熟种质,具有植株高大、单株鲜草产量高、茎节数和小穗多、茎秆粗壮等特点,可作为选育多目标性状的优良种质或材料;第Ⅱ类群为中晚熟种质,但有益性状不明显;第Ⅲ类群属于中熟种质,植株分蘖能力强,种子千粒重高,可作为选育高产分蘖能力强的优良亲本;第Ⅳ类群属于晚熟种质,植株茎秆粗壮,可作为选育抗倒品种的优良亲本。主成分分析将16个数量性状指标集中在累计贡献率达77.00%的5个主成分中:第一主成分与燕麦牧草产量密切相关;第二主成分载荷最高的是单株营养枝数;第三主成分载荷最高的是生殖枝数;第四和五主成分主要反映茎节数和株高。综上所述,川西北地区引进的50份国内外燕麦种质资源的遗传多样性丰富,综合评价表明,种质Golden Yellow、Lightning、Golden RainⅡ、BambullⅡ可以作为亲本以改良当地燕麦品种。     

垂穗披碱草落粒性评价及农艺性状的相关性分析

为挖掘优异垂穗披碱草(Elymus nutans)种质资源,加快其抗落粒品种选育,本研究在前期资源筛选基础上,于2015-2016年对13份垂穗披碱草种质的落粒性及15个农艺性状进行了变异、相关性、主成分和聚类分析,并用隶属函数法对农艺性状进行了综合评价。结果表明,15个农艺性状中落粒率的变异系数最大,为57.43%,穗长的变异系数最小,为5.77%。13份种质中,PI619516落粒率最低,种柄断裂拉伸张力(breaking tensile strength,BTS)测定值达70.05gf,种质PI639855的落粒率最高,BTS值为13.99gf。BTS变异分析表明,种质PI639852的变异系数最大,为45.09%,表明该种质在落粒性方面存在较大的种内遗传差异。相关性分析表明,倒二叶长与旗叶长和旗叶宽,旗叶长与旗叶宽呈极显著正相关(P0.01),每穗小花数与穗长和茎粗呈显著正相关(P0.05),BTS与穗长和茎粗呈显著负相关(P0.05),表明穗长和茎粗越大,BTS就越小,落粒率就越高。以BTS值为变量的聚类分析结果表明,13份种质被聚为4类,第ⅰ类种质落粒性最高,第ⅱ和第ⅲ类种质表现出很高的落粒性,而第ⅳ类种质落粒性中等。15个农艺性状的综合聚类分析结果表明,13份种质被聚为4类。隶属函数分析表明,种质PI547394的综合性状表现优异,综合隶属函数值为0.55。本研究为垂穗披碱草育种提供了宝贵的遗传资源。     

油莎豆种质资源表型性状遗传多样性分析及综合评价

油莎豆(Cyperus esculentus L.)是一种粮、油、饲兼用，综合利用价值较高的经济作物。种质资源遗传多样性分析及评价是开展油莎豆遗传育种和复杂性状遗传解析的重要基础。本研究以国内外收集的48份油莎豆种质资源为实验材料，对株高、分蘖数、叶宽、块茎长宽比、产量等10个农艺性状进行遗传多样性分析和综合评价。结果表明：48份油莎豆表现出较丰富的遗传多样性(变异系数8.94％～50.3％)，其中与地上草产量和地下块茎产量相关的指标如分蘖数、块茎长宽比、百粒重等性状变异程度较高。聚类分析表明，48份油莎豆资源可分为4个类群，第Ⅰ类群包含15个种质，第Ⅱ类群包含5个种质，第Ⅲ类群包含12个种质，第Ⅳ类群包含16个种质。主成分分析和逐步回归分析法综合评判表明，JYD-27，JYD-41，JYD-20的综合性状表现较好，块茎长宽比、百粒重、叶长宽比3个主成分可作为种质资源综合评价指标。     

28份籽粒苋种质资源的主要农艺性状遗传多样性分析

为了解在哈尔滨地区引种的28份籽粒苋（Amaranthus hypochondriacus）种质资源的遗传多样性,本试验对28份籽粒苋的22个农艺性状指标进行了多样性指数分析、相关性分析、聚类分析和主成分分析。结果表明：该批籽粒苋种质资源具有较为丰富的遗传多样性,13个质量性状的Shannon多样性指数分别为花序颜色（1.569） > 茎颜色（1.525） > 茎条纹颜色（1.294） > 花序一级侧枝姿态（1.061） > 叶脉明显程度（1.000） > 叶正面颜色（0.956） > 叶背面颜色（0.906） > 团伞状花簇的密度（0.856） > 叶片先端形状（0.822） > 种子颜色（0.658） > 花序姿态（0.656） > 叶柄花青甙显色（0.628） > 花序花簇类型（0.257）;9个数量性状遗传多样性指数和变异系数均以单株干重最大,分别为1.612和34.59%。相关分析结果表明,单株干重与株高、叶长、叶宽、茎粗、叶柄长、主序花序长和单株有效分枝数均呈极显著正相关（P<0.01）。通过聚类分析将28份资源分为4类,第Ⅰ类群各性状中等;第Ⅱ类群综合性状均较好,属于高秆、高产籽粒苋优异材料;第Ⅲ类群茎秆最粗、主花序最长、千粒重最大,可作为选育种子高产的优异材料;第Ⅳ类群为矮秆、观赏型籽粒苋特异材料。主成分分析结果显示,前3个主成分的累计贡献率为78.048%,其中第1主成分与籽粒苋的干草产量有关,第2主成分与种子产量有关,第3主成分与形态性状有关。本研究对28份籽粒苋的多个形态指标进行了深入分析,可为我国籽粒苋种质资源高效利用、亲本选择和品种改良提供理论基础。     

