新疆春小麦育成品种遗传演变分析

【目的】研究新疆春小麦育成品种遗传演变规律,提高小麦资源的利用效率,为新疆春小麦品种选育和改良提供参考依据。【方法】以新疆春小麦育成品种为材料,对其主要性状进行综合评价分析,以春小麦90K芯片开展新疆春小麦育成种亲缘关系分析。【结果】新疆春小麦育成种遗传多样性丰富,平均遗传多样性指数2.005,变幅为1.902~2.181。相关性分析结果表明,蛋白质含量、湿面筋含量、穗粒数与育种年代呈极显著正相关。新疆春小麦品种选育主要是通过常规杂交育种、杂交辐射诱变育种、引种3种方式。利用小麦90K芯片将新疆春小麦育成种划分为3个类群,显示了各品种之间的亲缘关系。【结论】新疆春小麦育种遗传基础薄弱、遗传多样性逐渐散失,新疆小麦育种应加强资源收集与利用,扩大育种亲本选择,提高品种变异的丰度和广度,以多抗、高产稳产、优质高效的聚合育种,加快新品种选育进程,提高育种效率。     

新疆春小麦育成品种耐热性评价

为筛选出耐热性好的小麦种质材料，通过开花期至成熟期人工模拟高温胁迫环境，以千粒重热感指数为主要评价指标，评价了新疆近30年来审定的春小麦品种的相对耐热性，并分析了高温胁迫对小麦籽粒蛋白质、湿面筋含量的影响。结果表明，与自然生长相比，高温胁迫条件下新疆春小麦育成品种的千粒重、籽粒宽度的变化均达到了极显著水平（P<0.01），籽粒长度变化不显著(P>0.05)，不同品种间耐热性存在很大差异。综合三年千粒重热感指数（HSI）分析，耐热性相对较好的品种有17个，连续三年HSI＜1的品种有11个，其中新春37号、新春2号、新春38号在高温胁迫条下千粒重变化较小，产量较稳定，为强耐热品种；对高温敏感品种有26个，连续三年HSI≥1的品种有13个，其中新春13号、新春18号、新春33号耐热性相对较弱。高温胁迫影响小麦籽粒的品质，其中13.95%的品种蛋白质含量降低，6.98%的品种湿面筋含量降低，其他品种高温胁迫后籽粒蛋白质、湿面筋含量均较自然生长有所提高。     

新疆小麦地方品种遗传多样性的SSR分析

为了评价新疆小麦地方品种的遗传多样性,利用42对SSR引物对75份新疆小麦地方品种进行遗传多样性分析。结果表明：在75份地方品种中42个SSR位点共检测到317个等位变异,等位变异变化范围为2~15个,平均7.55个;多态性信息指数(PIC值)变化范围为0.169~0.905,平均0.696。基因组的平均等位变异是D＞B＞A,遗传多样性指数为B＞D＞A。聚类分析表明75份供试新疆小麦材料可划分为3大类8亚类,聚类结果与材料的生态型密切相关,冬小麦地方品种和春小麦地方品种分别归属不同的类或亚类,春小麦地方品种的遗传多样性高于冬小麦地方品种,同时也反映了一定的地域特性。总之,新疆小麦地方品种具有丰富的遗传多样性,可用以拓宽育成品种的遗传基础。     

海岛棉愈伤组织诱导及分化的影响因素初探

本研究以新疆自育海岛棉品种新海16无菌苗下胚轴为外植体材料,进行愈伤组织诱导、分化及再生植株的初步研究,筛选出适合于海岛棉体细胞胚胎再生的培养体系。结果表明,最佳诱导愈伤组织及分化配方为MSB附加0.1mg/L2,4-D及0.05mg/LKT,分化率达到88%;于MSB1附加0.01mg/LKT及0.3mg/LNAA中对胚性愈伤组织进行增值培养;由MSB2附加0.1mg/LIBA中可分化出成熟体细胞胚胎及再生植株,分化率达73%。本研究通过体细胞胚胎发生途径获得了海岛棉再生植株,为海岛棉遗传转化体系的建立及分子育种奠定了基础。     

