苏丹草与高粱的判别分析和聚类分析

为探讨苏丹草和高粱的遗传亲缘关系,调查了苏丹草和高粱及其近缘植物共48个品种的54个生物学性状。判别分析结果表明,240个试验个体均100%被正确回判到原始群体中,每份品种个体选择有效。48个品种在所有数量性状上的差异是明显的,达到极显著水平,说明这些性状指标用于判别和聚类分析是合理的。聚类分析表明:当以欧氏距离为17.46作为分类标准时,参试的48个品种被明显划分成两大类即玉蜀黍属(39、40号品种)和高粱属(其余46份品种);当欧氏距离为9.86时,48个品种被划分成4类,即高粱和苏丹草、高粱近缘种、墨西哥玉米和玉米。即使以欧氏距离8.91作为分类标准,苏丹草与高粱仍不能完全分开。因此,建议将苏丹草分类为双色高粱种苏丹草亚种。     

高粱11A与3种苏丹草杂交种F1代的农艺特性及细胞遗传学研究

研究了雄性不育系高粱11A与苏丹草3个杂交组合F1代的生育、产量、光合性能等主要农艺特性及细胞遗传学特性。结果表明,3个杂交组合F1代的生长势和平均株高均明显超过其各自父本苏丹草,继承了苏丹草分蘖能力强和高粱11A抗倒伏的优良特性,生育期126~130 d,穗型呈双亲中间型;F1代花粉可育率均高达93%以上,结实性好,自然结实率62.34%~68.75%,杂交组合间差异不明显;F1代PMCMⅠ的平均染色体构型均为2n=2x=20(10Ⅱ),配对行为较规则,但棒状二价体频率明显高于其3个父本苏丹草和母本高粱11A,原亲本间遗传组成存在一定差异。综合分析植株生长、产量性状、光合性能等指标,得出3个杂交组合F1代的育种潜力依次为:高粱11A×棕壳苏丹草F1≥高粱11A×黑壳苏丹草F1>高粱11A×白壳苏丹草F1。     

散穗高粱与苏丹草杂种的ISSR分析

为明确散穗高粱(Sorghum bicolor(L.)与黑壳苏丹草、白壳苏丹草、棕壳苏丹草、红壳苏丹草4个种间杂种F₁在DNA分子水平上的差异程度,利用ISSR分子标记技术对散穂高粱与4种苏丹草(S. sudanense(Piper) Stapf)杂种F₁及其亲本间的多态性进行分析.结果表明:14个ISSR适宜引物共扩增出41条带,其DNA片段长度为200～2000 bp,多态性条带416条,多态性条带百分率为92.2%;9个供试材料间的遗传距离(GD)变幅为0.1818～0.7838,平均为0.6892;散穗高粱与红壳苏丹草GD值较大,而与白壳苏丹草GD值较小;以GD值0.44为基准,9个材料聚为3类:第一类为散穗高粱、棕壳苏丹草、黑壳苏丹草、白壳苏丹草,第二类为散穗高粱×黑壳苏丹草F₁、散穗高粱×白壳苏丹草F₁、散穗高粱×红壳苏丹草F₁、散穗高粱×棕壳苏丹草F₁,第三类为红壳苏丹草.     

苏丹草与高粱染色体核型比较研究

采用去壁低渗火焰干燥法对4个苏丹草和6个高粱品种的核型进行比较研究。结果表明,苏丹草和高粱体细胞染色体数均为20(2n=20);苏丹草品种均为1A核型,并具有1对随体染色体,其中1、2号品种的第2对染色体为近中间着丝点染色体,3、4号品种为中间着丝点染色体;高粱品种除5号为1A核型、中间着丝点染色体外,其余的5个品种为2A或2B核型,且都有1或2对近中间着丝点染色体,9号品种还出现1对近顶端着丝点染色体;高粱8、9号品种各观察到1对随体染色体。染色体数量分析表明,第1到第10对染色体长短臂的绝对长度、相对长度以及绝对全长在苏丹草和高粱2类间的差异均不显著(P>0.05)。因此,苏丹草和高粱的遗传差异不在染色体长度上。     

应用RAPD标记对高粱属两物种之间遗传差异的研究(简报)

