芝麻种质资源研究进展与展望

芝麻是我国四大油料作物之一,是重要出口创汇农产品。芝麻种质资源利用率较低,限制了芝麻科研、生产及产业化的进一步发展。为此,对芝麻种质资源的收集、保存、鉴定与评价、核心种质构建和创新等方面进行了综述,并展望了当前芝麻种质资源研究亟待解决的问题。     

南朝鲜的芝麻与油菜育种

南朝鲜的主要油料作物是芝麻和油菜,芝麻的育种工作始于1954年,油菜育种始于1964年。他们非常重视种质资源的搜集。目前已搜集芝麻种质资源797份,其中来自国外9个国家和地区的有253份。油菜种质资源634份,其中国外资源525份。 利用多种多样的种质资源改良品种已获成效。直至目前已选育出具有各种性状的芝麻品种几百个。其中含油量高于55％以上的品种4个,亚     

安徽省芝麻优异种质资源筛选与利用研究进展

本文阐述了安徽省芝麻优异种质资源收集、引进、创制与利用的概况,对选用优良基因创新种质的研究进行了论述,介绍了利用优异种质选育的新品种,最后对安徽省芝麻优异种质资源的保存与利用进行了展望,以期为安徽省芝麻优异种质资源的利用提供参考。     

山东省芝麻种质资源研究

<正> 根据“七五”国家攻关课题制定的统一方案和方法,对已收集整理的山东省芝麻种质资源的农艺性状、品质性状及抗性进行了鉴定,其主要结果如下: 一、收集、保存 1985～1990年先后两次从山东省87个县市收集并整理的芝麻种质资源共402份,在     

200份芝麻种质资源农艺性状遗传多样性分析

为了对山西芝麻种质资源进行深入、高效利用,利用SPSS 24.0软件对200份种质资源的13个农艺性状进行遗传多样性和聚类分析。结果表明,芝麻种质资源主茎果轴长度的遗传多样性指数最高,最小的为蒴果棱数;不同性状的变异系数不同,变异系数最大的为蒴果棱数,株高的变异系数最小。通过聚类分析,将供试材料分为四大类群:第Ⅰ类群可作为选育机械化品种的亲本材料;第Ⅱ类群综合性状好,可直接利用或者作为较好的亲本材料;第Ⅲ类群的资源分布最多,需利用育种手段加以改良;第Ⅳ类群可以筛选特异种质。通过主成分分析提取了6个主要因子,分别为株高因子、蜜腺因子、株型因子、始蒴高度因子、节间长度因子、蒴果棱数因子,累计贡献率71.696%。结果表明,供试芝麻种质资源多样性较丰富,对种质资源的充分了解和分类将为更好地引种和培育高产优质适合机械化的品种提供理论基础。     

芝麻种质资源的茎点枯病抗性鉴定及评价

2010年和2011年对129份芝麻种质资源(包括10份国外资源)进行了茎点枯病抗性鉴定及评价。结果表明,未发现免疫类型,高抗品种和高感品种所占比例低,感病品种占比例较大。2a鉴定抗性表现均在中抗以上的种质资源6份,分别为ZZM0565、ZZM0570、项城大籽白、新蔡选抗、河南商水农家种和KKU3;表现高感的种质资源5份,分别为ZZM1080、ZZM1102、ZZM0146、ZZM4177和ZZM2388。江淮一年两熟夏芝麻区的抗源材料最多,其次为华北一年一熟春芝麻区。     

芝麻地方品种和栽培品种演化规律被揭示

正中国农业科学院油料作物研究所芝麻与特色油料遗传育种创新团队揭示了芝麻地方品种和栽培品种泛基因组特性及演化规律,为芝麻种质资源的收集和利用、芝麻分子选择辅助育种提供了重要的基因资源和理论指导。该研究成果为芝麻基因组进化和基因     