夏播大豆产量相关性状灰色关联度分析

【目的】筛选适宜于新疆南疆推广种植的高产夏播大豆品种,挖掘与夏播大豆产量密切相关的农艺性状。【方法】2021年在新疆喀什地区泽普县进行复播大豆不同品种田间比较试验,采用田间试验灰色关联度分析方法,研究供试的23个夏大豆品种的主要农艺性状与产量关系。【结果】吉育354产量最高3 271.05 kg/hm²,其次为吉育260为3 154.35 kg/hm²和吉育554为3 066.75 kg/hm²。大豆产量与主要农艺性状的关联度由大到小依次排序为株高(0.731)>百粒重(0.714)>底荚高(0.699)>荚节数(0.678)>单株粒数(0.669)>单株荚数(0.646)>茎秆直径(0.636)>单株粒重(0.633)>种植密度(0.625)>生育期(0.614)>主茎分枝(0.611)。【结论】适宜于新疆南疆地区种植的夏播大豆品种为吉育354、吉育260和吉育554,与新疆夏播大豆产量密切相关的农艺性状主要为株高和百粒重。     

不同气候对氧化型降解地膜的影响（英文）

【目的】通过在三个不同气候地区的试验,研究气候因素对农用氧化型降解地膜降解的影响,为此类降解地膜在不同地区的应用而调整添加剂配方提供指导。【方法】太阳辐射、温度和湿度是控制降解速度的主要因素,通过红外光谱分析,力学性能和分子量测试来评估他们对降解的影响。【结果】太阳辐射强度对氧化型降解地膜的降解影响最大。经过6个月太阳照射后,含有高浓度添加剂的降解膜,降解速率快。【结论】氧化型农用降解地膜的降解速率主要受太阳辐射强度控制,温度和湿度对降解速率影响较轻。当分子量小于5道尔顿时,降解膜碎片能够被微生物消化。     

春小麦籽粒主要品质性状的全基因组关联分析

【目的】挖掘小麦籽粒品质性状显著相关的SNP位点及候选基因,并揭示其遗传机理,为相关基因克隆和分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】通过检测298份国内外春小麦品种（系）5个环境下蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度、出粉率和容重等7个籽粒品质性状的表型,并结合小麦55K SNP芯片,采用Q+K关联混合模型进行全基因组关联分析（genome-wide association study,GWAS）。【结果】外引品种（系）、地方品种（系）和育成品种（系）的7个品质性状在不同环境下的变异系数分别为1.3%—13.4%、1.1%—18.6%和1.0%—13.9%。其中,外引品种（系）的蛋白质含量、湿面筋含量和沉降值的变异系数均为最高;新疆自育品种的淀粉含量、籽粒硬度和出粉率的变异系数最大,而新疆地方品种的蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、淀粉含量、籽粒硬度和出粉率6个品质性状的变异系数均介于外引品种（系）和新疆自育品种（系）之间。群体结构分析表明,298份小麦品种（系）可分为3个亚群。其中,亚群1包含128份（43.0%）试验材料,主要是来自新疆的地方品种（系）;亚群2包含24份（8.1%）试验材料,主要包括外引品种（系）和新疆地方品种;亚群3包含146份（48.9%）试验材料,主要是外引品种（系）。连锁不平衡分析表明A、B和D基因组及全基因组的LD衰减距离分别为10、10、6和8 Mb,依据全基因组的LD衰减距离,将在物理图谱上前后8 Mb区间内的位点认定为一个候选位点。通过GWAS共检测到85个与7个小麦籽粒品质性状显著关联的稳定位点（P<0.001）贡献率为3.7%—10.9%。在1B、1D、2D、3A、3D、4A、4B、5A、6A、6D、7A和7D染色体上均检测到稳定且同时与多个性状关联的位点。其中,7A染色体上的AX-109452823—AX-110545157同时与蛋白质含量、淀粉含量、湿面筋含量、沉降值、出粉率和籽粒硬度相关,且同时在4个环境中均被检测到。对稳定的位点进行候选基因发掘,筛选到10个可能与小麦籽粒品质相关的候选基因。其中TraesCS4A01G299800（阳离子氨基酸转运蛋白）、TraesCS7A01G059500（色氨酸脱羧酶）、TraesCS7A01G331200和TraesCS7D01G418700（木葡聚糖内转葡糖基酶/水解酶）对调控小麦籽粒氨基酸含量有重要作用。【结论】检测到85个稳定的且与小麦籽粒品质性状关联的位点,并筛选出10个与小麦籽粒品质性状相关的候选基因。     

