太空诱变紫花苜蓿SP1代表型性状变异研究

利用太空特殊环境对植物的诱变作用,选择4个紫花苜蓿品种(德福、德宝、阿尔冈金、三得利)进行航天搭载太空诱变,以回归地面种植的第一代(SP1)为研究对象,通过田间表型性状变异研究,初步确定了6类变异类型;通过变异集团分类及单株优选,优选出6类变异集团57株变异单株(速生单株17株、分枝强单株11株、大叶单株4株、多叶单株6株、叶色变浓单株5株、抗逆单株14株),为紫花苜蓿新品种的选育提供形态学依据和种质材料。     

紫花苜蓿太空诱变多叶新品系HY-1选育研究

以4个紫花苜蓿品种的太空诱变材料SP1代为基础,以多叶性状明显的6株变异单株为研究对象,经田间表型性状及多叶率筛选,以3株作亲本材料,通过连续四代选优去劣,提纯复壮,选育出以复出5叶为主的多叶型紫花苜蓿新品系"HY-1";获得以复出7叶为主的多叶型单株材料2份。该品系经鉴定,多叶枝条率达84.99%,复出多叶率达44.61%,干草产量17 458.8 kg/hm2,粗蛋白含量为21.01%;经SRAP分子标记检测:搭载后第一代(SP1)与搭载前(CK)相比基因组DNA扩增出不同的差异带,在DNA水平上产生了变异,并且在SP2、SP3和SP4代中稳定遗传。新品系HY-1的育成,丰富了我国紫花苜蓿育种的种质资源,拓展了紫花苜蓿育种技术,对加快草产业发展具有十分重要的意义。     

航苜1号航天二次搭载SP 1代的农艺性状变异

本研究以航天二次搭载的航苜1号紫花苜蓿(Medicago sativa cv.Hangmu No.1)种子种植而成的当代(SP_1)试验材料(HY2)为研究对象,通过与未搭载的航苜1号种植材料(CK)的农艺性状进行比较,分析了航天二次搭载对航苜1号产生的诱变效应。初步结果表明,二次搭载的航苜1号,其平均株高、分枝数和多叶率显著高于对照(P0.05),表现出较强的生长势;多叶株较对照减少,7叶株显著增多(P0.05),出现了5株7叶率在60%以上的7叶株;5叶株较对照减少,5叶率在60%以上的5叶株较对照显著增加(P0.05),诱变效应明显,有益变异增多。该研究将为苜蓿品种的进一步改良提供有效的选育途径及优良的种质资源。     

航天诱变紫花苜蓿第一代植株(SP1)表型变异及基因多态性分析

采用正交设计优化紫花苜蓿(Medicagosativa L.)SSR-PCR反应体系,从17对SSR引物中筛选出6对扩增产物具有稳定多态性的引物,检测第1代植株的基因多态性。结果表明:4个紫花苜蓿品种德福(Defi)、德宝(Derby)、阿尔刚金(Algonguin)、三得利(Sanditi)共检测到25个等位基因,每对引物检测出2～8个等位基因,平均为4.17个。结合植株较高、叶色较深、叶片较大、多叶4个表型突变指标,检测经过表型变异筛选的植株等位基因频率及每个位点的多态性信息量(PIC),PIC在0.2216～0.8328之间变化,平均为0.6366。分析多态基因植株与表型变异的相关性,根据检测结果初步确定了13株突变植株,为后继世代遗传变异的多代跟踪及选育奠定基础。     

海滨雀稗~(60)Co-γ辐射诱变突变体筛选

海滨雀稗具有耐盐、对灌溉水质要求不高的特性。用它建植的草坪可以降低淡水资源的消耗和浪费,但目前我国还没有自己育成的海滨雀稗品种,只能通过国外引进。本实验以海滨雀稗4个品种Sea Isle 2000、Platinum、Supreme、Salam为材料,利用~(60)Co-γ射线以0.12Gy/min的强度在0,40,45,50,55Gy 5个剂量下分别照射种茎,从辐照群体中寻找突变材料,对突变材料从叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等坪用性状进行观测分析,研究其植株形态变异的诱变效应,并从中选育性状优良的突变材料。结果表明,材料经辐射后,不同海滨雀稗品种对~(60)Co-γ辐射的敏感性不同。经过3个阶段的扩繁、筛选,Sea Isle 2000选出3个突变体,Platinum选出3个突变体,Supreme选出1个突变体,Salam选出2个突变体,初步共选育出9个突变材料。所有突变材料的植株叶宽、叶长、株高、匍匐茎节间长度和直径以及密度等指标均不同程度地优于各自对照。综合来看,突变材料"SI-50-1"、"PL-40-2"、"SLM-45-1"叶片短细、节间缩短、株高矮化、成坪密度高,辐射诱变效果最明显,为新品种选育提供了优异的育种新材料。     