基于分子标记的江西省芝麻地方种质遗传多样性分析

为进一步评价“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中江西收集的132份芝麻地方种质资源的遗传多样性,明确其遗传基础和群体分类特点。利用筛选获得的28对简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物和26对相关序列扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)引物组合对132份江西芝麻地方种质进行遗传多样性研究。结果显示,28对SSR引物共扩增DNA条带265条,其中,多态性条带221条,比例为83.40%,平均每对引物扩增的DNA条带和多态性条带分别为9.46条和7.89条。26对SRAP引物组合扩增得到DNA条带和多态性条带分别为601条和268条,多态性比例为44.59%,每对引物可扩增9~36条DNA条带和2~23条多态性条带,平均每对引物扩增的多态性条带为10.31条。132份种质的遗传相似系数为0.598 2~0.960 7,平均为0.813 5,可见总体的遗传多样性不丰富。6个不同地理区域的芝麻遗传相似系数从北至南呈逐渐下降趋势,赣南区域的地方种质遗传多样性较赣北区域丰富;不同粒色类型比较结果显示,其他粒色芝麻类型(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)的遗传多样性最丰富,其次是白芝麻类型和黑芝麻类型。聚类分析结果表明,来源不同的芝麻种质呈区域性聚集特点,种质间的遗传相似性与地理分布距离有一定的关联,来自赣北和赣东的芝麻种质资源因在亲缘关系上更近而被聚为一类,其余区域聚为一类,这与总体聚类结果基本一致。不同粒色类型中,区域来源不同的种质均相互交错,其聚类结果与地理来源无直接关联。在今后芝麻种质收集工作中,应注重赣南与其他粒色种质的利用,扩展江西乃至我国芝麻品种遗传基础。     

江西省芝麻地方种质表型性状遗传多样分析

【目的】对江西省芝麻地方种质资源进行表型性状遗传多样分析,为江西芝麻种质资源的有效利用及开发提供理论参考。【方法】依托“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”从江西省39个县(市、区)收集到的132份芝麻地方种质为试验材料,对其23个表型性状(12个质量性状和11个数量性状)进行测定,并计算遗传多样性指数和变异系数。同时,对11个数量性状进行相关分析,并对供试种质进行聚类分析。【结果】23个表型性状的平均遗传多样性指数为1.2821,其中,12个质量性状的遗传多样性指数为0.3217~1.0307,平均0.7290;11个数量性状的变异系数为4.70%~43.58%,遗传多样性指数为1.6138~2.0627,平均1.8855。3种粒色类型芝麻种质中,以46份白芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数最高,为1.3602,74份黑芝麻种质和12份其他粒色(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数分别为1.1782和1.0476。生育期与株高、始蒴高度、蒴果长、千粒重和蛋白含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),但与含油量呈极显著负相关。供试的132份芝麻种质资源可分为四大类,不同类群种质的来源地存在地理位置的交错分布现象,其中,第Ⅰ类群可作为潜在选育芝麻高含油量新品种的亲本材料,第Ⅱ类群可作为潜在高产优良芝麻材料利用,第Ⅲ类群可作为潜在矮杆株型的亲本材料,第Ⅳ类群可作为潜在的高蛋白型亲本材料加以利用。【结论】江西芝麻地方种质资源的主要表型性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中以46份白芝麻种质的遗传多样性更丰富。种质间亲缘关系与地理来源无必然联系。以高产高蛋白为育种目标时应选择株高较高,始蒴高度适中、蒴果较大、千粒重较高的材料为亲本,并据此进行后代选择。     

低温胁迫对芝麻芽期幼苗生长的影响与耐低温材料筛选

为研究芽期温度对芝麻生长发育的影响,分析芽期低温胁迫对芝麻的生理响应和不同基因型种质资源对低温胁迫的反应差异,以5份对温度敏感度有差异的芝麻种质为试材,设置5个处理温度(28、25、21、18、15℃)进行暗培养处理,测定根长、芽长和苗鲜重,以此确定芝麻芽期低温胁迫的敏感温度;并对188份芝麻种质资源进行低温耐受性鉴定,通过相关性分析、隶属函数值和聚类分析进行综合评价;同时,测定不同基因型芝麻芽期低温胁迫下的生理生化指标。结果表明,随着芽期培养温度的降低,芝麻幼苗根长、芽长和苗鲜重均逐渐下降,在18℃下降显著,且不同基因型材料之间的测定指标相对值差异较大。聚类分析将188份芝麻种质资源聚为5类,即5份高耐低温材料,42份耐低温材料,44份中耐低温材料,50份不耐低温材料和47份极不耐低温材料。不同地理来源的供试材料低温耐受性有一定差异,其中,中部江淮地区低温耐受性丰富度大;芝麻芽期低温胁迫时,不同基因型芝麻芽和根的H₂O₂、丙二醛(MDA)、脯氨酸、可溶性糖、可溶性蛋白含量均出现不同程度的上升,其中H₂O₂     

