多抗广适选择混合小麦育种方法及鉴定技术探讨

为解决育种早代优异株系选择和单株种植规模的矛盾冲突，同时提升小麦早代抗病、抗逆性鉴定技术，总结出多抗广适选择混合小麦育种方法，该方法是在小麦育种早代(F₂—F₃)进行单株选择和混合脱粒后种植下一代；F₄代选株，考种，单株脱粒后种植株系鉴定；F₅以上的稳定株系经选择后提升小区鉴定试验，并保留3～5个单株保纯；有分离的株系在株系中再次选单株，种植株系鉴定，直至稳定。产量鉴定后的优异品系进行多点产量比较鉴定。该育种方法在早代选种时能更好地保留优良基因，控制育种规模，同时结合有效鉴定技术，选择优异单株，淘汰不良个体，提高育种效率，缩短育种年限。     

薄皮甜瓜果皮花斑性状的InDel-spot分子标记开发和应用

为了提高薄皮甜瓜的果皮花斑和非果皮花斑性状育种材料的选择效率,笔者采用田间提供的薄皮甜瓜的果皮花斑材料和非果皮花斑材料进行了研究,于2号染色体上控制甜瓜果皮花斑的基因附近重新开发连锁的InDel-spot分子标记,利用InDel-spot标记对20份薄皮甜瓜材料进行基因检测。结果表明,果皮花斑条带大小约211 bp,而果皮非花斑条带大小约219 bp,且符合率达到95%;进一步利用InDel-spot标记对2个F₂群体及5个F₃群体进行果皮花斑的鉴定,其中Qb978(F₂)、Qb931(F₃)和Qb932(F₃)的检测准确率分别96.6%、91.7%和83.3%。该InDel-spot分子标记在甜瓜果皮花斑的实际鉴定中具有重要的实践运用,可以针对性地提高育种材料选择的效率,缩短育种周期。     

陆地棉光合相关性状的QTL定位分析

光合作用是棉花产量的主要物质来源。本研究以高光效陆地棉冀优861和低光效陆地棉新陆早25号为亲本组配的196个F₂单株为作图群体,利用SSR（Simple Sequence Repeat）标记构建陆陆杂交遗传连锁图谱,共有30个标记位点连锁,包含4个连锁群,全长244.4cM。利用QTL IciMapping 4.1软件的完备区间作图法对冀优861×新陆早25号F_2:3家系的光合相关性状进行QTL作图分析,共定位到光合相关5个性状的10个QTLs,其中1个光合速率QTL和1个胞间CO₂浓度QTL分别定位在D3和D7染色体上。本研究为棉花光合相关性状QTL的精细定位及分离克隆打下基础,为聚合棉花高光效分子标记辅助育种提供理论依据。     

籼稻中育1号高产的性能与途径

中育1号是中国水稻研究所与国际水稻研究所合作,通过穿梭育种途径,由我国广陆矮4号与IR64杂交育成的中籼新品种。1983年在国际水稻所产生F₁,1984年在中国水稻所种F₂群体,F₃~F₆分别在国际水稻所和中国水稻所来往穿梭     

小麦——鲁麦15号

鲁麦15号(原代号太8362143系山东农业大学小麦遗传育种宣从(Tal扬麦1号B₁×757318)F₁×104-14复合杂交F₁中分离出来的可育株系选而成。1990年8月通过山东省品种审定并定名。     

大豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性遗传分析

大豆胞囊线虫病（Soybean cyst nematode）严重危害我国大豆生产。我国大豆胞囊线虫有8个生理小种,其中,4号生理小种致病力最强,主要分布在黄淮海大豆产区。了解抗源的遗传模式有助于抗病基因的定位和分子标记的开发。以对大豆胞囊线虫4号生理小种高抗抗源CBL黑豆为父本、高感材料品75-14为母本,构建了F₁、F₂和F_2∶3 3个世代群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析CBL黑豆抗大豆胞囊线虫4号生理小种的遗传效应。结果表明：CBL黑豆对胞囊线虫4号生理小种的抗性受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因控制,F₂世代主基因遗传率为64.47%,F_2∶3世代主基因遗传率为75.99%。主基因遗传率较高,育种可以在早代选择。     

