玉米籽粒产量与产量构成因子的关系及条件QTL分析

以我国玉米育种的骨干亲本齐319和黄早四构建的230个F_2:3家系群体为材料，通过条件分析结合QTL定位方法探讨了单株产量(GYPP)与单株粒数(KNPP)和百粒重(KWEI)的遗传关系。结果表明，百粒重比单株粒数和单株产量遗传力高，受环境影响小。相关分析表明，单株粒数和百粒重与单株产量均呈现显著正相关，单株粒数与单株产量的相关系数更高。单株产量非条件QTL分析共定位到5个遗传主效应QTL和5对上位性位点，其中4个是控制3个性状(单株产量、单株粒数和百粒重)的一因多效性位点，1个是控制2个性状(单株产量和单株粒数)的一因多效性位点，全部5对上位性位点都与单株粒数和百粒重有关。条件QTL分析还检测到14个QTL位点及10对上位性位点，这些位点在非条件QTL分析中未被检测到，其效应较小。因此，单株粒数和百粒重与单株产量密切相关，通过改良单株粒数和百粒重可有效提高产量；条件QTL分析方法在单个QTL水平上证实了单株产量与单株粒数、百粒重较强的遗传相关性，并且能够检测到更多效应较小的QTL；发掘的两个效应较大的一因多效位点可为玉米高产分子育种和进一步精细定位提供理论参考。  

基于多重相关RIL群体的玉米株高和穗位高QTL定位

株高和穗位高是玉米育种中的重要农艺性状。本研究利用我国玉米育种中骨干亲本黄早四与来自不同杂种优势群的其他11个骨干自交系组配11个RIL群体，开展基于单环境、联合环境的QTL分析，分别检测到269个和176个QTL。通过区段整合，检测到21个株高主效QTL及15个穗位高主效QTL，这些QTL分布在第1、第2、第3、第6、第7、第8、第9、第10染色体上。相对于共同亲本黄早四而言，部分QTL在不同RIL群体中的效应方向一致，来自共同亲本黄早四的等位基因在不同群体中能够稳定地表达。同时，还分别定位到在多环境下稳定表达的5个株高、4个穗位高“环境钝感QTL”。此外，进一步鉴定出5个重要的株高和穗位高QTL富集区段(bin 1.01-1.02，1.08-1.11，3.05，8.03-8.05和9.07)，这些区段均包含多个株高和穗位高相关QTL，如bin3.05位点包含7个QTL，bin8.03-8.05位点分别包含9个QTL，且这些QTL至少在3个不同环境中能够被检测到，这些区域对QTL的精细定位和克隆有重要参考价值。  

基于多个相关群体的玉米雄穗相关性状QTL分析

雄穗相关性状对玉米生产至关重要。为了解析玉米雄穗相关性状的遗传机制，利用以黄早四为共同亲本组配的11个重组自交系群体，对玉米雄穗一级分枝数、雄穗主轴长和雄穗干重3个性状进行QTL分析。经过对11个群体及亲本两年三点的田间鉴定，单环境和联合环境下的玉米雄穗相关性状QTL定位，及基因型与环境互作和上位性互作分析，检测到15个在多环境下稳定表达(5个环境以上)的“环境钝感”主效QTL，其中，在染色体bin3.04区域，齐319群体和旅28群体中都定位到1个主效雄穗一级分枝数相关QTL，其平均贡献率分别为17.4%和14.4%，并且2个群体的QTL标记区间高度重叠，在IBM2008 Neighbors图谱上的重叠区间为226.0~230.1。对比不同群体结果发现，在2个群体以上都能检测到的一致性区间21个，其中在第2、第3、第6、第8染色体上的5个一致性区间在3个群体中可稳定表达。这些多环境和多个遗传背景下稳定表达的位点可作为玉米雄穗性状分子标记辅助选择、精细定位及基因克隆的候选位点。  

