基于高密度遗传图谱的玉米籽粒灌浆特性遗传解析

【目的】灌浆是玉米籽粒形成的重要生理过程,直接决定了籽粒的最终产量。了解玉米籽粒灌浆特性相关性状对粒重形成的作用,解析灌浆特性的遗传基础,为玉米高产育种实践提供指导。【方法】以中国玉米骨干自交系黄早四(HZS)、旅28(Lv28)为亲本构建的包含172个家系的重组自交系(recombination inbred line,RIL)群体为试验材料。首先,利用Logistic模型与Richards模型,进行玉米籽粒灌浆过程拟合度的比较分析。其次,利用方差分析、相关性分析及回归分析分别比较亲本籽粒灌浆特性的差异,研究群体中不同灌浆特性相关性状的关系及其对百粒重的贡献。然后,利用GBS方法,对群体进行基因型分型,选择亲本间多态性标记,构建遗传图谱。最后,利用完备区间作图法(inclusive composite interval mapping,ICIM)进行灌浆特性与生育期相关性状的QTL分析。【结果】籽粒灌浆一般呈现慢-快-慢的变化趋势,可分为缓增期、快增期以及减缓期3个阶段。通过比较不同灌浆模型的拟合度发现,基于Richards模型的预测值与表型值间的决定系数显著高于Logistic模型。比较亲本间灌浆特性的差异发现,黄早四的平均灌浆速率为旅28的1.28倍,但旅28的灌浆持续时间为黄早四的1.07倍,亲本之间在灌浆特性方面差异明显。群体表型相关性分析发现,除缓增期灌浆持续时间(T1)外,其他灌浆特性相关性状均与百粒重(HKW)存在显著的正相关关系。回归分析发现,快增期灌浆持续时间(T2)与灌浆速率(G2)可分别解释百粒重表型变异的57.50%和30.00%。利用多态性SNP标记构建了全长为1 471 c M,标记间平均遗传图距为1 c M的遗传图谱。多个环境下共检测到26个灌浆特性相关QTL、3个百粒重相关QTL及14个生育期相关的QTL,分布在玉米除第7染色体外的其他染色体上,LOD值介于3.27—9.05,单个QTL贡献率为5.97%—21.16%。同时,利用联合环境分析发现,控制不同性状的QTL定位在染色体相同或相近的位置,形成了多个分布于玉米基因组bin 1.05、bin 2.03、bin 4.05、bin 4.06、bin 7.04、bin 9.04的QTL富集区域。其中,在位于bin 4.05(48.24 Mb—135.73 Mb)和bin 9.04(110.40 Mb—114.73 Mb)的区间之内,共定位到多个仅与灌浆速率相关的主效QTL。【结论】Richards模型能够更好地模拟玉米籽粒的灌浆过程。在灌浆特性相关性状中,快增期灌浆速率与灌浆持续时间对于玉米粒重的增加具有重要作用。单环境检测发现,灌浆持续时间相关位点仅能在单环境中得以检测,表现为环境敏感类型。联合环境分析发现,在bin 4.05和bin 9.04区间内分别检测到仅与灌浆速率相关的主效QTL,可作为玉米籽粒灌浆研究的重点区域。     

分子标记辅助选择玉米杂种后代创新种质方法研究

【目的】目前,玉米生产上利用的杂交种95%以上是单交种。利用分子标记辅助选择手段探索从杂交种后代中高效发掘分别适合作父本和母本材料的方法,对于提高杂交种类资源的利用效率,推动玉米育种发展进程具有重要意义。【方法】以爆裂玉米杂交种JB1的F_1代种子作为试验材料,首先利用玉米全基因组范围内SSR分子标记,经聚合酶链式反应(PCR)扩增,非变性聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)对杂交种种皮和胚进行基因型检测,筛选多态性SSR分子标记,明确相应父、母本的基因型。在此基础上,选取10条染色体上均匀分布的多态性SSR分子标记对F_2及后续2个世代的分离群体进行逐代分子标记辅助选择,获得的后代材料可分为3组,即类父本材料、类母本材料和中间型材料。为了进一步评估所选材料的杂种优势恢复程度及在育种工作中的实际应用价值,在F_4代对类父本和类母本两组材料配制了组内、组间杂交组合;同时,利用3个测验种与基于分子标记选择获得的类父本材料、类母本材料以及在早代通过育种经验选取的优异材料进行测交试验,对最终获得的2 780个各种类型组合在北京顺义和河北蔚县2个不同环境下进行产量鉴定及综合评价。【结果】分子标记辅助选择显著提高了分离后代中材料的选择效率,F_4代辅助选择材料中,类父本材料与父本的相似度最高可达79.5%,类母本材料与母本的相似度最高可达73.7%,显著高于随机选择条件下的亲本相似度均值。不同类型辅助选择材料间保持了较大的遗传距离,最大可达86%。F_4代材料相互组配,不同亲本类型辅助选择材料组配的杂交种小区产量显著高于同类型辅助选择材料组配的杂交种。测验种组配的测交组合鉴定结果显示,本研究中与类父本材料组配的杂交种表现出较强的杂种优势,产量显著高于与类母本材料及早代通过育种经验选取的优异材料组配的测交组合,且存在产量超过原杂交种最大值的组合。【结论】利用分子标记技术作为辅助选择手段,从杂交种资源中发掘优异育种材料、开展种质创新的方法,可有效提高杂交种资源的利用效率。     