一个化学诱变的小麦斑点叶突变体的生理和遗传分析

通过EMS诱变普通小麦品系H261获得一个稳定遗传的斑点叶突变体LF2010。在自然条件下, 该突变体在三叶期叶片基部开始出现黄色斑点, 随后逐步扩散到全片叶、叶鞘、颖壳和麦芒。斑点部位不存在细胞死亡, 斑点性状的表达受光照和温度诱导, 突变体的色素含量、光合速率随着斑点的出现而显著下降。突变体的株高、有效穗数、单株产量、穗长、结实率和旗叶长等农艺性状显著下降, 但是千粒重和旗叶宽却与野生型无差异。将突变体与正常绿色品系杂交, 对其F₁、F₂和BC₁代的遗传分析表明, LF2010的突变性状由1对隐性核基因控制。     

花生含油量全基因组选择及近红外光谱筛选的育种技术探究

花生含油量对单位面积产油量至关重要。该性状受多个微效基因控制,但可用的紧密连锁标记十分有限,传统的分子标记辅助选择育种准确性不高。全基因组选择作为一种新的育种方法,可实现对数量性状的早期预测;近红外光谱分析可对作物品质性状(如含油量等)进行无损检测。通过两者优势互补,建立花生含油量全基因组选择和近红外光谱筛选联合的育种技术,探讨影响花生含油量全基因组选择预测准确性的因素,为花生分子育种奠定理论基础。本研究以216个重组自交系为材料构建训练群体;分别以139、464和505株F₂、F₃和F₄为材料构建育种群体;利用自主开发的“PeanutGBTS40K”液相芯片进行基因分型,开展含油量全基因组选择育种模型分析;通过联合全基因组选择和近红外光谱筛选技术,开展花生含油量性状的育种应用,并评价其育种效果。结果显示,对训练群体进行基因分型后,总共获得30,355个高质量SNPs,并用于11个全基因组预测的模型选择分析。含油量预测准确性最高的模型为rrBLUP,其次是randomforest和svmrbf。以重组自交系为预测群体,F...     

食用向日葵产量性状的遗传研究

以食葵不育系17-A26为母本、恢复系17-C19为父本,构建P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂ 6个世代群体,研究了产量相关性状盘径、单株总粒数、结实率、百粒重、粒长和粒宽的后代变异及遗传率。结果表明,6个性状均为数量性状,变异幅度排序为单株总粒数>粒长>盘径>结实率>百粒重>粒宽,狭义遗传率排序为百粒重>粒长>单株总粒数>粒宽>盘径>结实率。根据遗传进度结果,百粒重、粒长、单株总粒数和粒宽宜早代根据表型选择,盘径宜晚代选择,结实率宜晚代结合多环境联合选择。     

早熟、机采杂交棉F1、F2不同果枝层位纤维品质分析研究

为探索自育杂交种‘新陆早70号’F₁、F₂之间纤维品质存在的差异性。2014—2015年以‘新陆早70号’为试验品种,通过田间试验,定点定株取样,取不同果枝层位正常吐絮棉铃,分别对‘新陆早70号’F₁、F₂的纤维品质指标进行了检测。结果分析表明,F₁、F₂纤维长度、比强度、麦克隆值、整齐度、伸长率、纺纱均匀性指数6项品质指标平均数间无显著差异,且次数分布走向基本一致。F₁、F₂纤维品质指标均以棉株中部第4~6层表现最优,其次是第7~8层,第1~3层最次。纤维品质F₁群体中较优的个体数明显多于F₂,F₂群体表现为纤维品质范围出现向两极分化的趋势,品质较优的纤维个体数减少,品质较劣个体数略有增加。     

