不同矮秆基因小麦农艺性状的遗传差异

对含有不同主效矮秆基因（Ｒｈｔ１，Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ１＋Ｒｈｔ２）的三组春小麦进行了两年，两地试验。结果表明，具有半矮秆基因Ｒｈｔ１的小麦表现出较高的生物产量，穗粒数和容重，它们以此获得较高的籽粒产量；具有矮秆基因Ｒｈｔ１和Ｒｈｔ２的小麦，则表现出较高的千粒重，通过半大收获指数获得高产；在两个半矮秆组内，籽粒产量与株高之间，粒数／ｍ＾２与千粒重之间均为显著负相关，就矮秆组而言，在籽粒产量与粒数／ｍ＾     

四倍体小麦矮秆基因的赤霉素敏感性及对农艺性状的影响

为明确四倍体小麦矮秆基因Rht14、Rht16和Rht18的赤霉素敏感性及其对小麦农艺性状的影响,促进这些矮秆基因的合理利用。选用分别含有Rht14、Rht16和Rht18的四倍体小麦近等基因系ANW16D(Rht14)、ANW16F(Rht16)、ANW16G(Rht18)及其高秆轮回亲本LD222以及六倍体小麦中国春(Chinese spring),测量其不同浓度GA3处理下小麦的株高,计算赤霉素敏感系数(GRI)并推断3种矮秆小麦的赤霉素反应类型。在成熟期对LD222近等基因系小麦的农艺性状如株高、穗长、主穗穗下第一茎节(P-1)节间长、节间表皮细胞、种子表皮细胞及种子体积等进行测量,分析Rht14、Rht16、Rht18这3个矮秆基因对小麦这些农艺性状的效应。结果表明,ANW16D、ANW16F和ANW16G这3个矮秆小麦株高恢复到正常LD222株高的最适GA3浓度为10-4mol/L;3个矮秆品种均为赤霉素敏感型且敏感性大小为中国春ANW16GANW16FANW16DLD222;Rht14、Rht16、Rht18均是通过降低主穗穗下第一茎节(P-1)节间长度来使小麦株高降低,降低效应为Rht18Rht16Rht14;它们降低小麦株高的根本原因均是缩短了小麦节间表皮细胞长度且缩短效应与降低株高效应一致;3个矮秆基因均在降低小麦株高的同时不影响种子的体积。     

保加利亚普通小麦品种中半矮秆Rht等位基因的鉴定、分布和对农艺性状的影响

为了鉴定半矮秆Rht基因，对染色体2DS上的Xgwm261位点采取赤霉酸试验和微卫星分析来研究了1925～2003年发放的保加利亚普通小麦品种。从地方种中通过选择而分离出的老品种在其Xgwm 261位点含有珍贵的等位基因（211-bp和215-bp）；通过与外国品种杂交培育成的品种含有165-bp和174-bp等位基因。76个现代品种中的42个（55．3％）品种是赤霉酸敏感的。在64个现代品种（84.2％）中观察到了以Rht8为特征的192-bp等位基因，其中37个现代品种单独含有Rht8，27个现代品种含有Rht8和赤霉酸敏感等位基因的组合，     

不同矮秆基因对冬小麦农艺性状的影响

利用以冬麦品种ＭａｒｉｓＨｕｎｔｓｍａｎ为背景的含有不同矮杆基因Ｒｈｔ１,Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ３及其不同结合形式的６个近等基因系,研究了不同矮秆基因对小麦农艺性状的作用,结果表明,Ｒｈｔ１半矮秆基因显著提高了单株穗数,粒数和粒重,地下部生物产量,经济系数和倒二叶面积,Ｒｈｔ２半矮秆基因显著提高了单株（或单穗）粒数和粒重,经济系数和倒二叶面积,显著降低了千粒重,Ｒｈｔ３矮秆基因对单株粒数,地上部生物产量     

调控小麦重要农艺性状基因的染色体定位

为了研究调控小麦重要农艺性状基因的染色体分布,进一步解析控制小麦重要农艺性状基因的遗传基础,本研究以一套“中国春-人工合成小麦”染色体代换系为材料,在大田条件下,对不同株系小麦的株高、穗长和穗数等重要农艺性状进行调查。通过同一性状不同株系间的差异显著性分析,对调控株高、穗长和穗数的基因进行了染色体定位。研究结果表明:1 B、2 B、 3 A、4 A、6 A、6 D和7 D染色体上可能携带有调控小麦株高的位点;1 B、1 D、2 B、2 D、5 A、6 A、6 D和7 D染色体上可能携带有调控小麦穗长的基因位点;3 A和6 D染色体上可能携带有调控小麦成穗数的位点。本研究有利于进一步理解调控小麦农艺性状的遗传基础,并对小麦分子育种实践具有一定的指导意义。     