中国栽培芝麻资源的品质状况

中国栽培芝麻资源极其丰富,遍布全国25省、市,在北纬18-47度、东经76-131度。从2967份芝麻种质资源的品质分析结果表明：脂肪、蛋白质含量较高、脂肪酸的组成较好、芝麻资源中有50%以上的脂肪含量在53%-56%之间、还有33份品种的脂肪含量高达60%以上;蛋白质含量有17份品种为27%以上;亚油酸含量有74份品种为50%以上,品质状况表明：脂肪含量是南方低北方高,随着生育期的延长、地理纬度的增高、种皮颜色的变浅而脂肪含量递增,芝麻品质及其形成过程受环境条件和生物学特性的影响。现已筛选出124份芝麻种质优质材料,供育种工作者利用。     

辽宁省芝麻种质资源评价与利用

对编入全国芝麻品种资源目录的180份芝麻种质资源农艺性状和特性进行了分析评价，筛选出特高油分含量，高蛋白含量芝麻资源各2份，高产，抗病，不裂蒴优优异资源9份。列出了特殊优异资源名录并提出利用设想。     

贵州芝麻种质资源主要表型性状的遗传多样性

为贵州芝麻种质资源保护、形态分类、品种遗传改良及开发利用提供参考,利用聚类分析和遗传相关分析方法对贵州37份芝麻种质资源的25个表型性状进行田间鉴定考察和综合评价。结果表明:14个形态性状的遗传多样性指数在0.287 8~1.595 3,形态类型丰富;11个数量性状的遗传变异系数为7.14%~52.80%,以分枝高度的变异系数最大(52.80%),花冠长度的变异系数最小(7.14%),遗传变异丰富;不同性状间表现出正相关或负相关关系。37份贵州芝麻种质资源聚为4个类群,第I类群有7份资源,第Ⅱ类群共有22份,第Ⅲ类群有5份,第Ⅳ类群有3份,各类群间性状差异明显,其中第Ⅱ类群占供试材料的59.46%,种质资源数量多,变异范围大,遗传类型丰富。聚类结果与资源材料地域来源和分布无直接关系,主要与材料的性状表现类型相关。     

山东省芝麻种质资源的分类、特性、评价与利用

对山东省编入《中国芝麻品种资源目录》和《中国芝麻品种资源目录》（续编一）的402份芝麻种质资源的农艺性状和特性进行了分析评价,表明：山东省芝麻种质资源单秆品种多,抗旱性较强,熟期中早,耐渍性较差,较抗病,品质较差。筛选出高含油量芝麻资源4份,较高蛋白质含量的2份,矮秆资源23份,抗旱性强的6份,高抗病资源1份（抗以上的11份）,耐渍资源6份,不裂蒴果的3份,千粒重较高的15份（3 g以上）。田间种植表现高产、抗病、优质等综合性状好的优异品种资源21个。列出了特殊优异资源名录并提出了利用设想。     

芝麻组织培养试验初报

<正> 课题组在开展了芝麻组织培养研究工作之前,设想在以下几方面加速芝麻育种进程:1、通过无性器官的离体培养,保持种质资源的纯合状态和育种材料的杂合状态,尤其是对稀有的、异地的、野生的资源和优异育种材料,通过离体培养的方法,使之得以保存和繁殖;     