玉米根系吸水细胞水平的杂种优势

在人工气候室水培条件下,以玉米(Zea mays L.)杂交种F₁代户单4号及其母本天四和父本478为材料,用细胞压力探针技术研究了正常供水和PEG-6000模拟–0.2 MPa水分胁迫条件下,玉米根皮层细胞水分关系参数的基因型差异。结果表明,根皮层细胞的直径、长度和体积均为F₁代>母本>父本;正常供水条件下3个玉米品种的根皮层细胞膨压均在0.6 MPa左右且品种间差异不显著,水分胁迫抑制了细胞的延伸生长且F₁代和母本的细胞膨压显著高于父本;根皮层细胞壁体积弹性模量均为父本>母本> F₁代,水分胁迫条件下的品种间差异显著;与正常供水条件相比,水分胁迫条件下细胞膨压显著降低,而弹性模量则大幅度提高;在两种水分条件下,水分跨细胞膜运转的半时间均为父本>母本>F₁代,且半时间在水分胁迫条件下均显著高于正常供水条件下;HgCl₂处理引起了半时间的延长,2-巯基乙醇则部分逆转了HgCl₂的效应;在两种水分条件下,根皮层细胞水导均为F₁代>母本>父本且品种间差异显著,水分胁迫则显著降低了细胞水导。试验证明杂交种F₁代的细胞水平根系吸水能力优于亲本,体现了杂种优势。     

玉米F2群体轴部相关性状的数量遗传分析

本研究采用遗传模型预测的方法，探究玉米轴部性状的遗传机理，以期为育种家指明育种方向，提高育种效率。以FBHJ和MBUB两亲本组配的含390个家系的F₂群体为材料，利用植物数量分离分析软件包中的F₂单世代分析方法，对其穗轴长、粒长、穗轴粗、粒宽、穗轴重、百粒重、粒厚等7个轴部相关性状进行数量遗传分析、相关分析以及回归分析。结果表明，穗轴粗、粒长、粒宽3个性状最适遗传模型为A-0，即无主基因遗传；穗轴重和粒厚受2对主基因控制，主基因存在加性-显性-上位性，符合B-1模型；穗轴长和百粒重由1对主效基因控制，最适模型分别为A-1、A-3，各模型主基因遗传率介于28.37%～59.11%，其中百粒重性状的遗传率最大。各性状均与百粒重呈极显著正相关。百粒重(Y)对其他农艺性状的回归方程为Y=-57.126+0.176X₁+3.069X₂+2.890X₃+5.108X₄，拟合度为0.723。通径分析中粒宽的间接作用和粒长的直接作用表现最大。这一研究结果为玉米轴部性状的遗...     

普通丝瓜果皮颜色性状的遗传研究

对普通丝瓜的果皮颜色性状进行遗传分析,旨在为果皮颜色控制基因的挖掘及外观品质改良提供理论依据。以绿果皮丝瓜材料YX014和白果皮高代自交系丝瓜材料LJ-01为亲本,配制成P₁、P₂、F₁、F₂、B₁、B₂等6个世代,通过目测的方法对6个世代单株的丝瓜果皮色性状观察和分级处理,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对丝瓜果皮色性状进行遗传规律分析。结果表明,普通丝瓜果皮颜色的最佳遗传模型为B-1,即符合2对主基因控制并表现为加性-显性-上位性遗传模型。B₁、B₂和F₂分离世代的主基因遗传率较高,分别为96.4%、99.1%和99.4%。此外,2对主基因的加性效应分别为-2.50和0.00,显性效应分别为0.50和0.48,说明第一对主基因在加性效应中占主导地位,且为负向效应,2对主基因的显性效应近似相等。控制普通丝瓜果皮色的主效基因的遗传力较高,普通丝瓜果皮色遗传改良可以在早期分离世代时进行。     