普通小麦与小黑麦杂交后代农艺性状分析

对普通小麦{[(A)京引39A×75-3369]A2×806}A7×7269-10和小黑麦杂交后代的24个株系进行了农艺性状的调查和分析,发现在抗虫性、有效分蘖、生育期、株高和千粒重等性状上都表现了超亲的变异,增加了普通小麦常规育种的遗传资源,有利于进行新品系的选育。是一套具有筛选价值的远缘杂交后代株系。     

七个矮秆小麦品种(系)的配合力分析

以矮变1号等7个矮秆材料与平遥小白麦等10个品种杂交的F_1为试材,应用p×q交配模式的配合力分析法,对矮变1号等7个矮秆小麦主要农艺性状进行了遗传分析及初步评价。研究表明,8582-201和矮孟牛-辐66是综合表现较好的矮秆材料,可在矮化育种中利用;矮变1号株高性状和穗粒数性状表现突出,值得重视并加以研究改良;水源86和Burt 937可用作矮秆多穗型亲本。     

390份小麦-黑麦种质材料主要农艺性状分析及优异材料的GISH与FISH鉴定

将小麦近缘属植物黑麦中的优良基因导入小麦可以拓宽小麦的遗传基础,丰富小麦的遗传变异。本研究调查并分析了390份小麦-黑麦种质材料。在这390份种质材料中,6个主要农艺性状值均有较大的极差,说明其遗传多样性丰富。与10份小麦主栽品种相比,90%以上的材料具有穗长和分蘖数的显著优势,60%以上的材料具有小穗数优势,约30%的材料穗粒数和千粒重显著高于主栽品种。利用基因组原位杂交(genomic in situ hybridization,GISH)和多色荧光原位杂交(multicolor fluorescent in situ hybridization,mc-FISH)技术,对8份农艺性状优良的代表性材料进行染色体组成分析,发现3份为六倍体小黑麦(AABBRR),2份为八倍体小黑麦(AABBDDRR),1份为1RS·1BL易位系,其余2份不具有可见的黑麦染色体或染色体片段。值得指出的是,3份六倍体小黑麦与2份八倍体小黑麦所含的黑麦染色体不完全相同。八倍体小黑麦中有1对来源于黑麦的小染色体,而六倍体小黑麦中没有类似小染色体;并且,不同材料中黑麦4R染色体端部的GISH杂交带有明显差异。本研究结果为这些小麦-黑麦种质材料进一步应用于小麦育种提供了依据。     

豇豆SNP高密度遗传图谱构建及重要农艺性状QTL定位

为促进豇豆种质资源的高效利用和新基因发掘,本研究基于豇豆F2群体,利用重测序技术构建了包含2984个bin标记(142,146个SNP)的遗传连锁图谱。该图谱共11个连锁群,总长1333.48cM,平均图距0.45cM。不同连锁群的长度从84.63～183.15 cM不等,平均图距从0.27 cM至0.89 cM不等。根据F₂、F₃的表型调查,利用该图谱共检测到15个QTL,分别与百粒重、花色、荚长、荚形、荚质、籽粒颜色等14个性状相关。其中荚质、荚长、主茎分枝数等分别检测到1个主效QTL区间,其余性状检测到多个QTL区间。通过对区间内的基因注释分析,分别确定了与荚长、单株荚数、籽粒颜色构成等性状相关的候选基因。本研究中QTL分析结果将为豇豆属重要性状的标记辅助选择奠定基础,而候选基因筛选则有助于深入解析这些性状的遗传机理,提高豇豆分子遗传学研究水平。     

黄淮南片麦区新育成品种（系）中3个矮秆基因分子标记检测及其与农艺性状的关系

利用矮秆基因RhtB1-b、RhtD1-b和Rht8特异分子标记对郑麦583和2015-2016年度参加河南省区域试验、河南省品种比较试验、国家黄淮南片区域试验及国家黄淮麦区品种比较试验的共630份小麦材料的基因型进行检测。结果表明,供试材料中检测到549份材料含有RhtB1-b基因;592份材料含有RhtD1-b基因;513份材料含有Rht8基因;422份材料同时含有3个矮秆基因,169份材料仅含有2个矮秆基因,说明3个主要的矮秆基因在河南小麦育种过程中被聚合使用。此外,分析发现,矮秆基因Rht8与株高和每公顷穗数,以及千粒重具有显著相关性。郑麦583等小麦品种聚合了这3个矮秆基因,具有优良的丰产性,通过选择和利用矮秆基因对于培育具有丰产性优点的小麦品种具有一定价值。     