航天诱变航苜1号紫花苜蓿兰州品种比较试验

航天育种是近十几年来快速发展的农业高科技新领域,已经变成一种主要的诱变育种方法。本研究以航天搭载的紫花苜蓿种子为基础材料,选育出我国第一个航天诱变多叶型紫花苜蓿新品种“航苜1号”。为验证该品种的生产性能,在兰州进行生产性能的品种比较试验,试验结果表明:多叶性状使航苜1号叶量比对照增加5.72%;干草产量(14237.5 kg/hm²)比对照提高13.26%;第一茬和第二茬草开花初期粗蛋白质含量分别为20.08%和18.42%,分别高于对照2.97%和5.79%;18种必需氨基酸为12.32%,高于对照1.57%;微量元素明显优于对照品种。多叶率与其他各指标间的相关性分析表明,多叶率和草产量、粗蛋白、氨基酸总量呈显著正相关。由此可见,该品种具有多叶率高、产草量高和营养含量高的特性。     

18个苜蓿品种在青海高原的比较试验

2009-2010年在青海高原对18个苜蓿(Medicago sativa)品种进行比较试验,结果表明,种植第1年开花初期单株根长22.6～31.9 cm,根粗4.1～8.8 mm,单株分枝数4.1～6.8枝,株高43.9～80.1 cm,品种间差异不显著;种植第2年开始进入丰产、高产期,单株分枝数增加1.5～10.5枝,第1次刈割时株高在110.7～145.4 cm,比第1年第1茬高1倍,三得利、德宝、WL232品种表现最优;第2年全年鲜草产量和干草产量居前3位,鲜草产量在106 614～121 364 kg/hm2,干草产量在30 761～34 934 kg/hm2;美国杂花、德福32IQ、赛特、农保和阿尔冈金居第4~8位,鲜草产量91 922～10 282 kg/hm2,干草产量为25 410～29 036 kg/hm2,优于其他品种,表明这些苜蓿品种适宜青海高原东部农业区推广种植。     

16个紫花苜蓿品种在扬州地区生产性能与品质的比较

研究采用田间随机区组试验,比较了16个紫花苜蓿(Medicago sativa)品种在扬州地区的生产性能与品质,以期筛选出适合扬州地区气候条件的品种。结果表明,各材料间的生产性能差异较大,其中德宝平均生长速度最快,显著高于多叶王、苜蓿王、猎人河、盛世;爱菲尼特的干草产量最高,显著高于其他品种,其次为皋兰2号、三得利、多叶王;阿尔冈金的粗蛋白（CP）含量最高,但酸性洗涤纤维（ADF）、中性洗涤纤维（NDF）含量也较高,爱菲尼特CP含量仅次于阿尔冈金,但ADF、NDF含量显著低于阿尔冈金。综合评价,爱菲尼特的生产性能最好,其次为皋兰2号、三得利、多叶王,这几个半秋眠型品种较适于在扬州地区推广种植。     

不同紫花苜蓿品种对蚜虫抗性的比较试验

通过对11个紫花苜蓿品种(系)对以苜蓿斑蚜为主的复合蚜虫种群的田间和室内抗性鉴定研究,田间结果表明:德宝、甘农3号、德福、阿尔冈金、中苜1号、三得利、WL232、X0010属于高抗;室内结果显示:甘农3号、X0010、金黄后、猎人河、中苜1号、陇东、阿尔冈金、德福属于高抗。综合分析表明,苜蓿抗蚜性的性状为数量遗传性状;不同的苜蓿品种对蚜虫的抗性在苗期与成株期有很大的差异;国外育成的抗蚜品种在兰州市的抗性级别基本与国外测定的抗性级别相同或相近。     

~(60)Co-γ射线诱导结缕草性状变异的研究

结缕草是我国重要的草坪草种质资源,但我国十分缺乏结缕草新品种。辐射诱变是草坪草育种的重要手段。研究以兰引3号结缕草(Zoysia japonica‘Lanyin No.3')匍匐茎为试验材料,通过设置~(60)Co-γ射线20,50,80,110和0 Gy(CK)5个剂量对其进行辐射处理,分析各辐射剂量下的成活率,确定适合兰引3号结缕草变异的辐射诱变剂量;通过测定各疑似突变株性状的叶宽、株高、匍匐茎节间直径和节间长度,以及坪用性状密度、盖度、色泽、均一性、绿期、综合质量,确定性状优良突变体。结果表明,兰引3号结缕草成活率随着辐照剂量的增加而显著降低,其适宜辐射诱变剂量约为53 Gy。突变株"80-1"叶宽、株高、匍匐茎节间直径和节间长度都显著低于对照,而密度则显著高于对照;突变株"110-1"越冬能力强,绿期长达315 d,比对照延长了13 d。综合分析,突变株"80-1"和"110-1"产生了良性突变,坪用性状得到改善。     