玉米大豆混作系统氮素转移特性的研究

在不同氮水平土壤上用１５Ｎ同位素稀释法对玉米大豆混作系统氮素转移特性进行了研究。结果表明，低氮和高氮土壤上均发生了固氮产物的转移。低氮土壤混作玉米从大豆固氮产物中获得１４．９４％～２６．９６％的氮，在高氮土壤上仅获得２．５６％～２１．１３％的氮；混作大豆固氮率的提高率，低氮土壤为—１０．３６％～—２１．１４％，高氮土壤为２９．１０％～３２．６９％；混作玉米和混作大豆的植株含氮量，在低氮土壤中均比单作降低，而在高氮土壤上则有不同程度的提高。玉米大豆混作系统在低氮土壤上主要消耗土壤速效氮，在高氮土壤上主要消耗土壤全氮。  

在干旱和正常水分条件下玉米穗部性状QTL分析

穗部性状与产量密切相关，因此对其进行遗传剖析可为玉米高产育种提供理论基础，尤其是对干旱胁迫下的稳产有重要意义。本研究以玉米骨干亲本黄早四分别与自交系掖478和齐319进行杂交，构建了两套F_2:3群体(分别记为Y/H和Q/H)。在正常水分灌溉和干旱胁迫下对穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、穗粒重和穗重等7个穗部性状进行了表型鉴定，采用基于混合线性模型的单环境分析和相同处理水平的联合分析方法进行了QTL分析。结果表明，在干旱胁迫下，2个群体的亲本及F_2:3家系的各性状值均低于正常水分条件，且穗粒重与穗长、穗重、穗粗呈正相关。在干旱胁迫下和正常水分条件下，通过两种检测方法共定位到75个玉米穗部性状QTL，其中Y/H群体共定位了20个QTL，分布在第1、第2、6、第5、第7、第10染色体上；Q/H群体共定位了55个QTL，分布在第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9、第10染色体上；但是在干旱条件下两群体分别只检测到4个和19个QTL，明显低于正常水分条件下检测到的QTL数目。通过联合分析只检测到3个QTL与环境发生显著互作和6对QTL存在上位性互作效应，说明玉米穗部性状的遗传基础较为复杂。同时还发现，Y/H群体在正常灌溉与干旱条件下检测到2个一致性的QTL，分别是qKRE1-5-1和qKRE1-7-1，对表型变异解释的变化范围是6.15%~19.48%；Q/H群体检测到3个一致性QTL，分别是qKRE2-5-1、qGW2-10-1和qKRE2-3-1，对表型变异解释的变化范围是7.14%~16.65%，说明这些QTL受环境影响较小，能够稳定遗传，可以作为分子标记辅助选择的候选区间应用于玉米穗部性状抗旱性改良。  

三唑酮种衣剂对小麦生长的影响及防病增产效应

为了探讨含有杀菌剂三唑酮的种衣剂的田间使用效果,为其合理使用提供依据。以含有三唑酮的药肥复合型种衣剂为供试药剂,研究了三唑酮种衣剂小麦种子包衣后对出苗生长的影响和对甘肃省冬、春麦区主要病害防病增产效果。室内盆栽试验结果表明,种衣剂中三唑酮组分的存在,影响了小麦的正常出苗和生长,但在种衣剂其他组分如微肥、生长调节剂、多菌灵的协同作用下,麦苗生长状况得到了改善,可以弥补三唑酮的负面影响,而且叶绿素总含量、根系活力也有了明显提高。田间试验结果表明,三唑酮种衣剂能够保证田间基本苗数,对冬麦区小麦条锈病和白粉病的控制效果明显,分别达到76.2%和77.0%,显著降低了病情指数,起到压低菌源量的作用,增产8.95%;对春麦区土传性小麦全蚀病的防治效果可达到83.6%,增产13.09%。还对小麦种衣剂的应用前景进行了探讨。  

