优质高产谷子新品种长农35号的选育

长农35号（原代号99F7-3）系山西省农科院谷子研究所选育出的谷子新品种,2004年通过山西省农作物品种审定委员会认定,2005年通过全国农作物品种鉴定委员会鉴定。该品种具有优质、高产、抗病,绿叶成熟,农艺性状优良,适应性广的特点。其小米营养丰富,米色金黄,商品性好,被评为国家一级优质米。适于在无霜期150d以上的西北黄土高原地区春播旱地种植。     

小米外观品质及淀粉RVA谱特征与米饭适口性的关系

为了明确小米的外观品质及淀粉RVA谱特征与米饭适口性的关系,加快谷子的品质育种进程,特进行了此项研究。对18个小米品种的外观品质、米饭适口性进行人为打分评价,淀粉RVA谱特征值采用RVA黏度速测仪进行测定,结果表明,小米色泽对米饭的适口性影响较大,小米色泽好的(金黄或鲜黄)品种,其适口性好;RVA谱特征值中崩解值越大消减值越小,反之消减值越大;米饭的口渣感越小,适口性越好;RVA分析可作为谷子品质育种的一项重要的辅助选择技术。     

谷子SiARGOS1的克隆、表达分析和功能标记开发

【目的】从谷子中分离受激素诱导表达、参与器官大小控制的拟南芥ARGOS(Auxin-regulated gene involved in organ size)基因家族的同源基因,进行生物信息学分析,明确其在不同组织器官及其受植物激素诱导的表达模式,分析基因编码区及其启动子序列差异,开发功能标记,为谷子产量性状相关基因的改良提供依据。【方法】通过对已有ARGOS蛋白保守结构域进行BLAST,明确谷子ARGOS家族成员数目并进行蛋白序列分析,采用同源克隆方法获得谷子ARGOS家族成员之一——SiARGOS1编码区及其启动子序列,用生物信息学方法分析SiARGOS1启动子的顺式作用元件,通过实时荧光定量PCR分析该基因在谷子各器官中以及不同植物激素条件下的诱导表达模式,利用基因编码区及启动子序列的SNP和插入缺失序列开发分子标记,同时利用85份谷子品种的穗重(panicle weight,PW)、穗粒重(grain weight,GW)和千粒重(thousand-grain weight,TGW)等产量性状数据进行基因型间的差异显著性分析,挖掘用于检测该基因与谷子产量性状相关优异等位变异的功能标记。【结果】获得6个谷子ARGOS家族成员,均具有典型的保守OSR(organ size related)结构域,包含2个跨膜螺旋结构和1个高度保守富含亮氨酸区域,克隆了与拟南芥AtARGOS同源的家族成员之一——SiARGOS1编码区及其启动子序列,该基因位于谷子第8染色体上,开放阅读框为342 bp,无内含子,编码113个氨基酸,启动子区域为2 109 bp,含有与生长素、乙烯、茉莉酸和赤霉素等多种植物激素调控有关的元件。表达分析发现,SiARGOS1在谷子根、茎、叶和穗等器官中均有表达,在根中表达量最高,其次为茎和叶,穗中表达量最低。SiARGOS1对生长素吲哚乙酸(indole-3-acetic acid,IAA)不敏感,但受乙烯利(ethephon,ETH)上调表达。不同基因型谷子SiARGOS1序列分析发现,SiARGOS1编码区151 bp(起始密码子83 bp)处存在1个SNP(C/G),导致该基因第28个氨基酸发生突变(Ala/Gly),据此设计一个CAPS-AccⅡ标记;另外,启动子区存在19个SNP和2个In Del,根据-1 652—-1 651处(TA)_(2/3)和-1 165—-1 163处(TCA)_(1/2)的序列差异分别设计SSR引物AP-1和AP-2。同时,用这些标记对85份谷子品种进行检测,CPAS-AccⅡ和AP-1检测到不同基因型的穗重、穗粒重和千粒重的差异均不显著,而AP-2检测的2种基因型间除千粒重差异不显著外,穗重和穗粒重在2015和2016两年间差异均达到显著水平。【结论】在谷子中发现6个ARGOS家族成员,均具有保守OSR结构域,其中,谷子SiARGOS1开放阅读框为342 bp,无内含子,与拟南芥AtARGOS同源,该基因对生长素不敏感,但受乙烯利上调表达。在该基因启动子区开发的SSR标记AP-2可作为功能标记,用于谷子穗重和穗粒重等产量性状相关优异等位变异的鉴定和筛选。     

模糊概率及灰色关联法应用于谷子品种综合评价研究

运用模糊概率及灰色关联法综合评价了北方７省市春播晚熟组７个谷子品种１９９５－１９９７年３ａ大区区域试验的资料,结果表明,各参试品种的优劣次序为;晋汾３５,生谷２５,铁谷７号,晋谷１６,延９３１１,遗４７４,长９４品３。     

