早熟玉米杂交组合主要农艺性状与产量的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析法,对19个玉米杂交组合性状进行分析。结果表明,各性状与产量的关联度大小依次为:株高>生育期>倒折率>穗行>行粒>秃尖>含水量>百粒重>穗位高>倒伏率>穗长>出籽率>穗粗。在育种工作中应该注重对株高、生育期和倒折率的选择,同时要结合不同性状间相互关系的综合表现进行育种,使玉米产量有较大提升。     

基于表型多样性构建向日葵核心种质

为鉴定评价我国向日葵（Helianthus annuus L.）种质资源在南方地区的表现，筛选构建向日葵核心种质，以422份向日葵种质为材料，在进行2年鉴定观察的基础上，采用描述性统计、相关性分析、主成分分析等方法对11个表型农艺性状进行分析评价。结果表明，原始群体的这些农艺性状具有较大的变异幅度，其变异系数（CV）为3.60%~83.32%，平均变异系数为20.93%，其中分枝株率（0%~62.5%）、单株粒重（9.70~232.35 g）、百粒重（4.60~14.92 g）、叶片数（14.40~48.38个）和株高（103.75~260.00 cm）变异幅度较大；性状间表现出显著的相关性，主成分分析表明，影响性状的4个主要成分解释了总方差的71.72%。采用QGAstation 2.0软件构建了72组核心种质候选群体，并根据均值差异百分数（MD）、方差差异百分率（VD），极差符合率（CR）和变异系数百分率（VR），获得组获得1组包含84份材料的最佳核心种质群体。聚类分析将84份核心资源分为5大类，与原群体相比，所选核心种质均值无显著差异，方差显著提高，能最大限度代表原始油葵种质资源保存和利用。     

谷子株高及穗部性状主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】株高和穗部性状是影响谷子产量的关键性状。探究谷子株高及穗部性状表型变异的遗传规律,为相关性状的遗传改良与基因定位提供参考依据。【方法】以谷子优质品种豫谷18为共同父本,分别与黄软谷和红酒谷杂交,构建2个分别包含250个家系的重组自交系F₇群体（YYRIL和YRRIL）。采用主基因+多基因混合遗传模型,对YYRIL和YRRIL群体在2个环境下的株高、穗长、穗下节间长、穗码数、穗粒重等5个农艺性状的表型数据进行遗传分析。【结果】5个性状在所有环境中均表现连续变异且存在超亲分离现象,峰度和偏度绝对值小于1,近似正态分布,呈现数量性状的典型遗传特点。性状间相关性分析表明株高与穗长、穗下节间长在所有环境中均呈极显著正相关,穗码数与穗粒重呈极显著正相关。遗传模型分析显示YYRIL和YRRIL群体株高的最适遗传模型分别为PG-AI和PG-A多基因模型,多基因遗传率分别为95.15%和91.27%。2个群体穗码数的最适模型均为PG-AI,多基因遗传率为70.07%—71.58%。穗下节间长在2个群体的最适遗传模型分别为4MG-CEA和3MG-CEA,均为等加性主基因模型。穗下节间长在YYRIL群体的主基因遗传率为9.69%,4对主基因加性效应值相等,均为-0.34,具有负向效应;穗下节间长在YRRIL群体的主基因遗传率为45.78%,3对主基因加性效应值相等,均为1.17,具有正向效应。穗长在YYRIL群体的最适模型为MX2-ED-A,即2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为43.56%,多基因遗传率为50.56%。控制穗长的2对主基因加性效应值分别为-1.21、1.68,多基因加性效应较小,为-0.0017;穗长在YRRIL群体的最适模型为MX2-AE-A,即2对累加作用主基因,加性多基因混合遗传模型;穗长的主基因遗传率为46.40%,多基因遗传率为46.91%。控制穗长的第1对主基因加性效应值为1.53,具有正向效应,第1对主基因加性×第2对主基因加性上位性互作效应值是0.60,多基因加性效应值为-0.47,表现为较低的负向遗传效应。穗粒重在YYRIL群体的最适遗传模型为MX2-ED-A;符合2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为69.09%,多基因遗传率为12.08%;控制穗粒重的2对主基因加性效应值分别为0.58、5.82,以第2对主基因的加性效应为主,多基因加性效应值为-3.81。穗粒重在YRRIL群体的最适遗传模型为3MG-PEA,即3对部分等加性主基因遗传模型;穗粒重的主基因遗传率为81.10%,3对主基因加性效应值分别为-2.68、-2.68和2.66,前2对主基因的加性效应值相同,且均为负向效应。【结论】谷子株高、穗码数的最适遗传模型相似,均服从多基因遗传,遗传率较高,受环境影响较小;穗下节间长的遗传受主基因控制,主基因遗传率偏低,受环境影响较大,在栽培中应充分考虑环境因素;穗长遗传受主基因和多基因共同控制;穗粒重在2个群体均服从主基因遗传,主基因遗传率较高,可能存在主效QTL。     