卫星搭载不同紫花苜蓿品种的生物学特性反应(简报)

太空育种具有变异多、幅度大、高产、优质、早熟及抗病力强等特点,是集航天技术、生物技术、农业育种技术于一体的农业育种新途径。以不同时期株高为指标,对3个紫花苜蓿Medicago sativa品种卫星搭载效应进行研究。结果发现,对于中苜一号,幼苗期卫星搭载株高显著低于地面对照,分枝期和初花期则相反,搭载后株高显著增加;对于龙牧803,卫星搭载后幼苗期和分枝期的株高显著增加,初花期则表现为无显著差异;对于敖汉苜蓿,卫星搭载植株在3个时期的株高都显著高于对照;研究结果表明,卫星搭载的生物学效应因品种和时期而异,这可能是由不同紫花苜蓿品种间诱变敏感性的差异引起的。     

基于GGE双标图对苜蓿品种丰产性和稳定性综合评价

为了解不同苜蓿(Medicago sativa L.)品种在宁夏南部山区的丰产性、稳产性,以及试点的代表性和区分力,本研究利用方差分析、GGE双标图模型对区域3个不同试点的6个苜蓿品种的产量进行分析.结果表明:苜蓿产量最高的试验区是原州区彭堡镇彭堡三队,最低的是隆德县关庄乡前庄村,前者比后者高43.7％;产量最高的品种...     

多年生黑麦草愈伤组织航天搭载后再生株系的抗旱性研究

利用“神舟七号”飞船搭载多年生黑麦草品种(Derby)的胚性愈伤组织经空间诱变后,从搭载再生株系(SP)群体中获得了3个抗旱变异株系。自然干旱条件下,对筛选出的3个抗旱变异株系进行了生理生化分析,结果表明,随自然干旱时间的延长,3个抗旱变异株系均表现出叶片相对含水量和叶绿素含量下降、SOD活性先升后降、丙二醛含量及游离脯氨酸含量上升等特征;不同株系间各指标的变化幅度存在差异,通过上述5项指标综合评价后初步认为,3个抗旱变异株系的抗旱性顺序为SP-64>SP-119>SP-17,与表征永久萎蔫系数反映的结果一致,表明筛选出的抗旱变异株系具有抗旱生理基础。以上结果说明,空间诱变能诱发多年生黑麦草抗旱性的变异;获得的抗旱变异株系为选育抗旱草坪草品种提供了新的种质资源。     

叠氮化钠诱变燕麦M1代的主要性状分析

为明确叠氮化钠(NaN₃)处理后燕麦(Avena sativa)M1代植株主要性状的变化,本研究以两个燕麦品种‘爱沃’(‘Everleaf’)和‘青永久709’(‘Qingyongjiu 709’)种子为材料,设置不同叠氮化钠浓度(0,5,10,15,20 mM)和不同处理时间(1,2,3 h),将处理后的种子播到田间,观察M1代植株的农艺性状,并对主要性状进行测定分析。结果表明,NaN₃处理后燕麦M1代的生育期较对照推迟2～5 d,株高和主穗粒数明显下降且‘青永久709’的降幅更大,在15 mM/3 h处理下,与对照相比,其株高和主穗粒数分别下降了24.06%和76.69%。另外,两品种燕麦M1代旗叶长也低于对照,但旗叶宽却高于对照,从而对旗叶面积造成影响。其中‘青永久709’的M1代旗叶面积总体大于对照,但‘爱沃’平均减小了7.23%。NaN₃处理后燕麦M1代各指标均发生了不同程度的变化,其中有效分蘖数和主穗粒重的变化最大。‘爱沃’和‘青永久709’的M1代主穗粒重最大变异系数分别为87.92%和90.80%。主成分...     