木醋液对桃蚜生长繁殖的急慢性效应

为了明确木醋液对桃蚜短、长期影响,以桃蚜为试虫,用100倍稀释木醋液处理小白菜饲养蚜虫,测得桃蚜繁殖发育数据。结果显示,木醋液处理显著缩短桃蚜繁殖期,而F₁代繁殖期比F₀代繁殖期延长37%;F₀代和F₁代产蚜总量与对照组相比分别降低62%和66%;处理组F₁代和F₂代的存活率比对照组降低23%和24%,但F₁代和F₂代之间差异不显著;F₁代寿命缩短25%,F₂代差异不显著。本研究证明木醋液能够缩短桃蚜的繁殖期,延长其若蚜历期,整体缩短桃蚜寿命,降低子代存活率。总之,木醋液对桃蚜的生长发育和繁殖具有一定的抑制作用,但是这种抑制作用会随着施用频次增加而逐渐减弱,即木醋液的短期效应和长期效应存在差异,所以木醋液具有开发为生物农药的价值。     

不同花色观赏向日葵杂交后代主要观赏性状遗传规律研究

为了解不同花色的观赏向日葵杂交后代主要观赏性状的遗传规律,分别以舌状花黄色和白色的观赏向日葵为父母本进行正反交,F₁自交,获得F₂花色分离群体,分析2个群体后代花色及柱头色分离情况,并对株高、盘径、叶片数、舌状花瓣数、分枝数、柱头色及舌状花瓣色等7个性状进行遗传变异分析。结果表明,2个群体杂交后代F₁舌状花均为黄色,F₂均分离出4种花色,表明亲本黄色由多基因控制,属于数量性状和质量性状。F₁的柱头均为紫色,F₂分离出绿色和紫色,分离比例约为1:3,符合孟德尔遗传规律,柱头紫色是由独立等位基因控制的,属于质量性状,柱头紫色对绿色是完全显性;2个群体中超亲分离现象一致,其中分枝数和叶片数高于亲本范围,舌状花瓣数低于亲本范围,存在超亲分离现象;在中亲优势分析中,YW比WY群体中亲优势明显;F₂性状相关性表现基本一致,株高与花瓣数、分枝数和叶片数,盘径与花瓣数和分枝数,花瓣数与叶片数和分枝数,分枝数与叶片数,花色与柱头色之间均呈极显著相关性。通过对不同花色杂交后代重要观赏性状的遗传规律进行探讨,为观赏向日葵的育种工作提供借鉴。     

玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析

玉米粒长是培育优良玉米品种的重要选择性状。选取粒长性状表现差异显著的玉米自交系铁7922和E28,及其组建的6个世代群体P₁、F₁、P₂、B₁、B₂和F₂为材料,运用主-多基因混合模型遗传分析方法进行分析,研究玉米粒长的遗传规律。结果表明：粒长性状在F₁表现为超亲优势,符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传的E-1-0模型,主基因遗传率为41.22%~80.58%,多基因遗传率为17.68%~24.95%,环境因素决定粒长表型变异的19.42%~41.10%,控制玉米粒长性状的主基因效应高于多基因效应,并且主基因的加性累积效应明显,该性状在育种中可以通过世代累积进行选择。     

小麦品种太空6号对Heterodera avenae郑州群体的抗性遗传分析

通过多年接虫和田间病圃抗性鉴定,发现普通小麦品种太空6号对燕麦孢囊线虫(Heterodera avenae)郑州群体具有较好的抗性。以抗病品种太空6号为父本、感病品种豫麦47为母本配置杂交组合构建遗传分离群体,通过田间病圃鉴定和室内接虫鉴定对太空6号进行了抗性遗传分析,发现豫麦47×太空6号杂种F₂代单株孢囊量为连续分布,具有数量性状特征;F₂代群体单株孢囊量分布图呈偏态分布,说明存在明显的主效基因。应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型单个分离世代分析方法,分析豫麦47×太空6号杂种F₂代群体在室内接种二龄幼虫和田间病圃中对H. avenae郑州群体的抗性遗传效应均符合B-2模型,推测太空6号对H. avenae的抗性由2对主基因+多基因控制,主基因表现为加性-显性效应,在室内人工接种和田间病圃鉴定条件下主基因的遗传率分别为73.54%和86.90%,说明太空6号对燕麦孢囊线虫郑州群体的抗性是主效基因起主要作用。     

