近红外光谱法非破坏性测定绿豆籽粒粗蛋白质含量的研究

为了找到一种快速、简单的测定绿豆品质的方法,利用瑞典波通(Perten)公司生产的DA7200二极管阵列近红外光谱仪,以来自我国绿豆主产区的77份绿豆资源为试验材料,对样品进行光谱扫描,并测定了直链淀粉含量的参比数据。结果表明:定标集和检验集样品的蛋白质含量预测值与化学测定值之间均呈极显著的正相关,相关系数分别为0.977 2和0.963 1;所建定标模型具有较高的预测精度。本研究利用近红外光谱仪对完整绿豆粗蛋白质的分析,可直接用于育种材料选择以及突变体筛选和种质资源的评价等研究。     

种植密度对小豆开花结荚规律的影响

以中熟小豆品种冀红15号和晚熟小豆品种冀红16号为试验材料,种植密度均设高(21万株/hm~2)、中(15万株/hm~2)和低(9万株/hm~2)3个水平,观察了小豆的开花、结荚全过程,并分析了不同密度下参试小豆品种的开花结荚规律,以期为小豆的高产育种和栽培提供依据。结果表明:小豆开花过程可分为初花期、盛花期和终花期3个阶段,开花数量呈现少—多—少的变化规律;随种植密度的增大,2个小豆品种均表现出盛花期延长、开花总量减少的趋势。小豆的开花顺序均表现为中下部花先开,之后向上、向下、向外围逐步扩展。小豆的结荚规律为主茎结荚多、分枝结荚少,单株荚数随种植密度的增大而减少;2个小豆品种的成荚率在28.00%~36.24%之间,低密度处理的成荚率均其他2个密度处理。小豆株高随种植密度的增大而增加,百粒重随种植密度的增大而降低;冀红15号和冀红16号高产的适宜种植密度分别为15万~21万株/hm~2和9万~15万株/hm~2。     

利用SSR标记分析野生小豆及其近缘野生植物的遗传多样性

利用28对SSR引物对96份野生小豆资源、小豆近缘野生植物及栽培小豆品种进行遗传多样性分析,共检测到255个等位变异,平均每对SSR引物9.10个,多态信息含量的变异范围从0.374到0.865,平均为0.722。野生小豆材料和近缘植物Vigna minima遗传变异丰富。来自不同地域的野生小豆材料具有大量特异等位变异,基于非加权成组配对算术平均法的聚类分析可将不同地理来源的野生小豆单独分群,且与主坐标分析的结果相一致。4份栽培小豆材料与日本野生小豆遗传距离较近,表明目前国内小豆育种中较多使用了含有日本血缘的小豆材料,以及国内野生小豆资源的搜集和利用工作落后于日本。本研究对国内野生小豆资源的搜集和保存具有指导意义,并可以为这些资源的评价、利用和优异基因的发掘提供参考。     

基于新遗传连锁图谱的豇豆抗豆象QTL定位

【目的】豆象是危害豇豆最主要的仓储害虫。发掘豇豆抗豆象基因为抗性品种的选育,以及减少豆象对豇豆生产的危害奠定基础。【方法】以中豇1号（感）和Pant-lobia-1（抗）为亲本构建的包含282个株系的RIL群体为研究材料,利用人工接种法分别对282个株系接种绿豆象和四纹豆象,进行抗豆象表型鉴定,并利用两亲本对3 992个来源于绿豆、小豆和豇豆的SSR标记进行多态性筛选,然后利用筛选到的多态性标记对282个株系进行基因型分析,最后结合RIL群体各株系抗豆象表型鉴定数据和基因型分型数据,采用完备区间作图法（ICIM-ADD）进行抗豆象QTL定位分析,在此基础上构建遗传连锁图谱,并定位豇豆抗豆象基因。【结果】中豇1号和F₁籽粒的被害率均为100%,Pant-lobia-1籽粒的被害率分别为22.5%和42.5%。推测Pant-lobia-1对绿豆象和四纹豆象的抗性均为隐性遗传;筛选到182个多态性标记,利用这些多态性标记构建了一个包含11个连锁群的豇豆遗传连锁图谱,图谱总长1 065.23 cM,相邻标记间平均遗传距离为5.85 cM;经2种豆象处理,分别在连锁群1和连锁群5上检测到2个稳定的QTL位点,暂定名为vubr1-1和vubr5-1,其中vubr1-1位于标记XD11-44和HAAS_VR_2274之间,标记间的遗传距离为7.6 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的7.16%和6.92%;vubr5-1位于标记XD1-14和CP185之间,标记间的遗传距离为2.90 cM,在2种豆象处理中分别可以解释表型变异的6.96%和6.37%。【结论】构建了一个包含11个连锁群、182个多态性标记的豇豆遗传连锁图谱,检测到2个与抗豆象相关的QTL位点。     