小麦骨干亲本繁6产量相关性状关键基因组区段的遗传效应

繁6是中国小麦育种最重要的骨干亲本之一,明确其优良特性的遗传机制对小麦育种具有重要意义。本研究鉴定了39个繁6衍生品种的7个产量相关性状,并利用全基因组SSR标记分析了繁6中控制这些性状重要遗传区段和基因位点在子代中的遗传效应。表型鉴定结果表明,繁6产量相关性状在不同世代衍生品种中表现无显著差异,表明这些性状在衍生品种选育过程中受到选择并稳定遗传。利用已获得的控制小麦产量相关"一致性"QTL区段的417个SSR标记进行分子扫描,发现11个繁6特异SSR标记在其衍生后代中被高频率遗传。性状–标记关联分析表明,21个来自繁6的特异SSR标记与产量相关性状极显著关联(P0.01)。同时鉴定出分别位于2A和5A染色体的Xgdm93.3–Xgwm526.2和Xbarc100–Xgwm156.1区段,前者控制株高和小穗数,后者控制千粒重。本研究证实,上述两个与小麦产量相关性状关联的位点或区段在小麦产量育种进程中受到强烈的人为定向连续选择,并在四川乃至西南麦区小麦产量育种中发挥了重要作用。     

黄麻纤维产量与主要农艺性状的相关分析

研究黄麻纤维产量与主要农艺性状的相关性,可为高产育种与生产利用提供科学依据。本文159份不同来源黄麻种质资源的12个农艺性状对纤维产量即单株干皮重的影响表明,各性状的变异系数变化在11.89%至38.50%之间,表现出丰富的遗传变异。黄麻纤维产量与各性状均呈极显著正相关,其中,与单株鲜皮重、株高、始花期的相关系数较大,分别为0.814、0.760和0.648。黄麻纤维产量和单株鲜皮重、株高、出麻率、鲜皮厚的回归方程达显著水平,其标准回归系数依次为0.443、0.437、0.291和0.113。通径分析显示,单株鲜皮重、株高在决定黄麻纤维产量时起主要作用。出麻率的相关系数(0.253)与直接通径系数(0.291)表现基本一致,说明出麻率直接对黄麻纤维产量起作用,具极显著正相关。因此,在黄麻高产育种中,应该以始花期、单株鲜皮重、株高、出麻率与鲜皮厚为主要筛选对象,兼顾综合性状的改良。     

R2R3-MYB转录因子GmMYB184调节大豆异黄酮合成

异黄酮是一类主要含在豆科植物中的次生代谢物,在植物防御体系中发挥重要作用,并与人类健康密切相关。大豆异黄酮含量受多基因和复杂代谢网络控制,调控代谢途径上的结构基因不能显著改变大豆异黄酮含量,与异黄酮代谢途径相关的转录因子的鉴定和应用可能会有效解决这个问题。本研究克隆了一个与大豆异黄酮合成相关的R2R3类型MYB转录因子GmMYB184,并进行了初步的功能验证。亚细胞定位研究结果表明GmMYB184转录因子定位于细胞核。组织表达分析结果表明该转录因子基因与IFS2(异黄酮合酶2编码基因)的表达模式相同。同时,GmMYB184和IFS2的表达模式与异黄酮的积累模式相似。谷胱甘肽诱导表达分析表明该转录因子基因与IFS2共同被诱导,说明这两个基因可能参与同一或相似的生物过程。采用双荧光素酶报告系统分析其对异黄酮合成途径关键基因的转录激活活性影响,发现GmMYB184能够促进IFS2和CHS8启动子表达活性分别提高5倍和7倍。最后,通过发根农杆菌介导的遗传转化系统,找到该转录因子在异黄酮合成调控中的直接作用证据。沉默GmMYB184导致大豆毛状根异黄酮含量的显著下降。但是,过表达GmMYB184不足以显著提高毛状根中异黄酮的含量。总之,本研究为大豆异黄酮合成分子机制探索及大豆异黄酮品质改良提供了理论依据。     

