高粱抗丝黑穗病遗传与分子育种

高粱丝黑穗病是由土传病菌——丝轴黑粉菌引起,其是遍布全世界的重要病害,也是影响我国高粱生产发展的主要病害之一,在生产上应用抗病品种是控制该病的最重要途径。对病原菌及其生理分化、抗性遗传及抗性基因分子标记及抗病基因转化等方面的研究进展进行了综述,以期为选育抗病品种和丝黑穗病害防治提供参考。     

能源用甜高粱晋甜杂2号的选育及栽培技术

晋甜杂2号是以不育系7050A为母本、自选恢复系甜C-1-1为父本组配而成的能源用甜高粱杂交种。2010—2011年全国高粱品种区域试验结果表明,晋甜杂2号生育期较晚,茎秆产量高,鲜质量平均为81 660 kg/hm2,茎秆出汁率为55.7%,含糖锤度19.2%,高抗丝黑穗病,叶病轻,有较好的抗倒性,是生产燃料乙醇较理想的能源作物品种,可在我国东北、华北、西北等地区种植。     

基于RNA-Seq筛选高粱低氮胁迫相关候选基因

研究低氮胁迫条件下不同高粱材料间的基因差异表达,为耐低氮型高粱品种选育和耐低氮胁迫的分子机制探究提供参考。选取2个耐低氮型高粱(BSX44和BTx378)为试验材料,设置正常和低氮胁迫2个处理,利用RNA-Seq技术对高粱苗期、抽穗期和开花期的基因表达进行分析,通过生物信息学对差异基因的生物学功能和代谢途径进行研究,筛选可能参与低氮调控的基因,了解氮高效基因型在氮素吸收利用过程中可能的分子途径。结果表明,在正常和低氮胁迫下, BTx378和BSX44在苗期分别筛选出937个和787个差异表达基因,抽穗期分别筛选出1305个和935个差异表达基因,开花期分别筛选出1402个和963个差异表达基因。对3个时期的差异表达基因进行鉴定,发现在苗期、抽穗期和开花期分别有246、371和306个基因在2个耐低氮高粱品种中共同差异表达,有28个基因在2个耐低氮品种的不同生育时期均差异表达,其中有5个基因上调表达,23个基因下调表达;对共同差异表达基因的KEGG相关代谢通路富集分析,发现主要集中在氮代谢、丙氨酸,天冬氨酸和谷氨酸代谢、甘油磷脂代谢、氨基酸的生物合成等途径,表明耐低氮型高粱可能通过这些途...     

基于SSR标记的饲草高粱种质资源遗传多样性分析

为了研究饲草高粱品种之间的遗传关系,本研究利用109对SSR引物对48个饲草高粱种质资源进行遗传多样性分析。结果表明,109对SSR引物在3%琼脂糖凝胶上共检测出300个等位变异,平均每个位点检测到3.08个等位变异。平均多肽信息量为0.605 6,多态性信息指数变幅为0.268 0~0.901 2。通过聚类分析将48个高粱品种分为2个类群。分类结果和已知系谱的亲源关系多数吻合,说明供试的饲草高粱种质资源具有较为丰富的遗传多样性。本研究旨在对饲草高粱种质资源的有效利用提供帮助和参考。     

粒用高粱种质中后期抗旱性鉴定筛选与分类指标评价

【目的】高粱为世界第五大禾谷类作物,具有多种使用价值。与其他作物相比,高粱具有较强的抗旱能力,但是伴随全球干旱的加剧,干旱成为限制高粱尤其是粒用高粱生产的主要因素之一,同时,不同品种间抗旱能力差异显著。通过对粒用高粱材料进行抗旱性鉴定评价,为高粱抗旱性分子机理以及抗旱育种研究奠定基础。【方法】 以165份粒用高粱为材料,通过干旱（DS）和正常灌溉（NI）2种处理方式,在山西省和海南省两地开展抗旱试验。采用大田自然鉴定法,调查株高、穗长、茎粗、叶片持绿性、倒伏率、千粒重、籽粒大小和产量8个主要形态指标。采用综合抗旱系数（CDTC）、抗旱指数（DI）和隶属函数（D）进行聚类分析,结合3种方法对材料进行分类,并对抗旱指标进行评价。【结果】 在干旱胁迫下,粒用高粱8个形态指标均出现下降。除叶片持绿性与株高和籽粒大小不相关,抗倒伏性与穗长和籽粒大小不相关外,其余指标均存在一定程度上的相关性。根据3种综合抗旱评价方法筛选出高抗材料5份（L013、SX44B、SX18-25、SX18-87和L405）,敏感材料4份（SX18-46、SX18-82、SX18-96和SX18-73）;根据形态指标的相对值和变异系数,两地试验都显示叶片的持绿性、产量、籽粒大小和抗倒伏性,4个指标对干旱较为敏感,且存在信息交叉。主成分分析结果显示,决定第一主成分的主要是产量、株高和籽粒大小,贡献率31.841%;决定第二主成分的主要是叶片持绿性和千粒重,贡献率20.441%;决定第三主成分的主要是茎粗,贡献率13.557%;决定第四主成分的主要是抗倒伏性,贡献率11.428%;决定第五主成分的为穗长,贡献率9.461%。【结论】 粒用高粱中后期干旱胁迫对其主要形态指标均有显著影响。不同高粱材料间抗旱性差异显著,结合3种抗旱性综合评价方法,可以较为准确地评价高粱材料的抗旱性。叶片的持绿性和产量可以作为评价高粱花后抗旱性的主要形态指标。     

甜高粱抗倒伏性研究进展

甜高粱生物产量高,含糖量高,乙醇转化率高,抗逆性强,是能源作物。倒伏一直是影响甜高粱高产稳产的主要因素,倒伏导致甜高粱籽粒产量下降并影响茎秆干物质的积累,也不利于收割。从形态和生理生化性状、预防的栽培措施、遗传、评估等方面对甜高粱抗倒伏性的研究进行了探讨,以期为甜高粱的推广种植和品种选育提供参考。     

能源用甜高粱晋甜杂1号的选育

晋甜杂1号是以不育系7050A为母本、自选恢复系05206为父本组配而成的能源用甜高粱杂交种。该杂交种茎秆产量高,茎秆多汁,含糖量高,高抗丝黑穗病,叶部病害发生轻,抗倒伏,生育期适中,可作为能源作物在我国东北、华北、西北等地区种植。     

调产中的优势草种——草高梁

草高梁是我所利用高粱雄性不育系作母本，苏丹草作父本杂交产生的杂种一代新型牧草，目前已在养牛、养羊和养鱼业中形成市场。     

高粱296B固定杂种优势能力研究

报道了296B做为一种新的无融合生殖材料在固定杂种优势中的作用,并对其杂交不孕性的遗传规律进行了研究,发现296B作母本的不亲和性与R473相似,其杂交不孕性由细胞质控制。296B与R473具极高的亲和力,二者杂交产生的类杂种后代不同于双亲,可能为一种接近专性的无融合生殖新类型。     

高梁高产杂交种穗结构的遗传分析

采用完全双列杂交法对高梁４９个基因型的８个穗部性进行了遗传相关分析。结果表明：千粒重的遗传力较高，而穗粒数的遗传力则相对较低，可以通过对二三极枝梗数的选择来间接选择穗粒数。虽然大穗、大粒型杂交种都有高产的例证，但理想的高产杂交种却是大穗和大粒的兼顾与协调。因而合理的高产穗结构应是相对较高的千粒重前提下，相应增加二、三枝梗数。