杏麦间作复合群体中小麦生长发育及产量结构的初步探讨

为了探讨杏麦间作复合群体中小麦生长发育及产量结构特点,在杏麦间作条件下,以杏树为基点 至两行杏树中间位置由近及远将小麦种植带分为3个冠区(冠下区、近冠区、远冠区),对3个冠区的小麦 生长发育及产量构成因素进行研究,选用‘新冬20号’作为试验材料,研究杏麦间作复合群体小麦幼穗 分化、干物质积累、叶面积指数、籽粒灌浆、产量构成因素的变化.结果表明:单作田小麦幼穗分化快于 间作田；在间作田内,距杏树越近,小麦单株干物质积累强度越低；单作田小麦叶面积指数高于间作田； 单作田平均灌浆速率大于间作田；穗粒数、千粒重、产量均表现为单作田大于间作田,单作田产量最高, 间作田平均产量比单作田减产49.72%；在间作田,千粒重与成穗数均表现为远冠区＞近冠区＞冠下区. 结果表明杏麦间作复合群体中小麦生长发育不及单作田,造成小麦产量不同程度降低.  

早熟高油大豆新品种阿豆1号

阿豆1号是由新疆农业科学院粮食作物研究所于1987年从黑龙江省农业科学院黑河农业科学研究所引进黑河5号，经过连续多年乌鲁木齐与阿勒泰之间的异地选择选育出的大豆新品系。2002—2003年参加新疆农科院粮作所大豆品比试验，2004—2005年参加新疆大豆品种（早熟组）区域试验，2005年参加新疆大豆品种（早熟组）生产试验，均表现较好。2006年2月通过新疆维吾尔自治区农作物品种审定委员会审定，以原品系名“阿豆1号”命名。  

新疆小麦品种高分子量谷蛋白亚基及相关品质基因的分子标记检测

高分子量麦谷蛋白亚基、1B·1R易位系、多酚氧化酶(PPO)活性及黄色素含量等基因对小麦加工品质有重要影响,准确、快速鉴定这些基因对品质改良有重要意义.本研究对新疆当地及国内外引进的321份小麦品种进行SDS-PAGE分析,利用特异性分子标记对高分子量谷蛋白亚基中的Dx5、Bx7、By8、By9亚基、1B·1R易位系、PPO和黄色素含量基因进行鉴定.进一步验证分子标记检测的可靠性和准确性,为优质小麦分子标记辅助育种提供材料和方法.SDS-PAGE分析表明,供试材料有21种亚基类型,其中Glu-A1位点有3种类型,以null为主;Glu-B1位点有10种类型,Bx7+By8和Bx7+By9亚基占主导地位;Glu-DJ位点有8种类型,Dx2+Dy12和Dx5+Dy10占主导地位.分子标记检测表明,Dx5亚基的频率为38.3%,Bx7亚基的频率为85.7%,By8亚基的频率为38.9%,Bx9亚基的频率为42.7%;特异性PCR标记扩增与SDS-PAGE鉴定结果的吻合率分别为97.2%、98.4%、93.4%和97.2%.在新疆当地品种、其他国内品种和国外品种中,1B·1R易位系材料的频率分别为22.0%、31.5%和25.0%,Psy-A1b的频率分别为9.0%、10.8%和5.4%,Ppo-A1b的频率分别为38.0%、43.8%和45.7%,Ppo-Dla的频率分别为48.0%、66.9%和40.2%.同时含Ppo-A1b和Ppo-D1a的材料有74份,占23.0%.本试验中采用的基因特异性标记重复性好、准确率高,可有效用于小麦品质分子标记辅助选择.  

耐盐春小麦品种——新春29号

新春29号（原品系代号92—8—2）由新疆农业科学院粮食作物研究所选育，2008年通过新疆晶种审定委员会审定命名，是新疆第一个耐盐春小麦品种，同时具备丰产性好、品质优、抗倒伏能力强等优点。