不同地理来源MGIII组大豆品种生育期结构分析及E基因型鉴定

In 2014 and 2015, 60 Maturity Group (MG) III soybean varieties from different geographic regions were chosen to characterize the maturity-related traits and to identify the alleles of the maturity genes (E alleles) in these varieties. The MGIII soybean varieties shared the similar growth period but owned different growth period structure. The spring-sowing MGIII soybean varieties from Northern China and the US bloomed earlier (shorter VP) and exhibited lower R/V values than those from Yellow-Huai-Hai River Valley (YHH) and South China. Six combinations of E alleles were identified in the tested Chinese varieties, among them E1e2E3E4 and e1-asE2E3E4 were found to distribute in larger areas of different regions and cover more ecotypes than other four combinations. In contrast, the type of e1-asE2E3E4 was the only E allele combination in the eight US standard varieties, indicating that the Chinese MGIII varieties were more abundant in genetic variations for the maturity-related traits. By comparing the average effect of each E allele on the maturity-related traits in MGIII soybean varieties under different sowing dates, it was found that the varieties with more dominant E alleles showed longer VP, shorter RP and smaller R/V value. The effects of different E alleles on flowering time and maturity were different, and the effect of the dominant E alleles on spring- sowing soybeans was stronger than that on the summer-sowing ones. The agronomic traits for MGIII varieties from different regions were significantly different and that correlated with the growth period structure. The height of bottom pods of MGIII soybean varieties from Northern China was negatively correlated with R/V, while the number of pods per plant was positively correlated with R/V. Branch number, pod number per plant and 100-seed weight of YHH MGIII varieties were not correlated with R/V. The branch number of southern soybean varieties was significant negative correlated with the VP. These results provide a basis for the improvement of the growth period structure of soybean varieties and adaptability of soybeans to multiple environments.     

日晒高温覆膜对韭菜生长及根际土壤微生物多样性的影响

为明确日晒高温覆膜对韭菜生长及根际土壤微生物群落的影响，本研究在河北省韭菜主产区基于日晒高温覆膜措施对韭菜迟眼蕈蚊进行田间防治试验，就覆膜前后土壤的理化性质进行了比较，并采用Biolog-ECO技术分析了覆膜对土壤微生物群落功能多样性的影响。结果表明，日晒高温覆膜技术对韭蛆各龄期幼虫的防治效果达到100%，覆膜12 d后韭菜株高、茎粗、叶宽、色泽、百株鲜重及根长等生长发育指标与未覆膜的对照相比均无显著影响；覆膜后土壤中全磷量显著增加；根据Biolog-ECO培养第144 h的AWCD值计算土壤微生物群落的Shannon-Wiener指数、Simpson指数、McIntosh指数和丰富度指数均无显著变化。可见日晒高温覆膜对韭菜迟眼蕈蚊具有明显的防治效果，对韭菜生长及韭菜根际土壤微生物多样性无显著影响。     

山西普通菜豆初级核心种质农艺性状遗传多样性研究

旨在明确山西省普通菜豆种质资源的主要类型,各类型的主要农艺性状特征及多样性特点。以152份山西省普通菜豆初级核心种质为试材,在田间进行农艺性状鉴定,对152份资源的24个性状进行聚类分析、多样性分析和主成分分析法。结果表明:山西普通菜豆初级核心种质可划分为5种类型。从各分组多样性来看,半蔓+蔓生-紫茎紫花型和蔓生-籽粒斑纹型多样性指数I最高,而直立型资源多样性指数I最低;从各性状多样性来看,质量性状多样性总体低于数量性状,但粒色则表现出明显丰富的多样性。通过主成分分析,将普通菜豆23个农艺性状归属为7个主成分,初步明确了各主成分代表的农艺性状。通过上述研究,明确了山西普通菜豆主要类型、多样性特征和各主成分代表的主要农艺性状,可为资源鉴定评价提供综合性状指标。