双粒高粱发育的细胞学特点研究

为明确双粒高粱的形态解剖结构及发育过程,完善高粱的形态解剖理论,探索双粒高粱形成的细胞学机制,以ISD-1 双粒高粱为材料,利用常规石蜡制片法,对其子房和花药的发育过程进行了细胞学观察。通过对双粒高粱雌、雄配子体发育的细胞学研究发现,双粒高粱无柄小穗中可育花的雌蕊基部膨大为2 个大小不同的腔,中间有分隔层,在2 个腔内各有3 个花药和1 个子房。大腔和小腔的发育无先后顺序之分。2 个腔内胚珠的发育、大孢子的形成、花药的发育、小孢子的形成都是不同步的。花药的发育与传统的形式不同,先发育成1 个或2 个花粉囊再相互结合成完整的花药。与单粒高粱相比,双粒高粱具有独特的细胞发育特点,初步揭示了双粒高粱的形成是由于雌蕊分化为2 个腔,且每个腔具有完整的花药和子房结构。这对于完善高粱的形态解剖理论有重要的意义。     

高粱抗丝黑穗病遗传与分子育种

高粱丝黑穗病是由土传病菌——丝轴黑粉菌引起,其是遍布全世界的重要病害,也是影响我国高粱生产发展的主要病害之一,在生产上应用抗病品种是控制该病的最重要途径。对病原菌及其生理分化、抗性遗传及抗性基因分子标记及抗病基因转化等方面的研究进展进行了综述,以期为选育抗病品种和丝黑穗病害防治提供参考。     

高粱对盐渍土壤的盐离子吸附初探

为了研究高粱对盐渍土地的改良效应和盐渍土地上高粱秸秆离子的变化规律,在山西省清徐县盐渍土上和榆次区壤土上种植耐盐高粱‘晋甜杂3 号’和‘晋杂1401’,比较种植高粱前后0~20 cm土壤中的钠、钾、钙、镁、氯离子变化和收获期高粱秸秆中钠、钾、钙、镁离子变化。试验结果表明：在盐渍土壤上种植两个耐盐高粱品种,虽然秸秆产量下降,但是秸秆中离子含量保持稳定,可以在清徐盐渍土上正常生长;高粱在盐渍土壤上种植,0~20 cm土壤的电导率及已测的五种离子含量均减少,而且盐渍土的离子减少量显著高于在壤土。因此,盐渍土上种植高粱可以有效改良盐碱地,而且甜高粱秸秆产量还可以给农民增加经济效益。     

新选甜高粱品系的抗倒伏鉴定评价及相关分析

为了对甜高粱的抗倒伏性进行深入的研究,通过对66份甜高粱品系进行详细的调查研究,并采用聚类分析,遗传多样性分析以及因子分析对甜高粱的抗倒伏进行鉴定评价。结果表明,这些材料具有较大差异和丰富的遗传多样性,但从聚类分析来看,在遗传距离1.955处66份材料被分为7大类群,大部分材料都集中在第2类群中。根据农艺性状的相关分析表明茎粗和重心高度比例是选择甜高粱的2个主要性状。根据能源用甜高粱的评价标准：茎秆榨汁率≥45%,茎秆汁液混合锤度(Bx)≥15%。茎粗≥1.90 cm,重心高度比例≤0.445,抗倒伏性分级≤6,‘7050B×8000杂-1B’综合表现最好,可在生产和育种中加以利用     