外引大豆种质资源在新疆生态区的遗传多样性分析

[目的]促进外引大豆种质资源的有效利用,为新疆大豆育种和种质创新提供依据.[方法]采用数量性状多样性统计和聚类分析方法,对149份外引大豆种质资源的8个主要农艺性状和2个籽粒性状进行遗传多样性分析.[结果]149份大豆种质资源主要来源于11个国家和地区,具有较高的变异系数,变异范围为12.48;～67.13;,其中单株荚数、单株粒数和单株粒重的变异系数最高,达60;以上;生育期的变异系数最低,为12.48;;基于10个农艺性状的聚类分析将149份材料聚为2大类5亚类,聚类结果与材料地理来源具有一定相关性.[结论]该批种质资源极大丰富了新疆大豆的遗传多样性,为新疆大豆育种奠定了基础.     

新疆冬小麦地方品种高分子量谷蛋白亚基等位变异及其品质分析

[目的]对新疆小麦地方品种高分子量麦谷蛋白亚基( HMW - GS)等位变异及其小麦品质的关系进行研究,为新疆小麦品质改良提供参考依据.[方法]选用新疆冬小麦地方品种68份,在已分析HMW - GS组成的基础上,对其理化特性和面团流变学特性进行检测.[结果]新疆冬小麦地方品种资源的HMW - GS等位变异对蛋白质含量、湿面筋含量、干面筋含量、面筋指数、面团韧性和形成时间等品质性状影响较小,没有显著差异(P＞0.05);对面团延伸性、变形功、配置比、弹性指数、稳定时间和弱化度等加工品质性状均有显著影响(P＜0.05).就单个亚基而言,在Glu - Al位点,亚基≥2*亚基;在Glu - Bl位点,7+8亚基＞6+8亚基≥22亚基;在Glu - Dl位点,5+10亚基≥2.6+12亚基＞2+12亚基.亚基组合/7+ 8/2.6+ 12具有较好的加工品质性状.[结论]新疆冬小麦地方品种HMW - GS等位变异及其品质效应能为新疆小麦品质改良提供依据.     

153份新疆冬小麦品种3个条锈病抗性基因的分子检测

【目的】 研究条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26、Yr Tp1在新疆153份冬小麦品种中的分布,为新疆小麦抗病育种提供理论依据。【方法】 利用SSR分子标记,采用PCR扩增和聚丙烯酰胺凝胶电泳方法,检测供试材料中是否含有小麦条锈病抗性基因Yr 9、Yr 26和Yr Tp1。【结果】 在123份冬小麦地方品种和30份冬小麦育成品种中,Yr 9基因的检出率分别为78.86%和63.33%,Yr 26基因的检出率分别为95.12%和73.33%,Yr Tp1基因的检出率分别为88.62%和60%。在123份冬小麦地方品种中,有87份供试材料能同时检测出3个条锈病抗病基因,占比70.73%;28份供试材料能同时检测出2个条锈病抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 9+Yr Tp1、Yr 26+Yr Tp1),占比22.76%;1份供试材料只能检测出Yr 9基因;5份供试材料只能检测出Yr 26基因。在30份冬小麦育成品种中,15份供试材料可以同时检测出3个条锈病抗性基因,占比50%;7份供试材料可以同时检测到2个抗性基因(Yr 9+Yr 26、Yr 26+Yr Tp1)的材料,占比23.33%。【结论】 携带Yr 9、Yr 26、Yr Tp1小麦条锈病抗性基因的新疆冬小麦种质资源丰富,可以作为抗病育种的中间材料。