大穗小麦穗部性状的遗传分析

为给大穗小麦材料在杂交育种中的利用提供参考,以小麦大穗品系9110192和多穗品系密穗矮秆为亲本,采用P1、P2、F1、F2四世代联合分析方法,研究了杂交后代穗长、小穗数、小穗密度、穗粒数、穗粒重的遗传模型。结果表明,穗长、小穗密度、穗粒数、穗粒重均受两对加性-显性-上位性主基因与多基因共同控制;小穗数为多基因遗传,无主基因存在,各性状均不同程度受环境影响。穗长、小穗密度、穗粒数、穗粒重主基因遗传率分别为92.14%、88.69%、62.71%、59.67%,多基因遗传率分别为2.58%、3.19%、11.87%、13.1%。穗长与小穗密度受环境影响较小,早代选择可靠性较高,穗粒数、穗粒重受环境影响较大,应在稍晚世代选择。     

黄淮主推小麦品种主要农艺性状配合力及遗传效应分析

为明确黄淮麦区主要推广小麦品种的主要农艺性状遗传规律,通过不完全双列杂交试验研究了济麦22、周麦22、矮抗58、西农979等8个小麦新品种9个主要农艺性状(株高、有效穗数、单株生物学产量、穗长、有效小穗数、穗粒数、千粒重、单穗重、单株粒重)的遗传力和配合力。结果表明,矮抗58、西农979和郑麦366株高的一般配合力较低,济麦22和矮抗58有效穗数的一般配合力较高,烟农19和郑麦366穗粒数的一般配合力较高,周麦22和济麦22千粒重的一般配合力较高,周麦22和烟农19的单株粒重、单株生物学产量和单穗重的一般配合力较高,新麦26和周麦22主茎穗长的一般配合力较高。周麦22/烟农19、济麦22/西农979、济麦22/郑麦366、矮抗58/烟农19四个组合的9个主要农艺性状的特殊配合力效应值均为正向效应。9个主要农艺性状的狭义遗传力差别较大,变化范围为2.83%~97.39%,其中,株高的狭义遗传力最高,达97.39%,其次为主茎穗长(72.07%)、千粒重(40.64%),这三者在杂交育种时以低世代选择效果较好;株高和单株生物学产量受加性效应(24.4、6.8)和显性效应(6.1、14.67)共同作用,株高以加性效应为主,单株生物学产量以显性效应为主;有效小穗数、千粒重和主茎穗长受加性效应(0.22、3.09、0.27)控制,穗粒数和单株粒重受显性效应(8.88、6.29)控制。     

小麦农艺性状的主基因+多基因遗传分析

为明确小麦重要农艺性状的遗传组成,并筛选适于QTL的性状,以西农817和中国春为亲本,构建F2、F3群体,采用P1、P2、F1、F2、F3五世代联合分析方法,研究了株高、有效分蘖、小穗数、穗粒数、穗长、穗下节间距、小穗着生密度等产量相关性状的遗传模型.结果表明,7个性状不仅受基因的控制,同时也受到不同程度的环境影响.其中,穗长、穗粒数符合多基因遗传模型,无主基因存在;株高、小穗数、小穗着生密度符合一对加显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗下节间距符合一对完全显性主基因+加性-显性多基因模型;有效分蘖符合一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型.     

冬小麦品质与产量性状的遗传分析

为了选育高产优质小麦新品种,选用黄淮南片大面积推广的5个高产小麦品种与5个优质小麦品种,采用5×5不完全双列杂交方法配制25个杂交组合,对冬小麦主要农艺性状和品质性状的配合力和遗传力进行了分析。结果表明,株高、主茎穗长、单穗粒数、单株产量的遗传均受加性和非加性基因共同控制,单株穗数主要由非加性基因控制,沉淀值主要由加性基因控制。株高、主茎穗长、单株产量和沉淀值的广义和狭义遗传力均较高,宜在早代选择。内乡188、豫展1号、豫麦34多数性状的一般配合力都较高,是理想的亲本材料,应在今后育种中重点利用。     

