黄淮小麦农艺性状进化及对产量性状调控机理的分析

【目的】气候变化对小麦生产的影响已经受到广泛关注。在气候变化背景下,小麦育种必须重新定位。文章对黄淮地区小麦进化材料的农艺性状进化以及对单株产量性状调控机理进行分析,为未来小麦适应气候变化和高产育种目标提供理论依据。【方法】对30个不同染色体倍数的小麦进化材料的12个农艺性状进行进化趋势分析。并对小麦进化材料的农艺性状进行相关分析、通径分析、逐步回归分析、主成分分析和聚类分析,探讨小麦进化育种中各农艺性状对单株产量的调控规律。【结果】通过对农艺性状的进化趋势分析和多重统计分析获得如下结果：①黄淮小麦进化过程中其抽穗期、生育期、株高、单株穗数等有减少的趋势,但生殖生长期占全生育期比例、收获指数、千粒重和单株粒重等有不同程度的增加趋势。②相关分析表明,单株粒重与穗粒数、千粒重、收获指数和单株生物学产量均呈极显著正相关,与生殖生长期占全生育期比例呈显著正相关,与抽穗期、生育期和单株穗数均呈极显著负相关。③多元逐步回归分析结果表明,收获指数、单株生物学产量和生育期是决定单株粒重的3个主要因子,共同决定了单株粒重96%的变异。其中,收获指数、单株生物学产量对小麦单株粒重有大的正效应调控作用,生育期对小麦单株粒重有较大的负效应调控作用。④通径分析表明,11个农艺性状对单株粒重直接贡献大小依次为收获指数＞单株生物学产量＞穗粒数＞穗长＞单株穗数＞每穗小穗数＞生殖生长期占全生育期比例＞抽穗期＞株高＞千粒重＞生育期。其中,收获指数、单株生物学产量、千粒重和穗粒数对单株粒重有较大的正效应。⑤主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达81.873%,表明3个主成分已覆盖所有性状的主要信息。⑥根据综合值的聚类分析和对不同年代的种质资源农艺性状的特征比较,将30个小麦进化材料分为了早熟矮秆低产型、晚熟高秆低产型、晚熟高秆中产型、早熟高秆中产型和早熟矮秆高产型五大类小麦资源。【结论】通过对30个小麦进化材料农艺性状的多重统计分析,得出每个小麦进化材料的相关信息。小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应。这是在气候变暖背景下,人工选育高产品种和自然选择共同作用的结果。     

基于2b-RAD技术的家蚕BmNPV抗性关联基因的全基因组筛查

不同家蚕品种对家蚕核型多角体病毒(Bm NPV)的抵抗性存在较大差异,家蚕抗性品系AN、野BN对Bm NPV侵染具有较强的抵抗性。用易感家蚕品系C108分别与AN和野BN杂交、回交,构建两个抗性品系的BC3M和BC4M分离群体,利用简化基因组测序技术2b-RAD(基于IIB型限制性内切酶的RAD)进行亲本和杂交分离群体的基因组测序,通过生物信息学方法筛选位于染色体上与抗性相关的多态性SNP标记,进行抗性品种的基因型分析。对3个亲本及2个抗性分离群体样本基因组DNA构建的2b-RAD标签文库进行Illumina测序,获得抗性亲本AN、野BN的多态性SNP标记11 919个和12 293个。对抗性分离群体全基因组染色体的Bm NPV抗性关联SNP标记指数(SNP-index)进行分析,结果表明亲本品系AN、野BN的Bm NPV抗性相关SNP标记分布在多个染色体上,其中AN的全基因组中抗性贡献率前5位是第5、10、27、23和4号染色体,野BN的全基因组中抗性贡献率前5位的是第4、27、15、18和6号染色体,有多个SNP-index高值位点与已知Bm NPV抗性相关基因的位置具有较高的一致性。推测AN、野BN两个品系的Bm NPV高抗性与抗性主基因和其他抗性基因的联合作用有关。     

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.     