干旱胁迫对马铃薯生理特性及解剖结构的影响

通过研究不同土壤含水量条件下马铃薯的植物学性状、生理指标和显微指标等,探讨马铃薯在干旱胁迫下的抗旱反应和抗旱生理机制。试验用‘青薯9号’和‘闽薯1号’2个品种,以T₀ (CK)适宜水分（土壤相对含水量为70%~75%）为对照、其他土壤含水量分别为55%~60% (T₁)、40%~45% (T₂)、25%~30% (T₃)和出苗后不再浇水(T₄)等水分胁迫处理下,分析其植物学性状、生理指标和显微指标。试验结果：（1）水分胁迫对2个马铃薯品种的植物学性状（株高、茎粗、地上部分鲜重、地上部分干重、叶面积、根的鲜重、根的干重和根长）均有显著影响,随着土壤含水量的降低,‘青薯9号’和‘闽薯1号’2个品种的上述性状指标均有降低趋势,其中‘青薯9号’的株高、地上部分鲜重、地上部分干重、根的鲜重、干重和根长均大于‘闽薯1号’。（2）生理指标分析表明：在T₂~T₄水分胁迫下,马铃薯的脯氨酸(Pro)、丙二醛(MDA)和超氧化物歧化酶(SOD)等含量与对照T₀相比有极显著差异(P<0.01);（3）显微结构分析表明：叶片的上表皮厚度、下表皮厚度、栅栏组织厚度、海绵组织厚度和栅海比均受到水分胁迫影响。该试验为马铃薯的抗旱栽培和育种提供了理论依据。     

陆地棉产量相关性状的QTL定位

中棉所28和湘杂棉2号分别是以中棉所12×4133和中棉所12×8891配制而成的两个陆地棉强优势杂交种。以其F₂为作图群体,筛选6000多对SSR引物,利用两群体间27个共有多态位点,通过JoinMap 3.0软件整合了一张包含245个多态位点、全长1847.81 cM的遗传图谱。利用Win QTLCart 2.5复合区间作图法分别对两群体8个产量相关性状在F₂和F_2:3中进行QTL定位,在中棉所28群体多环境平均值的联合分析中检测到16个QTL,三环境分离分析中检测到43个QTL;在湘杂棉2号群体分别检测到20个和66个QTL。在A3、D8、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,同时在两个群体中发现一些不受环境影响且稳定遗传的QTL。对考察的8个性状在两个群体中发现12对共有QTL,控制果枝数、衣分和籽指的QTL增效基因位点均来源于共同亲本中棉所12。综合分析推测中棉所12的育种价值主要是通过提高后代的结铃性来实现的。研究结果为棉花产量性状的分子设计育种提供了有用的信息。     

玉米穗部性状QTL定位与候选基因分析

本研究以热带玉米骨干自交系T32和QR273为亲本构建的150份F₂、F_2∶3分离家系为材料，利用简化基因组测序技术(GBS)对F₂单株的基因型鉴定，同时分别在甘肃张掖和贵州贵阳两环境条件下对F_2∶3家系的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和秃尖长等5个穗部相关性状进行表型评价，采用完备区间作图法进行QTL定位。结果表明，两个环境下共检测到46个穗部相关性状QTL,分布于10条染色体上，可分别解释表型变异范围为1.89%～17.18%,可解释穗部性状表型变异大于10%的QTL有6个。结合公共数据库，利用生物信息学分析策略，预测出6个控制穗部性状变异的候选基因(Zm00001d041072,Zm00001d053048,Zm00001d011355,Zm00001d041073,Zm00001d030086,Zm00001d030088),这些基因所编码的蛋白具有植物生长发育、激素合成、营养成分转运和其他许多生物学功能，可作为后续基因图位克隆和分子辅助育种的候选靶标。