农学专升本《遗传学》课程教学改革探究

基于专科和本科培养目标的不同,针对专升本农学专业遗传学教学现状及存在的相关问题进行分析,提出了围绕遗传学课程体系,统筹兼顾,优化教学内容,改革教学方法,加强实验教学等方面,提高学生学习兴趣,增强知识综合应用能力,以适应现代本科教育的需要。     

玉米单倍体成熟胚组培加倍效果研究

以豫高诱一号(YHI-1)诱导系为父本诱导先玉335产生成熟单倍体子粒的胚为材料,采用MS培养基,用0.005%,0.01%,0.02%和0.03%的秋水仙素分别处理12,24和36 h,以不加秋水仙素的MS培养基为对照,统计成熟胚的成苗率以及成苗后单倍体植株的散粉率。结果表明,秋水仙素的质量分数越大,处理时间越长,成苗率越低,以0.005%质量分数的秋水仙素处理12 h,平均成苗率最高,达96.97%,0.03%的质量分数处理36 h最低,仅为24.23%,处理时间和质量分数之间存在极显著的互作效应。用较短时间(12 h)处理时散粉率随着秋水仙素质量分数的增加呈升高趋势,但在较高质量分数(大于0.01%)的秋水仙素条件下,散粉率随处理时间增加而降低。综合考虑散粉率和成活率,以0.005%的秋水仙素处理24 h最佳,综合效率达57.61%。     

玉米单倍体育性自然恢复研究进展

玉米单倍体育种技术能快速创制出纯系,显著缩短育种年限,提高育种效率,节约育种成本。单倍体高效成功加倍是该技术规模化应用的关键环节。自然加倍是一种最简便的加倍方法,笔者总结了玉米单倍体雄花和雌花育性自然恢复的表现、影响单倍体育性自然恢复的因素以及玉米单倍体育性自然恢复的有关细胞学及分子机制,并就其未来研究以及发展前景做了初步阐述与展望。     

玉米籽粒赖氨酸含量的配合力效应及杂种优势分析

以选自不同杂种优势类群的10个玉米自交系为亲本,按照Griffing设计配成正反交90个组合,分别在河南3个地点进行随机区组试验,测定籽粒赖氨酸含量,分析基因型、地点及其互作对玉米籽粒赖氨酸含量的影响,并进行配合力和杂种优势分析。结果表明,地点和基因型各自之间差异以及地点×基因型的互作效应差异均达极显著水平;亲本赖氨酸含量的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)效应差异均达极显著水平,组合的赖氨酸含量以GCA效应为主;自交系E28、8085和Mo17的赖氨酸含量以及GCA效应均较高,是高赖氨酸育种的重要资源,尤其是E28,其赖氨酸含量和GCA效应分别达0.42%、0.502,有更大利用潜力;赖氨酸含量表现负向杂种优势,并与蛋白质含量存在极显著正相关(r=0.6052),而与产量之间存在显著负相关(r=-0.2280),表明对产量和品质同时改良的难度远大于对单一性状的改良。     

杂交当代玉米子粒蛋白质含量的正反交效应及杂种优势分析

以10个普通玉米自交系为亲本,按照10×10完全双列杂交设计配制组合,对其10个亲本及90个F1当代子粒蛋白质含量进行分析,结果表明,不同自交系及其杂交当代各自之间子粒蛋白质含量存在极显著差异,自交系1,2,3子粒蛋白质含量高,均达140.00 g.kg-1以上,而10号自交系子粒的蛋白质含量最低,仅97.15 g.kg-1;在90个杂交组合中,1×2,1×4,1×9,1×10子粒粗蛋白含量均达150.00 g.kg-1以上,2×7,3×4,3×6,3×9等组合子粒粗蛋白含量均达147.00 g.kg-1以上,而10×2,10×4子粒粗蛋白含量分别仅有85.00和83.16 g.kg-1,说明亲本的遗传背景对杂交当代子粒蛋白质含量有显著影响,而且正反交对F1当代子粒蛋白质含量的效应也不同,母本的效应平均高出父本19.13 g.kg-1.杂交当代子粒蛋白质含量表现具有一定的杂种优势,在90个不同的单交组合中,54.4%的组合蛋白质含量超过中亲值,其中24.4%的组合超过高亲值.     