本研究选用了32个栽培高粱品种、10个苏丹草品种及2个高粱近缘种进行了RAPD分析。结果表明,1)12对引物产生的68条DNA扩增片段中,52条(76.5%)具有多态性。2)高粱之间的相似系数从55%到95%;苏丹草之间的相似系数从52%到84%,因此选择的品种之间的多态性高,具有代表意义。高粱不育系和保持系之间的相似度很大,为89%以上,但通过RAPD标记能够将其区分。3)以0.66为阈值将44个品种分为10个类群。第1类群中全部为苏丹草;在2,3,4群中既有苏丹草也有高粱;5,6,7,8群中则全部为高粱。因此,使用RAPD分子标记进行聚类不能将高粱和苏丹草区分开来。     

高粱与苏丹草2个杂交组合F2代的生育及细胞遗传学研究

研究了高粱Sorghum bicolor雄性不育系与苏丹草Sorghum sudanense 2种杂交组合F2代的生长、形态、花粉育性及细胞遗传学特性.结果表明:高粱雄性不育系A2×黑壳苏丹草、高粱雄性不育系A4×棕壳苏丹草2个杂交组合F2代的生长势和平均株高明显超过其父本苏丹草,继承了父本苏丹草分蘖能力强的优良特性和母本雄性不育系高粱的抗倒伏特性,叶量丰富,育种潜力大;F2代穗型分离,变异较大,其中高粱雄性不育系A2×黑壳苏丹草杂种F2穗型变异大于高粱雄性不育系A4×棕壳苏丹草杂种F2,这是后代优良单株选育的重要形态学依据;2个杂交组合F2代的生育期均为141 d,花粉可育率均高达97%,不存在育性问题,其花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMI)平均染色体构型均为2n=20=10Ⅱ,其中棒状二价体频率(3.34～3.51)略高于其父本苏丹草(1.98～2.15),配对行为较规则.     

高粱-苏丹草杂交种的选育利用和问题

高粱和苏丹草之间的杂种优势十分明显,在生长状况、株高、叶长、叶宽、单株鲜重、分蘖等产量性状方面,F1均高于双亲平均值,甚至高于或接近于高亲.经多年试验,高粱-苏丹草杂交种的单位面积产量可显著高于苏丹草,适应范围也很广.经分析,它的营养品质与苏丹草相近,在适口性方面甚至优于苏丹草.但由于高粱-苏丹草杂交种目前尚处试验阶段,因此也有一些试点失败了,但大多属栽培管理不当所致,而不是"品种"本身所造成.因此可以相信,它的示范推广面积将不断得到扩大.     

高粱×苏丹草杂交种品种选育与饲用价值CSCD

高粱×苏丹草杂交种(Sorghum bicolor×S.sudanense)是以收获地上营养体(茎、叶)为主要目标的一类高粱属饲用作物,其饲草品质好、抗性强、生产潜力大。本文综述了高粱野生近缘种的利用及高粱×苏丹草杂交种品种的选育现状与饲用价值,指出高粱野生近缘种在选育饲草高粱方面具有重要利用价值;利用高粱细胞质雄性不育系与苏丹草种间杂交是选育高粱×苏丹草杂交种的主要途径;我国开展高粱×苏丹草杂交种育种研究起步虽晚,但成果显著,已选育出众多品质优良品种;褐色中脉(brown midrib)高粱×苏丹草杂交种木质素含量低、饲用消化率高,但如何解决木质素引起的产量降低是褐色中脉品种选育需要解决的问题;高粱×苏丹草杂交种青饲与青贮后饲喂都具有很高的饲用价值。     

超低氢氰酸高丹草新品系选育及ISSR分子标记验证

为培育氢氰酸含量极低、综合农艺性状优良的高丹草新品种,利用ISSR分子标记辅助选择技术对散穗高粱与黑壳苏丹草、白壳苏丹草、棕壳苏丹草、红壳苏丹草4个杂交组合后代进行选育研究.首次选育出综合农艺性状优异、鲜草氢氰酸含量极低(株高约100cm时,鲜草氢氰酸含量仅为2.58～4.77mg/kg)的散穗高粱—黑壳苏丹草、散穗高粱—白壳苏丹草、散穗高粱—棕壳苏丹草、散穗高粱—红壳苏丹草新品系.散穗高粱—黑壳苏丹草、散穗高粱—白壳苏丹草杂交组合的新品系分别含有与超低氢氰酸含量相关的ISSR特征片段H-1、H-2、H-3和B-1、B-2、B-3,利用分子标记技术所选择的目标性状准确、可靠、遗传稳定.     