基于流量资料的管柱工具异常识别研究

注入剖面五参数测井是当前大庆油田应用最广泛的生产测井项目之一，一次测井完成伽马、流量、磁性定位、温度、压力5个参数测试，在应用资料时主要关注同位素结果反映的小层吸水状况，经常忽视流量信息。流量可以确定水嘴吸入量、分析管柱工具工作状态，尤其在判断管柱工具异常方面有其独到之处。通过介绍流量资料解释方法，结合流量曲线的变化阐述了如何识别管柱工具异常。     

浅谈小城镇景观特色的塑造

作者首先分析了现有城镇建设规划中存在的问题,然后有针对性地提出小城镇规划应如何塑造景观特色并将丰富的自然景观纳入规划中来;还提出了规划要以人为本的指导思想。对搞好城镇规划有一定的实用价值。     

水分胁迫后玉米杂交种结穗性变化和抗旱性的关系研究

【目的】研究水分胁迫后玉米杂交种结穗性和抗旱性的关系,为生产上评价和筛选抗旱丰产玉米的品种提供科学依据。【方法】对87份玉米杂交种进行大田正常灌水和干旱胁迫对比试验,对比研究受旱后玉米杂交种结穗性和抗旱性的相应变化。【结果】与正常灌水对照相比,干旱胁迫使杂交种的结穗率和单株产量显著降低。受旱后的结穗率与杂交种的抗旱性呈极显著的正相关。【结论】水分胁迫后玉米杂交种的结穗率与玉米抗旱性的关系密切,水分胁迫后的玉米结穗率可作为玉米抗旱品种筛选的一个重要指标。     

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。     

杂交玉米新组合金单999的育苗移栽制种技术

金单999是贵州省旱粮研究所选育，适宜南方丘陵和山区种植的高产、稳产、多抗玉米新品种。本文对金单999制种过程中的隔离、肥料、播种、管理、去杂、去雄等环节作了详细的阐述和要求。     

用SSR标记研究谷子品种的遗传多样性

用37对SSR标记对40个谷子品种(来自我国的37个谷子品种及从印度、俄罗斯引进的3个谷子品种)进行遗传多样性研究,37对引物共检测出228个等位变异,引物检测出的等位变异数在3～12之间,平均每个位点检测出的等位变异数为6.16,37个位点的平均多态信息量(PIC)为0.697.研究这37个SSR标记重复单元出现次数与多态信息量及等位变异数之间的相关性,发现多态信息量与等位变异数呈极显著相关,相关系数达到0.802(P<0.01),而多态信息量与重复单元出现次数之间相关性也达到显著水平.相关系数达到0.429(P<0.01).对40个谷子品种进行聚类,在遗传相似系数为0.79时聚为5组,聚类结果表明除山西外几乎所有来自我国不同地区的谷子育成品种都被聚成1组,多数农家品种聚类群与生态类型存在一定的一致性.     

黔单18号亲本繁殖及杂交种制种技术

黔单18号是贵州省旱粮研究所组配选育的高产、优质玉米杂交种。为使该品种更快走向市场，介绍了黔单18号其亲本繁殖、杂交制种技术规程。     

贵州玉米种质资源的抗病性鉴定与评价

对贵州省内保存的550份玉米种质资源进行了大斑病、小斑病、丝黑穗病和矮花叶病抗性鉴定，结果表明：种质资源对玉米主要病害的抗性是丰富的，不同的材料间抗性差异显著。通过鉴定，筛选出抗大斑病种质105份，抗小宽病资源17份，抗丝黑穗病资源151份，抗矮花叶病种质23份，这些抗源有的具有多抗性，抗两种以上病害的种质有47份。筛选出的抗源可提供育种者通过各种技术手段进行利用。应进一步深入研究，加大从地方品种中发掘和改良、创新种质的力度。