矮杆基因对春小麦植株生长发育的影响及对子粒产量的间接作用

利用以春小麦品种ＡｐｒｉｌＢｅａｒｄｅｄ为背景的含有不同矮秆基因Ｒｈｔ１、Ｒｈｔ２、Ｒｈｔ３、Ｒｈｔ１＋Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ２＋Ｒｈｔ３的５个近等基因系,研究了不同矮秆基因对小麦生长发育的作用。结果表明：Ｒｈｔ１半矮秆基因显著缩短了小麦植株生长发育进程,促进了地上部干物质积累,加大了旗叶面积和倒二叶面积,提高了单株成穗率,减少了无效分蘖;Ｒｈｔ２半矮秆基因显著增大了倒二叶面积,提高了单株成穗率和穗长,减少了无效分蘖;Ｒｈｔ３矮秆基因显著加大了旗叶面积,但对地上部干物质的积累、单株成穗和穗长均有显著的负向作用;Ｒｈｔ１＋Ｒｈｔ２基因结合没有突出的优势存在：Ｒｈｔ２和Ｒｈｔ３基因结合对有利于提高小麦产量性状的作用均为负向最大;上述３种矮秆基因及其不同的结合形式均有显著的使茎秆矮化的作用。因此认为Ｒｈｔ１半矮秆基因在小麦育种中利用价值较大,Ｒｈｔ３矮秆基因利用价值则较小。     

斯洛伐克104份冬小麦种质资源农艺性状的分析及评价

为丰富我国冬小麦遗传多样性,为其遗传改良提供物质保障,对引进的104份斯洛伐克冬小麦种质资源的株高、株穗数、穗长、小穗数、穗粒数和千粒质量等主要农艺性状进行了调查分析。研究结果表明：引进的资源主要表现为株高偏高、穗子较大、千粒质量偏低的特点,且株高、穗长与千粒质量三性状均与对照品种存在极显著差异;6个性状变异系数幅度为0．08～0．37,变异系数的顺序为株穗数＞株高＝主茎穗粒数＞千粒质量＞穗长＞小穗数,表现了丰富的遗传多样性;64份冬性种质与40份春性种质的千粒质量差异达到极显著水平,株高和主茎穗粒数差异达到0．05显著水平,株穗数、穗长和小穗数差异不显著;株高与株穗数、株高与穗长、穗长与小穗数、穗长与穗粒数、小穗数与穗粒数呈极显著正相关,穗长与千粒质量、穗粒数与千粒质量呈显著正相关;聚类分析将104份种质分为4类;筛选出综合农艺性状优良的种质3份,可直接作为亲本材料应用于黄淮冬麦区的小麦遗传改良研究。     

30份国内外小麦种质资源主要农艺性状的分析与评价

为了给小麦育种提供更适合的亲本材料,选择具备优良性状的种质资源,以13个主要农艺性状为指标,对30份国内外种质材料的进行主成分分析和聚类分析。结果表明:农艺性状的前5个主成分所构成的信息量占85.077%,其中,第1主成分为产量因子,贡献率为39.947%;当欧氏平方距离为5.00时,供试品种可分为3类,第Ⅰ类群共有18份种质材料,属于中矮杆中高产型品种;第Ⅱ类群有6份材料,属于中矮杆高产型品种,产量及产量要素表现最优,是农艺性状综合表现优良的育种材料;第Ⅲ类群有6份材料,为国外引进或弱春性材料,属于高杆中低产型。分析结果显示出部分国外材料表现出对环境的不适应性,需加以改良后再利用,以满足当地育种的需要。     

不同年份小麦产量与主要农艺性状通径分析

为了研究小麦产量的影响因素,本文对小麦产量的直接和间接影响因子进行分析。利用2005-2008年陕西省长武县中科院长武农业生态站小麦品种‘长武89134’为试验对象,分析其主要农艺性状之间对小麦产量的影响,对农艺性状和产量的关系进行相关分析和通径分析。各种农艺性状中每穗结实小穗数、千粒重和株高与小麦产量之间存在显著正相关关系,每穗粒数与产量之间达到显著的负相关关系,而地上部分总干重、籽粒干重和每穗小穗数与小麦产量的相关关系不显著。通径分析结果表明自变量每穗结实小穗数和株高对小麦产量的存在正向直接作用（r每穗结实小穗数=0.712**,r株高=0.848**,P<0.05）,而地上部总干重和每穗粒数则对产量存在着负向直接作用（r地上部分总干重=-0.792**,r每穗粒数=-0.784**,P<0.05）。‘长武89134’产量受到每穗结实小穗数、株高的正向作用和地上部总干重、每穗粒数的负向作用,因此需要主要针对这四种农艺性状进行筛选,在此基础上再并且协调好与其他农艺性状之间的关系,才能获得相对较高的产量。     