玉米×墨西哥大刍草杂种饲草产量及其构成性状对密度和氮肥的响应

研究了不同密度和施氮量对玉米（Zea mays）×墨西哥大刍草（Z.mexicana）饲草产量及其构成性状的影响,结果表明,密度和施氮量对玉米×墨西哥大刍草杂种的饲草产量和产量性状影响显著。随着密度和施氮量的增加,饲草产量发生变化。饲草产量与绿叶片数、叶长、叶面积呈负相关,与密度、施氮量、主茎粗、分蘖数、叶宽、单株鲜质量呈正相关,与草长呈显著正相关（P<0.05）;单株鲜质量与密度、草长、主茎粗、分蘖数、叶宽、叶面积相关显著。密度、单株鲜质量、草长对饲草产量直接作用分别在0.05、0.05、0.1水平差异显著,是影响饲草产量的重要因素。种植密度40 000株·hm-2、施氮量450 kg·hm-2时,鲜草产量达到最高,为59 444.74 kg·hm-2;干草产量达到最高时（12 374.39 kg·hm-2）的种植密度和施氮量分别为40 000株·hm-2、600 kg·hm-2。说明,玉米×墨西哥大刍草杂种种植密度在40 000株·hm-2的基础上施氮450 kg·hm-2左右是饲草高产、优质的合理组合。     

菊苣主要表型性状的多元统计分析

为探明菊苣不同来源、不同类型种植材料的表型变异特征及其原因,通过变异系数、相关性、聚类和主成分分析对80份菊苣属材料表型性状进行多元统计分析。结果表明,1)不同菊苣种质资源的形态学特征存在广泛的变异,3级生殖枝数变异幅度最大,变异系数为31.11%;2)菊苣形态学特征间存在显著相关性,叶片宽大类型的菊苣种质,植株高、生殖枝多、茎秆粗壮,但单个花序小花数少;3)聚类分析表明,不同菊苣种质资源可划分为3个形态类型,即窄叶匍匐型、中等宽叶直立型和阔叶直立型;4)主成分分析表明,不同材料间和类型间的差异主要来源于叶片大小、株高和小花数、小花直径。     

‘甘引1号’黑麦农艺性状与鲜草产量的关系

对‘甘引1号’黑麦(Secale cereale L.‘ganyin No1’)种质的8个农艺性状与鲜草产量的关系进行分析。结果表明:分蘖数、茎叶比和穗重与产量表现为极显著正相关,株高和穗长与产量的相关性也达到显著水平;株高、分蘖数、茎叶比、和穗重4个农艺性状对产量形成的贡献最大,是构成产量的主要因素。     

国外引进鸭茅种质形态变异研究

鸭茅(Dactylis glomerata L.)是在世界范围内广泛栽培种植的一种重要禾本科牧草,具有高产、优质、抗逆性较强等特点。以84份国外引进鸭茅种质为研究对象,对其11个形态学性状进行研究分析,旨在为筛选优良鸭茅种质提供依据。结果表明:不同种质鸭茅的植物形态学特征存在广泛变异,其中以小穗数变异最大,小花数、茎粗次之,而叶宽变异最小。变异系数与主成分分析结果显示,小穗数、小花数、株高和内稃长4个性状是造成鸭茅表型差异的主要因素。以11个形态性状为基础的聚类分析可将所研究的84份材料分为3类,每一类都由不同地域来源的鸭茅构成,表明鸭茅种质资源的多样性由品种间基因型不同所致。     

中国西南区野生芒居群表型变异研究

生物能源被认为是21世纪最有希望在解决能源危机方面有所作为的能源。芒植株普遍高大、生物质产量高、燃烧品质好,加之其分布广泛、抗逆性强、适宜在广袤的边际土地上种植,成为一种极为理想的生物能源植物。为探明中国西南区野生芒居群的表型多态性及表型变异规律,对37个野生居群材料的9个植物学形态特征及产量性状进行了研究。结果表明,11个表型性状在居群间的差异均达到极显著(P＜0.01)水平,各性状特征在居群间存在广泛的变异,变异系数由大到小依次为单株产量干重、单株产量鲜重、分蘖数、旗叶长、旗叶宽、叶宽、茎节数、茎节长度、茎粗、株高和叶长。11个性状特征间存在显著的相关性,叶片长而且宽的芒,旗叶长而宽,植株高大,茎秆粗壮,分蘖较少,反之亦然。此外发现分蘖数、株高、叶长3项指标对芒单株产量存在显著正相关(P＜0.01),是评价芒单株产量的3项主要指标。9个植物学形态特征可归成为4个主成分因子,累计贡献率达到82.551%,最大程度上反映了所有材料测定的表型特征。采用欧氏距离系统聚类法将37个芒野生居群依据9个植物学形态特征分为3类:植株高大叶片窄长型、植株高大叶片宽长型和植株低矮叶片窄短型。