利用转录组学和蛋白质组学技术揭示小麦抗旱分子机制的研究进展

干旱是影响小麦种植区域分布、产量和品质的最严重的非生物胁迫因素之一。随着气候变暖、淡水资源日益短缺,干旱对小麦的影响呈现加重趋势。当前,转录组和蛋白质组技术已经成为研究小麦抗旱分子机制的常规和可靠工具,利用这两种技术已在不同小麦品种和小麦野生近缘种中鉴定出了大量参与小麦抗旱分子调控网络的基因和蛋白质。本文简要介绍了近年来利用转录组和蛋白质组学技术获得的对小麦响应干旱分子机制的认识,指出了存在的主要问题,并展望了未来发展趋势,对应用已有的研究成果改良小麦抗旱性及进一步应用转录组和蛋白质组学技术更好地揭示小麦抗旱分子机理具有参考意义。     

山东省现代生态农业展望

山东省是我国农产品出口第一大省,粮食生产第二大省.本文从粮食增长潜力、现代粮食产业发展、现代农业概况及发展潜力、农产品出口的优势、现代生态农业展望、现代农业科技观光旅游业对近年来山东省现代农业的发展状况进行总结与分析,并论述了山东省现代农业发展所面临的挑战,以期为带动我国其他地区现代农业快速发展提供经验和信息.     

小麦水旱地品种回交二代农艺性状改良效应分析

为研究干旱条件下小麦水旱地品种回交后代群体农艺性状改良效应,本研究以旱地品种‘长6878’为供体亲本、水地品种‘济麦22’为轮回亲本获得的回交二代（BC₂）后代材料,对其株高、穗长、穗下节间长、分蘖数、小穗数、穗粒数、单株生物学产量、单株粒重、千粒重、经济系数等10个农艺性状进行相关、聚类和主成分分析。结果显示,回交后代材料在株高、穗长、穗下节间长、分蘖数等性状偏向于轮回亲本‘济麦22’,同时在小穗数、穗粒数、单株生物学产量、单株粒重、千粒重、经济系数等性状中存在超亲效应。相关分析表明,经济系数与单株粒重显著正相关,而单株粒重又与株高、穗长、分蘖数、小穗数、穗粒数、单株生物学产量、千粒重等7个性状达极显著正相关水平。在欧式距离40处,BC₂群体分为4类,以轮回亲本‘济麦22’为核心的第Ⅱ类占BC₂代总数的30.5%,供体亲本‘长6878’单独划为第Ⅳ类;在欧式距离45处将第Ⅰ类（占BC₂代总数的58%）和第Ⅱ类合并成一个新的类群,即群体中88.5%的BC₂单株和轮回亲本划分为一类。主成分分析得到5个主成分因子对BC₂代农艺性状变异累计贡献率为85.51%,并筛选出综合得分高的10个株系,可作为后代重点选育。综合以上结果,在BC₂代已经取得了良好的农艺性状定向遗传改良效应,为回交定向改良小麦抗旱水分高效利用和选育新品种提供理论依据和技术支撑。     

牛羊屠宰检疫存在的问题及改进措施

随着人们的生活水平提升,消费观念也在不断发生改变,更加关注自身的健康和食品安全,这就对畜产品的质量提出了更高的要求。动物检疫工作中存在着不同的问题,确保检疫工作的质量也是实现食品安全的重要保证。本文中分析了动物检疫工作中存在的问题,并且针对这些问题提出了相应的对策。     

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.     

玉米抗旱节水产量性状相关及通径分析

在华北地区选育种植抗旱节水高产玉米品种,对我国粮食资源和水资源安全有重要意义.本研究选用在华北平原地区大面积推广的10个玉米杂交种进行抗旱节水高产试验,在灌溉出苗一水条件下,结果表明,浚单20的产量最高,达8 697.337 ks/hm2,接近水地高产水平,水分利用效率为1.617 ks/mm,有5个品种鲁玉13、邢抗2、郑单958、冀玉9、蠡玉18超过7000 kg/hm2,水分利用效率在1.3 ks/mm以上;说明这些品种有较好的抗旱节水高产能力,在有限灌溉条件下,华北地区玉米可实现节水和高产双赢.通过11个农艺性状与小区产量的相关和通径分析,结果表明,在有限水分条件下,穗重对产量正效应最大,负作用最大的是轴重.在选育抗旱节水高产玉米新品种的过程中,应选择穗重、百粒重大,行数多,行粒数多,出籽率高,粒长较长;轴重小,穗干尖长度少,轴周长较细的品种.这些研究结果为玉米抗旱节水高产品种选育和栽培提供了大量有用信息.     

玉米根系伤流量与产量关系研究

为探讨伤流量日变化与产量之间的关系,以及筛选抗旱节水品种.本研究对华北地区广泛种植的10个玉米品种日伤流量变化进行统计学分析,发现上午时的根系伤流量与产量呈显著正相关,特别是7:00 - 8:30的伤流量与产量有直接的线性关系,说明清晨时的伤流量可以作为一个直接的抗旱性指标.同时以上午时的伤流量和产量为指标可将供试品种...