基于表型和SSR分子标记构建芝麻核心种质

【目的】便于管理、研究和利用芝麻种质资源,为芝麻育种提供优异基因资源。【方法】利用新收集和种质库保存的5 020份芝麻种质资源为基础,首先基于标准化的表型数据按地理来源分组后采用组内比例法聚类抽样构建初级核心种质,然后基于SSR分子标记应用位点优先取样策略逐步聚类,使用t检验检测每次聚类形成的核心种质与初级核心种质的Nei’s基因多样度(He)和Shannon-Wiener指数(I),直到核心种质的遗传多样性与初级核心种质开始有显著差异时,终止多次聚类取样,选择上一个与初级核心资源没有显著差异的核心种质作为最佳核心种质。利用Nei’s多样性指数、Shannon-Wiener多样性指数、多态条带百分率(PB,%)、多态条带保留率(PBR,%)、变异系数符合率(VR)、极差符合率(CR)、方差差异百分率(VD,%)、均值差异百分率(MD,%)等参数进行核心种质代表性检验和评价。【结果】构建了含有816份资源的初级核心种质和含有501份资源的核心种质,分别占全部种质资源的16.25%和9.98%;核心种质包括国内资源442份,国外资源59份;Nei's基因多样度(0.2789)和Shannon-Wiener指数(0.4243)在P0.05概率条件下与初级核心资源(He=0.2791,I=0.4302)无显著性差异,多态条带百分率(PB,%)、多态条带保留率(PBR,%)、变异系数符合率(VR)、极差符合率(CR)分别为91.25%、95.23%、99.14%、86.85%。方差差异百分率(VD,%)和均值差异百分率(MD,%)均为0。t测验结果表明,核心种质的遗传多样性指数与原始种质差异不显著。位点优先取样策略构建的核心种质比对照随机取样策略丢失的多态性位点数少,且同一遗传距离下位点优先取样策略构建的核心种质具有更高的遗传多样性,更能构建一个具有代表性的核心种质,Shannon-Wiener多样性指数比Nei’s多样性指数检测效率高。【结论】基于地理来源分组,组内按表型数据聚类按比例法抽样构建芝麻初级核心种质,再结合SSR分子标记数据,采用SM相似系数进行UPGMA逐步聚类是构建芝麻核心种质较适宜的方法,所构建的核心种质较好地代表了基础种质的遗传多样性。     

芽期NaCl胁迫下不同基因型芝麻的反应差异研究

通过芽期NaCl胁迫研究了不同浓度NaCl对芝麻种子成苗及幼苗生长的影响,分析了0.4%NaCl胁迫下不同基因型芝麻的反应差异。结果表明：（1） 0～0.4%的NaCl浓度对芝麻种子成苗率影响较小,在NaCl浓度为0.6%～0.8%时表现为成苗率下降;芽长和简易活力指数均随NaCl浓度的增加而不断下降;根长和苗鲜重则因品种不同表现有异,部分品种随NaCl浓度增加呈先升后降趋势,部分品种则表现为不断下降趋势,不同芝麻品种表现差异较大。（2） 所有参试品种在0.4%的NaCl浓度胁迫下在根长、芽长、苗鲜重、简易活力指数等测定指标上均表现出下降较为明显,认为0.4%的NaCl浓度胁迫可以作为芝麻种质资源耐盐性筛选鉴定的参考浓度。（3）聚类分析结果将39份种质资源明显聚为两类,即包含12份种质的耐盐类和包含27份种质的不耐盐类。（4） 参试的改良品种（系）与地方种质耐盐性差异不大,地方种质的耐盐性指标的多样性指数要大于改良品种（系）,即在NaCl胁迫下地方种质所表现的基因型差异要大于改良品种（系）。     

让河南芝麻迈向全球

正作为全国芝麻研究领域的学科带头人,张海洋一直致力于我国芝麻学科建设和产业发展。先后主持国家"973""863""948"、国家芝麻产业技术体系等国家及省部级重点芝麻课题30余项,主持开展芝麻种质资源鉴定与评价、遗传育种及高产高效种植技术等研究工作。近5年来,在芝麻遗传基础与基因组学、优异基因挖掘、抗病耐渍种质创新、杂种优势利用等方面取得了显著成就。在基础理论研究方面,张海洋组织全国主要科研力量完成了芝麻基因组     

我国芝麻研究跃居国际领先行列

<正>3月30日,湖北省科学技术奖励大会上传来消息,由中国农业科学院油料作物研究所张秀荣研究员主持完成的"芝麻种质基因库的构建、发掘与育种应用"项目荣获2016年度湖北省科技进步一等奖。该成果为我国芝麻育种和产业发展提供了战略资源,实现了全基因组精准发掘和分子育种技术重大突破,使我国在芝麻研究领     

芝麻种质资源茎点枯病抗性鉴定研究

对52份芝麻种质资源的茎点枯病抗性进行了鉴定,结果显示:(1)52份供试种质感病严重,病株率39.05%¹00%,平均87.04%,病情指数为0.30100%,平均87.04%,病情指数为0.30¹.00,平均0.82,没有发现免疫资源;(2)聚类分析表明,感病种质37份,占参试材料的71.15%,抗病种质15份,占28.85%;(3)参试材料中地方种质茎点枯病抗性要优于改良品种(系),且种质间的差异较大;(4)本研究鉴定出来的青麻、丰城白芝麻、赣芝9号等15份抗茎点枯病种质可以在芝麻育种及其抗性改良中加以利用。