小麦K-CMS保持系的SRAP鉴定及遗传多样性分析

为更好地对小麦K-CMS保持系的遗传背景进行分析,筛选优良亲本,以进一步提高小麦杂交育种的效率。利用SRAP技术,对30份小麦K-CMS保持系的遗传背景进行研究,以SRAP标记在30个品种之间扩增的多态性位点数据,采用Nei和Li的方法,计算品种间的遗传距离;以2年田间试验得到的品种株高、穗长、小穗数、穗下节长、穗粒草重、穗粒数、穗粒重、旗叶长等表现型性状平均数经正态标准化后,采用欧氏距离计算品种间遗传距离,再比较分析。分析表明,82对SRAP引物揭示出多态性,多态率68.3%,获得208条多态性谱带,平均每对引物产生3.68条多态性谱带,表现出较高的多态性。基于分子标记的聚类分析结果与系谱分析结果基本一致。若以整个遗传距离的总平均数作尺度对聚类图的结果进行分类,大致可分为6类。Mantel检测表明,SRAP标记数据计算的遗传距离矩阵和表现型计算的遗传距离矩阵存在极显著的相关性0.8123(t=11.325t0.01)。SRAP标记是检测品种间遗传差异的有效方法,可为小麦K-CMS保持系种质资源遗传差异的研究提供理论依据。研究还证实,一个骨干亲本与由其衍生出来的品种(系)之间的遗传差异一般较小。     

20对大麦株高近等基因系农艺与产量性状差异及相关性分析

为培育高产优质啤酒大麦提供理论依据,以20对二棱啤酒大麦株高近等基因系为试材,通过测定其农艺性状和产量性状,探讨近等基因系中半矮秆基因uzu对株高、穗长、地上部干质量、单穗粒数、单株粒重和千粒质量等的影响,并进行20个高秆基因系之间、20个矮秆基因系之间的性状差异比较及相关分析。结果表明:除地上部干质量和单穗粒数性状外,高秆基因系(无半矮秆基因uzu)其他性状均显著或极显著高于矮秆基因系(含半矮秆基因uzu),即半矮秆基因对较多的农艺性状和产量性状能够产生降低作用。相关分析表明:20个高秆基因系中,千粒质量之间的差异最为显著,说明千粒质量对于产量的提升潜力较大;株高与穗下节间长度、穗长呈极显著正相关,与产量性状均呈负相关,但无显著相关性。在20个矮秆基因系中,千粒质量同样差异最为显著;株高与其他性状均无显著相关性,但与千粒质量、单穗粒数呈负相关,与单株粒重呈正相关。     

小麦茎秆断裂强度相关性状QTL的连锁和关联分析

小麦茎秆断裂强度与倒伏特性关系密切,并对产量有很大影响。本研究旨在解析茎秆断裂强度的遗传机制,开发与该性状紧密连锁/关联的分子标记。利用山农01-35′藁城9411重组自交系(RIL)群体(含173个F8:9株系)和由205个品种(系)构成的自然群体,借助90 k小麦SNP基因芯片、DArT芯片及传统分子标记技术,在2个环境中对两群体的茎秆断裂强度相关性状进行连锁分析和全基因组关联分析。利用已构建的高密度连锁图谱,在4B染色体的TDURUM_CONTIG63670_287–IACX557和EX_C101685–RAC875_C27536等区段上,检测到9个控制小麦茎秆断裂强度、株高、茎秆第2节间充实度、茎秆第2节壁厚相关性状的加性QTL,可解释表型变异9.40%~36.30%。同时,利用包含24 355个SNP位点的复合遗传图谱,在自然群体中检测到37个与茎秆断裂强度相关性状(P0.0001)的标记,分别位于1A、1B、2B、2D、3A、3B、4A、4B、5A、5B、5D、6B、7A、7B和7D染色体,可解释表型变异7.76%~36.36%。在4B染色体上,以连锁分析检测到控制茎秆断裂强度的RAC875_C27536与关联分析检测到的Tdurum_contig4974_355标记,在复合遗传图谱上的距离为6.7 cM,说明该区段存在控制小麦茎秆断裂强度的重要基因。     

基于SNP标记的大麦遗传多样性与群体遗传结构分析

为了评价大麦种质组合的配制,本研究对384份不同来源大麦种质资源的农艺性状和遗传背景进行分析,并选取了分布于大麦7条染色体上具有多态性的6 454个SNP标记进行群体遗传结构分析,结果表明:(1) 384份参试大麦种质资源的6个农艺性状中,除分蘖数外,其他性状表现基本接近正态分布。6个参试农艺性状统计量指标在环境、基因型、基因型与环境互作效应方面均达到极显著水平(p<0.01)。(2) SNP标记基因分型共分为8种类型。其中A/G类型的最多为2 386个;T/A类型的最少,为104个。平均各条染色体上分布922个,其中4H染色体上最多,为1 288个;1H染色体最少,为642个。(3)遗传结构分析结果显示,384份参试材料分为3个亚群,第1亚群有48份材料,第2亚群有149份材料,第3亚群有187份材料。本研究结果为分子标记辅助育种提供科学依据。