豇豆属食用豆类间的远缘杂交

【目的】明确豇豆属下不同食用豆种间的杂交亲和性,为开展豇豆属食用豆远缘杂交育种提供参考。【方法】以绿豆、小豆、黑吉豆、饭豆、豇豆5种主要的豇豆属食用豆栽培豆种和Vigna minima、Vigna nakashimae、Vigna riukiuensis 3种小豆、饭豆的近缘野生种为亲本,进行豇豆属下食用豆种间的远缘杂交,并对"绿豆×小豆"、"饭豆×小豆"、"小豆×饭豆"的杂种幼胚进行幼胚拯救。通过调查杂交成荚率和杂种F1的农艺性状表现,分析豇豆属下不同食用豆杂交组合间的杂交亲和性。【结果】各食用豆种间亲缘关系的远近及母本的选择影响远缘杂交结果。除包含豇豆种的杂交组合外,其他食用豆种间正反交杂交组合均能够结荚,杂交荚和杂交籽粒的发育程度在各组合间存在差异。"绿豆×黑吉豆"、"小豆×Vigna minima"、"小豆×Vigna nakashimae"、"小豆×Vigna riukiuensis"4个杂交组合不存在受精前的遗传障碍,杂交成荚率较高,幼胚发育阶段存在不同程度的发育障碍,但均可以获得能够正常出苗的杂交籽粒,F1植株结实率降低。绿豆和饭豆间正反交均能够结荚,但绿豆作母本时的成荚率显著高于饭豆作母本时的成荚率,且能够收获成熟的杂交荚和杂交籽粒。F1植株高度不育,即使与绿豆或饭豆回交也均不能获得有活力的后代种子。"绿豆×小豆"、"饭豆×小豆"2个杂交组合不存在受精前的杂交障碍,然而在受精后幼胚生长阶段却存在发育障碍。通过幼胚拯救可以获得两者的后代植株,前者F1高度不育,后者F1可育,但结实率降低。其他杂交组合间存在杂交荚发育一段时间后干枯或掉落、杂交籽粒胚败育等现象,未能获得后代植株。【结论】绿豆作母本与黑吉豆、小豆、饭豆杂交更利于杂交荚和杂交籽粒的发育;黑吉豆与小豆、饭豆杂交时存在胚败育现象;饭豆作母本与小豆杂交经幼胚拯救可以获得可育的F1植株;小豆与近缘野生种的杂交亲和性优于饭豆;豇豆与其他食用豆类间杂交均未成功。     

除草剂对收获期绿豆落叶及种子发芽率的影响

绿豆种植面积的扩大和人工成本的增加,使得绿豆机械化收获成为今后的技术需求。为了使绿豆在成熟期集中落叶,以绿豆品种冀绿9号为试材,选取5种除草剂且均设3个浓度水平,对成熟期绿豆进行喷雾处理,通过田间调查和室内发芽率试验,比较了不同除草剂种类及施用浓度对绿豆落叶和种子发芽率的影响。结果表明:草甘膦比较适合作为落叶剂使用,喷施草甘膦后7 d大部分叶片脱落且对种子发芽率影响不大。生产上应用除草剂使绿豆在成熟期集中落叶,推荐应用草甘膦,施用浓度为4500 mL/hm2。     

高产早熟绿豆新品种冀绿10号的选育

冀绿10号是河北省农林科学院粮油作物研究所以绿豆种质资源优资92-53为父本、冀绿2号为母本,采用混合-系谱法杂交选育而成的高产早熟绿豆新品种,2012年9月通过国家农作物品种审定委员会鉴定。该品种适宜在北京、天津、河北、山东、内蒙古、河南、辽宁、吉林、江西吉安、陕西岐山等绿豆夏播区和春播区种植。     

PEG-6000溶液胁迫下绿豆萌发期抗旱性的鉴定与评价

对PEG-6000溶液模拟旱胁迫鉴定绿豆萌发期抗旱性的最佳溶液浓度和培养介质进行了筛选,并根据筛选结果对我国近几年育成的15个绿豆品种进行了萌发期抗旱性鉴定。结果表明:PEG-6000溶液模拟旱胁迫对萌发期绿豆进行旱胁迫的适宜浓度为20%,最佳培养模式为砂培;潍绿8号、榆林绿豆、内蒙古绿豆、吉绿7号、张家口鹦哥绿豆、白绿8号和白绿6号7个品种萌发期抗旱性表现为极强,辽绿8号、保942、中绿5号、中绿11号和苏绿2号5个品种萌芽期抗旱性表现为强,其他品种萌芽期抗旱性表现为中等或差;20%的PEG-6000溶液胁迫处理不同程度地降低了绿豆品种的发芽率,促进了多个绿豆品种初生根条数的增加和胚根干物质的积累,而对胚芽的生长以及胚根长度的增加有抑制作用。     

应用GGE叠图法分析种植密度对冀绿7号生长和产量的影响

以绿豆新品种冀绿7号为材料,设置9.0、10.5、12.0、13.5、15.0、16.5、18.0万/hm 7个密度处理,利用GGE双标图分析不同种植密度对其个体发育及群体结构的影响。结果表明,密度变化对冀绿7号的株高、主茎节数、单荚粒数、百粒质量影响较小,对单株荚数、单株粒质量影响较大。随密度增大,分枝数、收获指数有逐渐减小的趋势,生物产量和光合势则逐渐增大。冀绿7号的籽粒产量在低密度时随密度增大而增加,密度为13.5万/hm时产量最高,随密度继续升高产量保持相对稳定。     

用于中国小豆种质资源遗传多样性分析SSR分子标记筛选及应用

以375份小豆核心种质为试验材料, 利用从小豆及其近缘种SSR引物中筛选出的13对引物进行遗传多样性分析。检测结果显示, 小豆种质资源具有丰富的遗传多样性, 共检测到133个等位变异, 每对SSR引物检测到等位变异4~19个, 平均10.23个, 国内各省多态信息含量(PIC)平均为0.561, 多态位点比例(P)平均为93.523%。聚类结果表明, 小豆资源遗传关系与生态分区间有明显的联系, 且东北地区资源与中南部资源遗传关系较近。湖北、安徽、陕西3省资源的PIC较高, 且基本位于主坐标三维图的中心区域, 推断湖北、安徽、陕西是中国栽培小豆的起源地或多样性中心。该结果有助于更好地对小豆种质资源进行收集、保护和利用。