蚂蚱麦×碧玉麦杂交F2代部分重要农艺性状的遗传分析

蚂蚱麦是小麦骨干亲本之一,对蚂蚱麦进行研究可为探讨小麦骨干亲本的遗传机制及对小麦杂交育种亲本的选配和提高育种效率提供帮助。本研究利用相关分析和主基因+多基因混合遗传模型分析方法对蚂蚱麦×碧玉麦杂交F₂代185个单株的株高、有效分蘖、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重等性状进行遗传分析,结果表明这些性状是多基因控制的数量性状,其中有效分蘖受一对主基因＋多基因控制,主基因遗传率为0.557,加性效应为6.916,主基因表现为负完全显性;穗长、小穗数、穗粒数和千粒重受微效多基因控制,无主效基因存在。蚂蚱麦和碧玉麦在株高、穗长、小穗数、穗粒数和千粒重方面差异显著,这表明二者是一对优异的杂交组合,有利于在后代中选择出优异的基因型。     

分蘖期和拔节期干旱对小麦主茎和分蘖穗粒形成的影响

为明确分蘖期和拔节期干旱对小麦穗粒数形成的影响,在盆栽条件下以豫麦49（小穗型）和扬麦13（中穗型）为材料,研究了小麦分蘖期和拔节期不同程度干旱条件下主茎和分蘖的穗粒形成特征。结果表明,分蘖期和拔节期轻度干旱对小麦穗粒数的影响不显著,而分蘖期重度干旱显著降低了主茎穗粒数,拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱均可显著降低主茎和分蘖的穗粒数,且对主茎穗粒数的影响更大。分蘖期重度干旱处理显著降低了主茎小穗分化数与可见小花数,但对分蘖无影响。拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱处理可显著降低小穗结实率、可见小花数、可孕小花数及可孕花结实率,进而导致小麦穗粒数显著降低。分蘖期重度干旱处理导致小麦主茎穗粒数的降低并未影响主茎的产量,拔节期重度干旱和分蘖期+拔节期重度干旱处理导致小麦主茎穗粒数下降均造成产量显著降低。因此,小麦营养生长期适度干旱不影响小麦主茎和分蘖小穗及小花发育,从而能够维持较高的穗粒数和产量,可以适度的进行节水灌溉,提高水分利用效率。     

小麦赤霉病的抗性遗传分析

为给小麦抗赤霉病遗传改良提供参考,利用苏麦3号及5个当地推广小麦品种为亲本,按Griffing双列杂交法Ⅱ配制15个杂交组合,以赤霉病病小穗率为抗性指标,研究了小麦赤霉病抗性的遗传。结果表明,在6个小麦品种中,苏麦3号和扬麦9号赤霉病抗性的一般配合力最好,能极显著地提高杂种后代的赤霉病抗性。小麦赤霉病抗性的遗传符合加性显性模型,同时受加性和显性效应的作用,且加性效应更重要,显性程度为部分显性。控制赤霉病遗传的增效等位基因为显性,增减效等位基因频率在亲本中的分配存在显著差异。苏麦3号具有最多的控制赤霉病抗性遗传的显性基因,而宁麦8号则具有控制赤霉病抗性遗传最多的隐性基因。小麦赤霉病抗性可能受2~3对主效基因的控制,狭义遗传力较高,早代选择有效。论文最后还就小麦抗赤霉病育种进行了探讨。     

波斯小麦农艺性状相关性及主成分分析

为从波斯小麦中发掘优异基因资源,拓宽小麦遗传基础,对来自15个国家（地区）的81份波斯小麦进行了农艺性状相关分析和主成分分析。结果表明,供试材料总体表现为植株高大,平均为110．0cm;有效穗数平均为12．6个;穗粒数较多,平均为42．4粒;播种至抽穗平均为185．5d;千粒重偏低,平均为17．3g。简单和偏相关分析中分别有16和12对性状相关极显著。其中分蘖数与有效穗数、穗长、小穗数,有效穗数与穗长、小穗数,穗长与小穗数,小穗数与千粒重,抽穗期与穗粒数间相关和偏相关系数均达极显著水平。主成分分析表明,前四个主成分（分蘖因子、粒重因子、穗粒数因子、抽穗期因子）对变异的贡献率达85．61％。     

小麦超大穗材料的选育

选育小麦超大穗,是为小麦高产超高产育种提供中间材料。小麦超大穗材料具有长穗和多小穗的特点,它有利于提高单穗籽粒重量,发挥个体优势,增加单位面积产量。小麦超大穗材料的选育,是采用常规育种集团多元聚合杂交,以长穗、多小穗为主要目标,定向选择,定向杂交,系统选育。现已获得一批穗长20cm以上的超大穗材料,其中穗子最长的达到38cm。有个别超大穗品系,综合性状较好,丰产潜力大,大田生产上已开始试种。     

