玉米穗长上位效应和Q×E互作效应分析

以掖478×丹340的500个F2单株为作图群体,利用混合线性模型的复合区间作图法对397个F2∶3家系在5个生态环境下进行穗长的QTL定位分析。共检测到16个穗长QTL,单个QTL所解释的表型变异在0.15%~6.24%,累计贡献率为47.8%。在16个QTL中有10个与环境发生互作,占62.5%,贡献率在0.48%~3.78%之间。上位性互作检测到4对QTL,未检测到上位性QTL与环境互作。表明穗长受微效多基因的控制,易与环境发生互作,上位性互作在其遗传中起一定作用。     

应用SSR分子标记分析国外种质对我国小麦品种的遗传贡献

利用363对SSR标记分析了在我国小麦生产和育种中发挥了重要作用的11份国外引进品种和33份选育品种的遗传组成,旨在揭示国外种质对我国小麦品种改良的遗传贡献,指导种质资源引进和利用。国外种质包含了选育品种所发现等位变异的76.3%。与不同时期小麦品种等位基因多样性比较发现,国外种质的平均等位变异数最多(3.92),20世纪60年代(2.86)和70年代(3.01)基本一致,80年代有所升高(3.46)。品种间遗传距离比较与品种等位基因多样性结果相吻合。比较引进和选育品种在SSR位点的等位变异频率变化,发现至少在33个SSR位点,国外种质等位变异在我国小麦育种中被优先选择(该等位变异在引进和选育品种的分布频率均高于70%),其中一些位点已知与产量、生育期和抗病等性状密切相关。表明引进品种在以上基因组区域对我国小麦品种具有非常高的遗传贡献。     

回交高代选择导入系的纹枯病抗性与抗旱性的遗传重叠研究

利用来自抗旱性较好的供体亲本（BG300和BG304）、具有两种遗传背景（IR64和特青）的水稻高代回交（BC2）抗旱选择导入系，通过人工接种的方法鉴定纹枯病抗性，考察纹枯病抗性与抗旱性之间可能存在的遗传重叠。通过与受体亲本的纹枯病抗性表现比较发现，具有特青背景的抗旱选择导入系倾向于纹枯病抗性的降低，而IR64背景的抗旱选择导入系则倾向于纹枯病抗性的增强。基于基因型与表型的方差分析共鉴定到6个与纹枯病抗性相关的位点，其中QSbr6在不同供体和背景的两个群体中分别检测到，而QSbr10则在同一供体的两个遗传背景下均检测到；有3个位点（QSbr6、QSbr8和QSbr10）与同一群体中检测到的抗旱性位点位置相近，很可能是两种抗性重叠的遗传基础。尽管方差分析的方法在选择导入系的非选择目标性状相关位点的鉴定中存在相当程度的偏低估计，本研究所检测到的纹枯病抗性位点，特别是那些与抗旱性重叠位点的分子标记以及相关的抗性株系仍将为进一步的水稻纹枯病抗性和抗旱性的多抗性育种和深入的遗传重叠研究提供有用的信息和材料。     

作物产量“三合结构”定量表达及高产分析

针对目前作物产量水平长期徘徊难以突破，产量分析理论缺乏量化指标体系，可操作指导作用小等问题，依据“三合结构”模式二级结构层各因素的关系，建立了“三合结构”定量表达式，并通过田间试验与模型模拟相结合的方法，对春玉米、夏玉米、水稻和冬小麦高产实例进行定量化分析，明确了限制产量进一步提高的关键因素，提出了高产突破的可能方向。结果表明，提高叶片平均净同化率（MNAR），改善群体的物质生产能力，是水稻产量进一步提升的关键；适当提高平均叶面积指数（MLAI）或经济系数（HI）可能会进一步增加冬小麦产量；春玉米籽粒产量主要伴随着MLAI和单位面积穗数（EN）的增加而提高，其实质是平均作物生长率（MCGR）的提高增加了单位面积上总粒数（TGN）。进一步研究确定了“三合结构”定量表达式参数间的函数关系式，通过公式代换可推导出某一参数与目标参数的函数关系。作物产量“三合结构”定量表达式的建立为作物群体定量化研究提供了新的思路和方法，有助于全面掌握群体参数变化与产量形成的定量关系，为指导作物生产进行有效的技术调控提供依据。     