谷子加工是谷子产业发展的关键因素

谷子是我国北方的古老作物,新中国成立后我国制定了农业现代化目标,随着现代农业进程的快速发展,谷子在我国粮食作物中逐渐退出了主粮的范围。随着农业产业结构调整,农业产业化迅速发展,2008年谷子产业体系启动,经过近10年的快速发展,谷子产业已经逐渐从传统的小农生产走出来,融入我国特色农业现代化的进程,但是作为小宗作物,发展较慢,产业链中的许多环节还很薄弱,其中谷子加工就是一个很重要的环节,谷子产后加工的落后极大影响了谷子产业发展进程。     

西北春谷区国家谷子区域试验中晚熟组品种的适应性分析

利用国家谷子品种区域试验西北春谷区中晚熟组2008年参试品种的产量数据,采用高稳系数法对参试谷子品种的高产稳产性进行评价;以各试点所有参试品种的平均产量作为环境指数,采用一年多点分析法（LSD法）,利用DPS分析软件对谷子品种的地区适应性进行分析。结果表明：长生07、朝108、汾选8号和太选7号具有高产稳产的潜力,属于高产稳产品种;在陕西延安和山西长治种植的谷子具有较高的产量,两地适合谷子生长,有利于谷子高产稳产。     

西北春谷区中晚熟组谷子主要农艺性状的相关和通径分析

以2008年国家谷子品种区域试验西北春谷区中晚熟组品种的性状结果为数据材料,对西北春谷区中晚熟组谷子产量构成的主要农艺性状进行相关和通径分析。结果表明：生育期、穗粒重和单穗重是构成西北春谷区中晚熟组谷子单株产量的主要因素,其次是株高和出苗-抽穗。性状对单株产量的直接贡献顺序为单穗重〉出谷率〉生育期〉株高〉穗长〉千粒重〉出苗-抽穗〉穗粒重。     

优质高产谷子新品种长农38号的选育

利用60Co辐射处理晋谷14号获得的突变系96γ-20,与91品8杂交,经过8代连续定向选育出优质高产谷子新品种长农38号。2005年被评为全国二级优质米,2007年通过山西省农作物品种审定委员会认定,2009年通过全国谷子品种鉴定委员会鉴定。该品种综合性状好,结合配套栽培技术,增产潜力大。适于无霜期〉150 d的西北黄土高原地区春播种植。     

基于PCR技术的谷子分子标记遗传图谱构建

【目的】构建一张基于PCR技术的谷子分子标记遗传图谱。【方法】以谷子高146A和K103杂交自交F2分离群体为作图群体,以分布于谷子9条染色体上的81个SSR标记为主要参考标记,采用来自谷子、水稻、珍珠粟和高羊茅的SSR、STS、SNP、SV和ACGM标记共1 733个,在亲本间筛选多态性标记,并进一步在F2群体间进行验证,利用MAPMAKER VERSION 3.0软件进行连锁分析,采用MapDraw V2软件绘制遗传连锁图谱。【结果】构建了一张包含192个不同类型分子标记的谷子遗传图谱,新定位标记33个,其中32个来自谷子,另1个来自珍珠粟。遗传图谱包含9个连锁群,覆盖基因组全长2 082.5 cM,连锁群长度介于119.5-475.2 cM,平均长度231.39 cM,标记间平均距离10.85 cM,每个连锁群上的标记数介于10-37个。部分连锁群上标记存在偏分离现象,在定位的192个标记中,共有36个标记发生偏分离,占图谱总标记的18.75%,其中,在LG2、LG6和LG7上分别聚集分布了10、15和7个偏分离标记,出现了偏分离热点区域,而在LG1、LG4、LG5和LG8上仅有零星分布,LG3和LG9上则没有偏分离标记。对来自不同作物的分子标记在谷子上的可转移性分析发现,来自谷子的1 235个PCR标记中有205个标记在双亲及其F2群体间有多态性,多态率为16.60%,而来自珍珠粟、高羊茅和水稻的498个PCR标记,在该群体上仅发现1个多态性标记。【结论】利用不同物种中的分子标记构建了一张覆盖基因组长度为2 082.5 cM的谷子遗传连锁图谱,其分子标记主要来自于谷子。     

应用GGE双标图评价谷子区试品种稳产性及试点代表性

应用GGE双标图法对2010年国家谷子区域试验(早熟组)9个品系8个试点的产量稳定性和试点代表性进行了分析评价,结果表明:大同33号、9931-2-1-2、张杂谷6号属于丰产、稳产性都较好的品种。大同33号在西吉、大同、会宁、原州4个试点表现最好;A2-2241在榆林、张家口、赤峰3个试点表现最好,2003-929在呼和浩特最好,原产地育成品种基本上在当地具有很好的适应性。西吉试点是既有区分力又有代表性的试点,呼和浩特和张家口试点的区分能力较强,但代表性一般,会宁、原州、大同、赤峰试点是有代表性的试点,但对品种的区分能力有限。