谷子品种豫谷18高产·稳产及适应性分析

[目的]评估谷子品种豫谷18的高产、稳产及适应性。[方法]根据国家谷子品种区域试验结果,采用品种稳定性参数、高稳系数法和回归系数法对豫谷18的高产、稳产和适应性进行分析。[结果]豫谷18是集高产、稳产及适应性强等特点于一体的综合性状优良的谷子品种。[结论]该研究为豫谷18的推广应用提供的理论依据。     

不同谷子品种叶片表皮微形态学特征

为了解谷子叶片表皮微形态学特征,利用扫描电镜对3个谷子品种叶片表皮微形态结构进行观察。结果表明:谷子叶片表皮主要由表皮细胞、气孔器、乳突和表皮毛等结构组成;下表皮表皮毛分布浓密,气孔大小、气孔密度、单位面积内气孔总面积均大于上表皮。豫谷1号、豫谷18和冀谷19下表皮气孔周长分别比上表皮长9.77%、20.51%和24.36%,单个气孔面积分别是上表皮的1.22、1.58和1.34倍,气孔密度分别比上表皮高4.79%、37.60%和4.56%,单位面积内气孔总面积分别是上表皮的1.31、2.23和1.52倍。品种间比较,豫谷18叶片上下表皮表皮毛分布最为密集,气孔密度最大(上表皮221.84个/mm₂,下表皮305.25个/mm₂),气孔较小(上下表皮单个气孔面积分别为262.49、414.13 m₂),单位面积内气孔总面积最大(174162.13?滋m₂/mm₂)。由此可见,品种间叶片表皮微形态结构的差异性可为揭示品种高产及抗性机理提供形态学依据。     

不同类型谷子品种(系)光合性能、干物质积累转运和籽粒灌浆特性对产量的影响

为探究华北夏谷区谷子品种的产量形成特性,以‘豫谷18’为对照(CK),测定不同类型谷子品种(系)‘S 410’、‘豫谷35’和‘张杂13’在不同生育时期的光合性能、干物质积累转运及籽粒灌浆特性。结果表明:1)不同类型谷子品种产量差异显著,弯曲中穗型‘豫谷35’的产量、千粒重、出谷率和实收穗数比‘豫谷18’(CK)分别高0.35%、0.31%、0.80%和5.40%。2)灌浆期旗叶净光合速率(P_n)由高到低均表现为‘豫谷35’>‘豫谷18’(CK)>‘张杂13’>‘S 410’;灌浆期冠层光合能力以‘豫谷35’最高、‘豫谷18’和‘张杂13’次之、‘S 410’最低。由拔节期至成熟期,‘豫谷35’、‘豫谷18’、‘张杂13’和‘S 410’谷子叶片净光合速率(P_n)、气孔导度(G_s)、胞间CO₂浓度(G_i)和蒸腾速率(T_r)均表现为开花期>拔节期>灌浆期>成熟期。3)花后干物质的积累量、转移量、转运率和收获指数均表现为‘豫谷35’最高,分别比CK高16.45%、17.40%、17.17%和7.31%。4)不同籽粒部位灌浆持续时间、最大灌浆速率出现的时间和灌浆活跃期持续时间均表现为上部>下部>中部;弯曲中穗型‘豫谷18’与‘豫谷35’的平均灌浆速率分别为0.42和0.46 g/(1 000粒·d),且均高于弯曲大穗型‘张杂13’(0.29 g/(1 000粒·d))和直立小穗‘S 410’(0.33 g/(1 000粒·d))。5)相关分析表明,产量与P_n显著正相关,与花后干物质积累量及转运率极显著正相关。综上,在华北夏谷区应选育具有较高的花后干物质积累量、干物质转移量和干物质转移率,较高的光合速率和冠层光合能力以及灌浆速率相对较高的弯曲中穗型品种,是实现谷子优质高产的有效途径之一。     

谷子CDPK基因家族全基因组序列鉴定及进化分析

钙依赖蛋白激酶(CDPK)是一类主要的钙信号感受器,对钙信号的感知和解码起重要调控作用.为揭示CDPK在谷子生长发育和抗逆防御机制中的作用,该研究利用生物信息学的方法,从谷子基因组中鉴定出28个SiCPKs基因,对这些家族成员的基因结构、系统进化、染色体定位、基因复制及其所编码蛋白的理化性质进行系统生物信息学分析.结果表明,该研究鉴定出的28个SiCPKs基因所编码的氨基酸长度为51.82～68.32 kD,等电点为4.97～9.01,氨基酸序列绝大多数含有4个EF-Hand功能域且高度保守;基因结构预测结果表明,大多数SiCPK基因均含有6～8个外显子,染色体定位结果表明,28个SiCPKs基因分别定位在8条染色体上,其中9号染色体上最多(6个),4号染色体上没有;为了进一步分析谷子和其他物种的同源进化关系,构建了谷子与拟南芥、水稻、莱茵衣藻、小立碗藓的CDPK进化树,发现莱茵衣藻与小立碗藓单独聚类,谷子与水稻的亲缘关系比拟南芥近;共线性分析表明,谷子与水稻基因间存在串联重复和片段重复,它们是谷子CDPK家族成员扩张的主要动力.综上所述,谷子28个CDPK基因在进化上分为4个亚家族,基因结构的复杂程度与进化树聚类存在联系,串联复制是基因家族成员扩增的进化途径之一.     