小麦品质性状分子标记多重PCR体系的建立

小麦高分子量谷蛋白亚基组成、1B/1R易位、籽粒硬度、直链淀粉含量和穗发芽抗性等性状与加工品质密切相关，建立相关性状的多重PCR体系在小麦品质分子育种中具有重要意义。本研究利用现有品质性状基因的分子标记，建立了适合不同品质类型品种评价和分子聚合育种的3个多重PCR体系，并用已知基因的品种（系）进行验证。多重PCR体系Ⅰ包括ω-secalin（1B/1R）、Vp1B3和Pinb-D1b基因的分子标记检测，可用于一般的品质检测；体系Ⅱ包括ω-secalin、Ax2*、Bx17和Dx5 基因的检测，可望用于强筋小麦品种的选育；体系Ⅲ包括Wx-A1、Wx-B1和Wx-D1位点的检测，可用于淀粉品质或糯小麦的选育。每个体系内的引物之间不存在相互抑制作用和错配，检测品种（系）的结果可靠、重复性好，成本低。3个多重PCR体系用于小麦品质育种的亲本评价和杂交后代优质基因的聚合，将会提高优质专用小麦品种评价和选育的效率。     

冬小麦不同株型品种光谱响应及株型识别方法研究

以直立和平展2种株型的冬小麦品种为材料，研究了它们的光谱响应以及田间植被覆盖度的差异，探讨了利用冠层光谱反射率、光谱特征参量NDVI及植被覆盖度识别小麦株型的方法。结果表明，（1）小麦不同株型品种在近红外波段（700～1300 nm）光谱反射率有明显差异，生育前期平展型品种高于直立型品种，并以拔节期的差异为最显著，随着生育进程差异逐渐变小。拔节期是进行株型识别的最佳时期，并且此期冠层的敏感波段680 nm和760～900 nm的反射率在2种株型品种之间差异明显。（2）小麦冠层叶面积指数（LAI）与归一化差异植被指数NDVI(680,890)呈正相关，并且不同生育阶段其相关程度有差异，这是利用NDVI和植被覆盖度(COV)识别不同株型的基础。（3）相同COV条件下，直立型品种的NDVI高于平展型品种的NDVI，并且随着COV的增加，差异逐渐变小，二者的变化关系体现了直立型品种株型紧凑和平展型品种株型披散的特点，利用NDVI和COV的关系可以对株型进行识别，以小麦拔节期为最佳识别阶段，此期2种株型品种的NDVI具有显著差异（P＜0.05）。     

以湖南和湖北大豆[Glycine max（L.）Merr.]为例分析影响遗传多样性评价的因素

以不同来源大豆种质为材料进行基因组SSR分析，探讨大豆遗传多样性研究方法，旨在为科学评价大豆种质资源提供参考。当取样比例相同时，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆，但两省大豆遗传多样性指数之间没有显著差异。当取样量相同时，利用随机取样法比较，湖南大豆的遗传多样性显著高于湖北，而利用聚类取样比较，两省大豆的遗传多样性没有显著差异。在遗传多样性指数相同情况下，湖北大豆的遗传丰富度显著高于湖南大豆。取样数与三个遗传多样性评价参数（等位变异数、Shannon指数、He）之间均达到显著和极显著相关。以湖南大豆为例，估算出在大豆SSR遗传多样性分析中，至少需要50~60个样本，即占总体9.0%~10.8%的取样比例，才能代表总体的遗传变异。提出在评价大豆遗传多样性时，应用大豆样本数对其遗传多样性指数计算公式进行修正，建议将Shannon指数计算公式改为H＝－lnN ∑P_i lnP_i (N为样本数)。根据修正公式分析，结果表明，湖北大豆的遗传多样性高于湖南大豆。     

谷子显性雄性不育基因Msch的AFLP标记

利用雄性不育是实现谷子杂种优势利用最经济、有效的途径之一.为了寻找与不育基因Msch紧密连锁的分子标记,提高不育系的选育效率,本研究构建了Msch不育/可育近等基因系(NILs),通过对400对AFLP引物组合进行筛选,找到了与不育基因紧密连锁的两个AFLP标记(P17/M37224和P35/M52208),与不育基因的遗传距离分别是2.1 cM和1.4 cM,而且位于不育基因的同一侧,标记间相距0.7 cM.这两个AFLP标记可有效用于分子标记辅助选择育种.     

转几丁质酶和β-1,3-葡聚糖酶双价基因小麦的获得和鉴定

利用农杆菌介导法将几丁质酶基因和β-1,3-葡聚糖酶双价基因导入小麦品种扬麦10号和Bobwhite,共得到了13株T0代转基因植株,2个小麦品种的转化效率分别为1.4%和1.0%.T1代植株赤霉病抗性鉴定结果表明,转基因植株对赤霉病具有一定抗性,小穗发病率4.76%～11.76%,低于抗病对照和感病对照.T1代植株分子检测结果表明,外源基因分离比例为2.33∶1,较低的分离比例可能与外源基因的丢失有关.     

玉米种质资源主要品质性状鉴定与评价

对2003—2004年收集、整理的400份玉米种质资源的主要品质性状进行了鉴定评价。结果表明，不同类型的玉米种质资源中地方品种的粗脂肪、粗淀粉性状和自交系粗蛋白、赖氨酸性状具有更大的遗传多样性。通过鉴定，筛选出一批品质性状优异的玉米种质资源．并对现行玉米种质资源品质的评价标准进行了讨论。