玉米抗倒伏相关性状的遗传特性研究

以抗倒性差异较大的2个自交系L 85和L 57为亲本,通过杂交和连续2代自交得到230个F_(2:3)家系,连续2 a田间试验对不同家系的株高、穗位高、穗高系数、穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力和穗轴折断力等6个抗倒伏相关性状进行分析。结果表明,群体内不同基因型家系间、年份间以及基因型与年份的互作均存在显著或极显著差异;各性状呈正态分布,表现出数量性状的遗传特征。6个性状间表现出一定的相关性,株高与穗位高、穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力呈极显著正相关;但穗高系数与穗下节穿刺力呈现出极显著负相关;穗轴折断力与穗下节穿刺力和地上第3节穿刺力均呈显著正相关。由于株高、穗位高和穗高系数的遗传力较高,均在70%以上,而穗下节穿刺力、地上第3节穿刺力和穗轴折断力的遗传力较低,均在40%以下,因此,在分离早代选系时,应重点选择穗高系数较低的单株,不仅可以提高穗下节穿刺力,同时根据其相关性,可提高地上第3节穿刺力和穗轴折断力,从而提高抗倒性选择效果和子粒机收品质。     

低氮胁迫对不同基因型玉米氮素吸收与分配动态的影响

在施氮(N +)和不施氮(N-)条件下进行盆栽试验,对6种基因型玉米材料在不同发育时期植株地上部(整株不含根)与地下部(根)的生物产量、氮素含量、氮积累量等性状进行了分析.结果表明,植株地上部与地下部的生物产量和氮积累量随生育期变化而不断增加,但积累速率地上部＞地下部,从拔节-成熟,地上部生物产量和氮积累量分别是地下部的2～5和4～8倍;不同时期氮素含量地上部＞地下部,且地下部保持基本稳定,而地上部稳中有降;拔节后N +务件下的生物产量、氮素含量和氮积累量高于或显著高于N-,但不同基因型材料对低氮胁迫反应不同,除农大108表现明显杂种优势外,其他5个系中,许178表现最突出,开花-乳熟期的生物产量、氮积累量均居前列,高于或显著高于其他自交系;拔节后,材料间生物产量、氮积累量虽呈递增态势,但增幅不一,开花后的变异系数为拔节期的2～3倍,且N-处理的变异系数＞N+的,地下部的变异系数＞地上部的,地下部的最大变异系数在开花期,早于地上部(乳熟期-成熟期),因此促根管理措施宜早;在N-条件下,农大108、许178和L2,各期仍具有较高的生物产量,证明其对低氮胁迫不敏感,具有氮高效利用特性.     

不同玉米基础群体选系穗部性状的配合力效应分析

以15个自选系为母本,5个不同杂优类群的测验系为父本,按照NCⅡ设计配成75个杂交组合,在河南3个地点裂区试验,分析了穗部性状的配合力效应.结果表明:1)组合及双亲各自之间配合力差异均达极显著或显著水平,父、母本互作除千粒重差异不显著外,其余穗部性状均存在板显著差异;2)不同母本系之间的一般配合力(GCA)效应差别明显,穗长以自选系M6和M8最高,穗粗以M15最高,穗粒重的以MI,M4最高,分别极显著高于其它系;3)不同组合穗部各性状的特殊配合力(SCA)效应也不同,组合问差别极显著,稳粒重以M3×N1和M14×N1的SCA效应最高.分别达15.556和15.318,而M12×N1最差,为-21.587;4)穗长、穗粗、穗行数和行粒教的遗传力较高,尤其行粒数最高,而千粒重、稳重、穗粒重和出子率的遗传力相对较低.     

玉米不同基础群体孤雌生殖诱导系诱导能力评价

从10个不同基础群体各选5个诱导率较高的孤雌生殖诱导系,50个诱导系为父本,以郑单958杂交种为母本,分别杂交进行诱导能力评价。结果表明,10个不同基础群体间诱导率存在极显著差异,9号基础群体的平均诱导率高达11.26%,居第1位;2号群体次之,平均诱导率为9.74%。不同基因型诱导系间诱导能力存在显著性差异,诱导系5-2、9-4、5-4、9-3、9-1、2-5、9-5和9-2的诱导率均达到10%以上,其中5-2诱导率最高,达到14.12%。同一诱导系不同杂交诱导果穗之间也存在极显著差异,50个诱导系平均变异系数达47.28%,其中5-4、2-3和3-1等诱导系各自不同诱导果穗间的诱导率变异系数均在5%以下,1-5、8-2、8-1和10-2则高达50%以上。诱导率不仅受父本诱导系基因型的控制,同时与父本基因型的稳定性表达及与母本的雌配子体之间存在显著的互作效应。诱导率高的群体中更有利于选到诱导率高而稳定的诱导系。     

优质高产新型玉米杂交种豫单112的选育

以自选系L217为母本,L119A为父本杂交育成了高产、优质、多抗、中穗型玉米杂交种豫单112。2012-2013年参加河南省区试和生产试验,平均产量分别达10873.5 kg/hm2和9547.5kg/hm2,比对照郑单958分别增产9.01%和9.1%;籽粒粗蛋白质12.40%,粗脂肪4.04%,粗淀粉70.84%,赖氨酸0.33%,容重782g/L;抗多种主要病害。是高蛋白优质粮饲兼用型玉米新品种。