宁麦9号×镇麦168小麦F2群体产量相关性状的遗传模型分析

为给小麦遗传育种中产量性状改良提供参考,利用相关性分析和植物数量性状主效基因与微效多基因混合遗传模型对(宁麦9号×镇麦168)F₂代162个单株的有效穗数、株高、穗长、总小穗数、穗粒数以及单株粒重进行了联合分离分析。结果表明,该群体农艺性状均属于受多基因控制的数量性状,其中有效穗数和单株粒重仅受微效多基因调控,株高和总小穗数符合“两对加性-显性-上位性主基因”+“加性-显性多基因”混合遗传,而穗长和穗粒数则符合“两对加性主基因”+“加性-显性多基因”混合遗传。株高、穗长和总小穗数3个性状的主基因遗传力分别为64.98%、51.22%和47.12%,可能存在效应较大的QTL。     

水稻主要农艺性状的冷水反应遗传分析

利用10个水稻品种配制45个半双列杂交组合,并在冷水处理下探讨了水稻主要农艺性状的冷水反应差异、配合力和遗传参数,以及冷水反应指数间的相关关系。研究表明,抽穗天数、秆长、穗长、穗粒数、结实率和穗颈长等农艺性状冷水反应的一般配合力和特殊配合力均呈显著,且一般配合力的变异大于特殊配合力的变异;水稻品种的冷水反应有着明显的差异,其中通88 7、高产102和TR22183等品种的冷水反应较迟钝,并对主要农艺性状的冷水反应指数（CRI）具有较高的一般配合力。亲本中控制秆长及其CRI值的正、负等位基因的频率基本相等,显隐性基因频率基本相同;秆长的表现型值及其CRI值受少数主效基因控制,具有较高的狭义遗传力。穗粒数、穗颈长和结实率及其CRI值与秆长的CRI值呈显著正相关,结实率的CRI值与穗颈长的CRI值呈显著的正相关。     

超大穗型小麦源、流与库相关效应的试验研究

以超大穗型小麦为材料，以一般穗型小麦为对照，通过剪穗，剪小穗留茎，叶，保“源”，“流”控“库”和分期收获处理，研究源，流对库的关系与影响。认为源，流输出总量，取决于单个籽粒库的数目，与单个籽粒库数目成正比。源，流因素对单个籽粒库容量大小不起显著影响。源，流输出受籽粒单库数目的制约会出现形式上的滞后性，籽粒单库在自身营造方面会出现工作状态上的自然惰性现象。要克服滞后性和自然惰性现象的影响，提高对光能的利用率，实现高产，最有效的途径是在增加粒重的基础上，主要是增加籽粒数，小麦穗是籽粒的载体，也是光合产物的主要集中地，以多花，大粒组建多粒小穗，以增加小穗数架构超大穗，提高对光合产物的措施，是超大穗小麦育种所要实现的主要目标。超大穗型小麦与一般穗型小麦在源，流，库相关效应方面基本上没有差异。     

施氮量对小麦穗花发育及穗粒数的影响

为了解小麦穗发育与氮素营养的关系,通过田间试验,设置90、180、270kg·hm-2三个施氮量水平(分别用N1、N2和N3表示),选用半冬性小麦品种豫麦49和弱春性品种太空6号为材料,研究了施氮量对小麦主茎幼穗长度、第九小穗小花发育进程、每穗总小穗数、不孕小穗数、小穗结实率、产量及其构成的影响。结果表明,随着时间的推移,小麦主茎幼穗长度对施氮量响应逐渐明显,豫麦49和太空6号分别表现为N3N2N1和N2N3N1。豫麦49第九小穗第4~6朵小花发育进程对施氮量响应差异显著,且分化程度随施氮水平的提高而增加;太空6号第3~6朵小花进程对施氮量响应差异显著,其中第3朵小花在发育进程前期N2处理快于N1、N3处理,中期和后期N2、N3处理快于N1处理,第4~6朵小花分化程度则一直表现为N2N3N1。不同施氮处理间总小穗数、不孕小穗数、小穗结实率、产量、穗粒数等指标差异亦显著,且品种之间对施氮反应存在差异,其中豫麦49的总小穗数、小穗结实率、产量、穗粒数呈N3N2N1,而太空6号呈N2N3N1;豫麦49小穗结实率呈N3N2N1,而太空6号呈N2N3N1。由此可见,施氮量对小麦产量的影响与其对小穗中部小花发育、每穗总小穗数、不孕小穗数和单穗结实率的影响相一致。     