华北地区谷子产量与农艺性状的综合评价分析

对华北夏谷区谷子农艺性状与产量性状进行灰色关联度分析,探讨主要农艺性状对产量的影响,为谷子优良种质资源利用及高产品种选育提供依据。以2016年全国谷子品种区域适应性联合鉴定华北夏谷区常规组参试的17个品种（系）为材料,采用相关分析和灰色关联度分析相结合的方法,对产量相关8个农艺性状进行综合评价。结果表明,供试材料9个农艺性状均存在变异,变异幅度2.69%~11.71%;穗粒重、单穗重、出谷率与产量呈显著正相关;9个农艺性状对谷子产量影响大小依次为穗粗>单穗重>穗粒重>千粒重>株高>出谷率>穗长>生育期,穗粗、单穗重和穗粒重对产量的影响最大。说明谷子产量育种应重视大穗、大粒、穗粒重高的种质资源利用,并适当关注株高。     

种子的休眠与破除研究进展

种子休眠是指适宜萌发条件下有活力的种子不能正常萌发的现象,休眠利于植物在恶劣环境中保持其自身的繁衍和发展。造成种子休眠的原因多种多样,解除休眠的方法也各不相同,有时需要综合利用多种方法来破除休眠。综述种子休眠的类型、休眠的原因和破除休眠的方法,以期有助于农业生产和研究。     

19 个谷子新品种农艺性状与适应性综合分析

利用变异系数、高稳系数和回归分析法对 2022 年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验（华北夏谷区组）的19 个谷子品种丰产性、稳产性、适应性进行综合分析评价,筛选更适宜华北夏谷地区种植的谷子新品种。相关性分析结果表明单穗重与穗粒重呈极显著正相关并均与穗粗、穗长呈极显著正相关,产量与单穗重、穗粒重呈显著正相关。丰产性、稳产性、适应性分析表明中杂谷 72、中杂谷 76、K175-2H、郑 18H1260、冀研谷 3 号均表现较好,适宜在华北夏谷地区推广种植。     

优质广适抗除草剂谷子新品种豫谷34

豫谷34是安阳市农业科学院谷子所以豫谷18为轮回亲本，“冀谷19?冀谷31”的中间材料为非轮回亲本，以回交转育的方法选育出的优质广适抗除草剂拿捕净的谷子新品种，该品种于2018年7月通过了国家非主要农作物品种登记，登记编号为GDP谷子(2018)410133。     

抗除草剂谷子新品种‘豫谷31’选育及其高产、稳定、适应性分析

为解决谷田除草难题,选用‘豫谷18’为轮回亲本,中间材料‘冀谷19×SK492’为父本,采用改良杂交法选育出了抗性高产谷子新品种‘豫谷31’。2016—2017年参加全国谷子品种区域适应性联合鉴定试验,于2018年通过国家品种登记,登记号为GPD谷子(2018)410130。通过对连续两年的区域试验和生产试验汇总材料进行分析,结果表明：该品种在东北春谷区平均产量5830.5 kg/hm ²,较对照‘九谷11’增产10.33%,居2016—2017年参试品种第1位。在华北夏谷区平均产量5782.5 kg/hm ²,较对照‘豫谷18’减产2.25%,居2016—2017年参试品种第8位。在西北春谷区中晚熟组平均产量5041.5 kg/hm ²,较对照‘长农35’增产2.19%,居2016—2017年参试品种第4位。在西北春谷区早熟组平均产量为5533.5 kg/hm ²,较对照‘大同29号’减产4.04%,居2017年参试品种第5位。该品种表现出高产、稳产、适应性强等特性,适宜在与以上四大谷子生态区相似的地方推广种植。     

水稻籼粳亚种分化关联性状的QTL分析

亚洲栽培稻分为籼粳两个亚种,程氏形态指数法已经广泛应用于籼粳分类的研究和生产实践中,但籼粳分化相关性状的遗传基础还多不清楚.本研究以典型粳稻牡丹江8号和典型籼稻明恢63的杂交F2群体为材料,构建遗传连锁图,检测到了11个籼粳分化相关性状(稃毛长、粒长、粒宽、倒一节间长和抽穗期)的QTL.同时定位了13个与这些性状高度相关的株高、穗长和护颖长的QTL.结果表明,检测到5个控制稃毛长的QTL,最大贡献率为25.57%;4个控制穗长的QTL,总贡献率为47.13%;4个控制抽穗期的QTL,分别位于第3、第7染色体上;控制粒长和控制粒长的QTL各检测到1个,贡献率分别为38.03%、20.56%.本研究为相关性状基因的克隆打下了基础,并加深了人们对籼粳分化的认知.