高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因的定位

【目的】对高粱的丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因进行定位分析,筛选与抗病基因连锁的分子标记,为抗丝黑穗病育种奠定基础。【方法】以对高粱丝黑穗病菌1、2、3、4号生理小种均表现免疫的材料961541为母本,以对1、2、3号生理小种免疫、对4号生理小种感病的材料V4B及高感材料PI550607为父本,进行杂交,构建F₂群体。采用菌土法在播种时进行田间接种,抽穗后对抗/感亲本、F₁及F₂群体材料进行发病率调查。利用微卫星分子标记技术（SSR）和分离群体分组分析法(BSA)对961541/V4B的F₂群体进行抗病基因的定位分析。【结果】961541/V4B组合中,抗病亲本961541发病率为0,感病亲本V4B发病率为21.5%,F₁发病率为0,F₂群体发病率为7.25%;961541/PI550607组合中,高感亲本PI550607的发病率为64.81%,F₁及F₂群体发病率分别为0和5%。适合性检验表明,2个组合的F₂群体的抗、感病株比率均符合15﹕1（χ²=0.201、0.322,P>0.05）,4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。所试274对SSR引物中共有53对引物在抗、感亲本间存在差异。利用筛选出的53对引物进一步对抗、感池进行特异引物筛选,仅位于高粱第1染色体上的SSR引物Xtxp325在抗、感池间表现差异。其中,抗池与免疫材料961541的带型一致,感池与鉴别寄主V4B的带型一致;选取5对引物（Xtxp325、Xtxp302、Xtxp32、Xtxp340和Xtxp248）进行连锁图谱构建,构建的连锁图谱全长355.3 cM,4号生理小种抗性基因Shs1与Xtxp325之间的遗传距离为27.7 cM。【结论】高粱丝黑穗病菌4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。构建的连锁图谱全长355.3 cM,与发表的连锁图谱有较好的对应关系,高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗病基因位于第1染色体上,Shs1与Xtxp325的遗传距离为27.7 cM。     

光敏不育在甜高粱遗传育种中的运用

甜高粱具有生物产量高、茎秆含糖量高等特点,能够用于制作乙醇或直接用作饲料,是优秀的能饲作物。综述了不育系与甜高粱茎秆产量、糖分及抗倒伏能力之间的关系,以及高粱光敏不育的特性、基因定位和应用研究进展;并提出了利用光敏不育性选育抗倒伏能力强、生物产量高、茎秆含糖量高的甜高粱新品种,可为甜高粱种质资源创新和优良品种选育提供新思路。     

喷施赤霉素对甜高粱控蘖效果的影响

为了研究喷施赤霉素溶液对甜高粱田间分蘖数和倒伏的影响，试验以‘晋甜杂3号’为试验材料，分别于2~6叶期5个时期叶面喷施浓度为50、100、150、200、250、300、400、500、750、1000 mg/L的赤霉素水溶液，喷施清水作为对照。结果表明：喷施赤霉素后，甜高粱苗期分蘖数显著减少，不同处理时期间，6叶期分蘖数最少；在5个喷施时期内，处理间最少分蘖数分别较对照减少32.2%、30.6%、25.8%、43.5%、89.5%，最佳控蘖浓度均在250~300 mg/L范围内；相关性分析表明，苗期分蘖数与田间倒伏率呈显著正相关，与产量呈极显著正相关；喷施赤霉素可以显著增加甜高粱生物产量，但是控蘖效果越明显增产效应越弱，且本试验各处理并未造成减产。因此，甜高粱6叶期喷施250~300 mg/L的赤霉素水溶液可以有效控制甜高粱苗期分蘖数，增加其抗倒伏性，并且较对照产量保持稳定。     

新选甜高粱不育系和恢复系的配合力分析

采用不完全双列杂交方法分析新选甜高粱不育系和恢复系的配合力.结果表明,不育系中一般配合力较高的有A3R111和A1Tx623,恢复系中一般配合力较高的有甜C-1-1.A27050×甜C-1-1,A3R111×甜C-1-1是两个较优的杂交组合.加性方差与基因型方差的比值依次是茎粗＞穗长＞榨汁率＞株高＞鲜重＞锤度＞穗粒重.在杂交种选配时,茎秆产量方面应当首先考虑双亲茎粗的配合力,子粒产量方面应当首先考虑双亲穗长的配合力.     

能源用甜高粱晋甜杂3号的选育及栽培技术

晋甜杂3号是由自选不育系E35/糖A3和自选恢复系甜C-1-1组配而成的能源甜高粱杂交种。2011—2012年全国高粱品种区域试验结果表明,晋甜杂3号生育期134 d,生物产量高,鲜质量平均为85 321.5 kg/hm2,茎秆出汁率55.9%,含糖锤度18.9%,自交结实率为0,为不育类型杂交种;具有较好的抗倒性,是生产乙醇燃料的理想作物;适宜在我国东北、华北、西北地区种植。