大赖草DNA导入小麦获得大穗品系的农艺性状和贮藏蛋白研究

应用花粉管通道法将大赖草ＤＮＡ导入小麦,已从受体７６１转化后代中选育出稳定遗传的大穗变异系。主要特征为：⑴大穗变异系生育期晚,株型高大,叶片宽大,穗长、穗粒数和单株粒重显著增加,同时籽粒长、宽和千粒重明显提高;⑵大穗变异系除蛋白质含量有显著变化外,其胚乳谷蛋白和醇溶蛋白电泳图谱发生了明显变化,出现了新的蛋白组分和受体一些带的消失。由此可见,大赖草ＤＮＡ导入小麦后发生广泛变异,可能是外源ＤＮＡ片段重     

不同播期下小麦冬春性品种小花结实特性 及其与植株生长性状的关系

冬、春性小麦品种早播（9月30日）、适播（10月30日）的总小花数、可孕小花数及结实粒数均极显著高于晚播（3月2日）。晚播对春性品种小花分化发育与结实的不利影响小于冬性品种。穗粒数的多少与可孕小花数及其结实率密切相关,而与总小花数及其结实率无明显联系;同时大穗多粒基因型也以较高的可孕小花结实率为生理基础。孕穗期小花数均与叶面积、叶片重、叶鞘重和总干物重呈显著或极显著正相关,而与茎高的相关不显著。此外,冬、春性品种的结实粒数均与成熟期茎叶重、总单茎重、结实小穗数、穗长和穗粒重之间呈极显著正相关,表明良好、协调的营养生长与生殖生长的关系是改善小花发育质量、提高穗粒数的根本保证。     

Effect of the Interaction between Cultural Condition and Genotype on Spike Morphogenesis in Spring Wheat

Abstract

The number of grains per spikelet and the number of spikelets per spike are important factors that influence grain yield in wheat. Three wheat genotypes in four foreign groups (OA, OC, OH and OJ) differing in spike type and Japanese cultivars (cvs) were grown under various combinations of seeding densities and fertilization levels. In all groups, the spikelet number per spike and the spike length at maturity were highest at low seeding densities and high levels of fertilization. The OA group (Nepal) and Haruyutaka (Japanese cv) gave a weak response in spikelet number per spike, while the OJ group (Xinjiang Uygur, China) gave a weak response in spike length. The OC group (except for T6), the OH group (Tibet) and Japanese cvs (except for Haruyutaka) responded to treatments in both spikelet number per spike and spike length. The T6 genotype in the OC group (Nepal) gave a weak response in both spikelet number per spike and spike length. Although the OA group had the longest spikes and the OJ group had the shortest spikes, there was no difference in the duration of spike elongation between the OA group and the OJ group. Spike length appeared to be determined mainly by the rate of spike elongation and was not restricted by the dry weight of the spike during the growth phase of the spike.     

9个穗分枝裸大麦突变体的穗部特性及其差异分析

穗分枝突变体是大麦穗发育研究的重要种质。利用EMS诱变北青7号的成熟种子,再通过连续7年自交繁殖选育了9个裸大麦穗分枝突变(Ynbs)株系。在不同世代中9个Ynbs株系的穗分枝性状均可稳定遗传,多联穗明显退化,每个主穗着生2~5个分枝穗和10.53±0.53~13.23±0.22个多联穗,每个分枝穗具有1~3个分枝穗轴节,每个多联穗着生10~15个小花。为系统了解Ynbs株系的穗部特性差异,分析了不同材料多联穗数、小花数、结实粒数、结实率、穗茎轴长、穗长、穗轴节数和百粒重的表型差异和偏相关性。结果表明,多联穗数等8个穗部性状在不同材料间均有显著或极显著差异,9个Ynbs株系的多联穗数、结实率和百粒重显著低于诱变亲本,但其小花数极显著高于诱变亲本,多联穗减少、小花增多、结实率和百粒重下降是9个Ynbs株系的共有突变性状;穗分枝性状与多联穗数、结实粒数、结实率、穗长和百粒重5个穗部性状呈极显著偏相关,偏相关系数分别为-0.524、0.584、-0.646、0.418和-0.563。9个Ynbs株系具有穗分枝、多联穗退化、小穗增多等特性,是大麦穗发育等研究的不可替代种质。