黄土高原半干旱区饲用燕麦种质表型性状遗传多样性分析及综合评价

通过遗传种质的多样性评估,可以指导育种中优异互补亲本的选择,进而提高优异基因的积累叠加和新品种培育的效率,为促进饲用燕麦品种选育提供基础依据。本研究选用45份来自国内外的饲用燕麦种质,通过对20个表型性状的遗传多样性分析,结合二维排序综合评价优异种质资源,结果表明:供试种质材料表型性状遗传多样性丰富,遗传基础广泛;单株粒重的遗传多样性指数(3.86)最高,单株粒数变异系数高达36.98%,所有表型性状均表现出了丰富的变异;主成分分析将10个表型性状转化成可以代表原有指标83.735%信息量的4个主成分,构建出以4个主成分因子为参数的定量评价函数模型,并通过二维排序筛选出Z4(青引1号)、Z5(Bauntebue)、Z6(定燕2号)、Z7(定引1号)、Z12(Jerry)、Z21(Marion)、Z22(Trophy)、Z32(Loevile)等8个因子协调最好的优异种质材料;系统聚类将供试种质划分为3大类群,第Ⅰ、Ⅲ类群可作为选育高产、抗病、抗倒品种的优良亲本,第Ⅱ类群包涵种质地理来源丰富,可作为选育多目标性状的优良亲本。     

马铃薯种质的遗传特性与抗旱性的关系

为探究马铃薯(Solanum tuberosum)不同遗传特性与其对水分胁迫响应之间的相关关系,本研究通过SSR分析了供试材料的遗传多样性,并通过PEG-6000和不浇水胁迫处理马铃薯移栽苗的方法,研究了干旱胁迫下不同马铃薯品种中过氧化物酶(POD、CAT)活性及可溶性蛋白含量的变化。结果显示,在遗传相似系数(GS)为0.700水平上,44份马铃薯材料可被聚为5类,大部分品种聚在一起,说明供试品种的遗传基础相对狭窄。通过GGE-Biplot综合分析POD、CAT及可溶性蛋白质变化量,将44份供试材料分为6组。比对分析遗传多样性分析与生理结果,发现二者之间并不具有明显的一致性,即品种遗传特性的差异并不能直接反映品种的抗旱性能差异,而两种胁迫方式在研究品种抗旱特性上具有较高的一致性。该研究结果可以为今后抗旱试验的进行提供参考。     

种植密度和品种对青饲玉米生物量与营养品质的影响

通过研究种植密度和品种对青饲玉米(Zea mays)生物量与营养品质的影响,筛选出适宜环县地区的较优青饲玉米品种及种植密度,以期为该区优质青饲玉米的推广种植及牛羊青粗饲草料资源的开发提供理论依据.试验于2019年选用'东单13'(H1)、'正大12'(H2)、'科玉188'(H3)、'衡远4038'(H4)及'濮单6号'(H5)5个青饲玉米品种为试验材料,每个品种分别设4.50×104(D1)、5.25×104(D2)、6.00×104(D3)、6.75×104(D4)及7.50×104(D5)株·hm?25个种植密度,结果表明,种植密度对鲜草产量和干草产量的影响极显著(P<0.01),对粗灰分(Ash)含量的影响显著(P<0.05).品种对粗脂肪(EE)、Ash、中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、淀粉(ST)、钙(Ca)、磷(P)和总可消化养分(TDN)含量及48 h干物质体外消化率(IVDMD)的影响极显著(P<0.01),对干物质(DM)、水溶性碳水化合物(WSC)含量的影响显著(P<0.05).用灰色关联度对各处理生物量和营养品质指标综合评价后,结果排名前三的品种及密度依次为H1D5>H2D4>H3D5.综上,在环县地区表现较优、排名前三的青饲玉米品种及其密度分别为7.50万株·hm?2的'东单13'、6.75万株·hm?2的'正大12'及7.50万株·hm?2的'科玉188',可在该地区推广种植.     

甘农1号小黑麦的田间抗旱性研究

以‘甘农1号'小黑麦(Triticale wittmack)为试验材料,‘石大1号'(CK1)和‘中饲1048'(CK2)为对照,通过测定不同干旱胁迫天数的土壤水分含量和生理生化指标,以研究‘甘农1号'小黑麦的田间抗旱性,为其在西北干旱半干旱雨养农业区种植提供参考。于小黑麦分蘖期采用遮雨棚控水法进行干旱胁迫处理,分别在干旱胁迫第7,14,21,28,35和42 d测定土壤含水量,并采集叶片测定其可溶性糖含量、脯氨酸含量和丙二醛含量等生理生化指标,直到小黑麦地上部分萎蔫至死亡。结果表明:除品种间和品种×干旱胁迫天数交互作用间丙二醛含量无显著差异外,品种间、干旱胁迫天数间和品种×天数互作间可溶性糖、脯氨酸、POD、SOD、CAT含量均存在极显著差异(P0.01)。3个小黑麦品种的抗旱能力强弱依次为:‘甘农1号'CK2CK1,‘甘农1号'属于中抗旱型,CK1和CK2为干旱较敏感型。