高粱属饲料作物主要经济性状变量分析

测试了秋分前1周4种高粱属饲料作物(美国饲用高粱、佳宝、巴盟高粱、苏丹草)主茎单株的干物质产量、株高、叶片干重、果穗干重,结果表明,美国饲用高粱在干物质产量、株高、叶片干重性状均极显著高于其他3种供试饲料作物(P<0.01),而在果穗干重性状上与佳宝、巴盟高粱差异不显著(P>0.05),与苏丹草则差异极显著(P<0.01);同时还估测了高粱属饲料作物的遗传参数。     

国审苏丹草和高丹草品种SSR指纹图谱构建及遗传多样性分析

利用SSR分子标记技术,从108对引物中筛选出20对在国审10个苏丹草(Sorghum Sudanense)和7个高丹草(Sorghum bicolor×Sorghum sudanense)品种中进行了指纹图谱构建及遗传多样性分析。结果表明:20对引物在17个品种中共扩增出121条谱带,其中多态性条带有117条,多态性信息含量(PIC)平均为0.703;单对引物能将17个品种区分为2~14个类型,2~5对引物指纹图谱可以将17个品种区分开,可作为鉴别高丹草和苏丹草品种的分子依据;17个品种材料的平均Nei's基因多样性指数(H)为0.480,平均Shannon多样性信息指数(I)为0.820,品种间的相似系数介于0.58~0.96之间,可见,国审苏丹草和高丹草品种具有丰富的遗传多样性。     

苏丹草转录组SSR分子标记开发及遗传多样性评价

苏丹草是一种高产优质的禾本科牧草,优质分子标记的缺乏成为苏丹草育种工作顺利开展的限制性因素。本研究基于高通量测序结果开发苏丹草EST-SSR标记,并对34份苏丹草和2份高丹草种质资源进行了遗传多样性分析,验证所开发的EST-SSR引物的可应用性。从苏丹草转录组的80686条序列中鉴定出17548个SSR位点分布在13574条序列中,分布频率为16.82%。一、二和三核苷酸重复分别占38.59%、19.18%和39.09%,SSR重复基元的重复次数分布在5~23次;开发的300对引物扩增成功率达73.67%,其中54对多态性引物在36份供试材料中共扩增出275条带,其中多态性条带有205条,多态位点百分率(PPB)为73.05%,多态信息含量(PIC)平均值为0.41,遗传距离的变化范围为0.3922~0.9020;聚类分析结果将36份供试材料分为3大类群,相同品种的材料大致聚为一类,材料间的聚类与地理来源呈一定的相关性。以上结果证明了利用苏丹草转录组数据开发SSR标记的可行性并揭示了供试材料间具有丰富的遗传多样性,为苏丹草及近源物种种质资源的多样性水平和变异分析以及分子标记辅助育种等研究提供依据。     

高粱属7个推广牧草品种的生产性能比较

研究了7个高粱属牧草品种在湖南的生长表现,结果表明:参试的7个品种均能正常生长发育,其中以苏丹草表现最好,鲜草产量高,再生能力强,分蘖能力强,病虫害轻,其次为先锋高丹草,这两个品种适合在我国南方地区推广应用。     

高丹草种子半透特性的研究

以3个不同品种的高丹草种子为材料,通过测定吸水率、电导率,四唑盐染色和荧光染色剂示踪等方法,研究了高丹草种子对物质渗漏的半透性差异,探讨了种子半透层的存在对电导率法测定种子活力的影响,为种子质量评价提供科学依据。结果表明,高丹草种皮对水分通透性良好,对四唑盐和电解质的通透性较差,完整高丹草种子的种胚四唑盐重度染色率较低[分别为5%(冀草2号)、0%(冀草8号)和2%(冀草008号)],不同发芽率种子电导率值无显著差异(P>0.05);刺破种皮后,种胚四唑盐重度染色率显著升高(3个品种均达100%),电导率与发芽率呈极显著负相关(P<0.01)。3种高丹草种子对荧光染色剂的通透性不同,其中冀草8号和冀草008号种皮限制荧光素的渗入。采用硝酸镧示踪结合X射线能量色散分析证明高丹草种胚包被物中存在半透层,该组织是引起种皮半透性差异的因素之一,其对电解质渗漏的阻碍,限制了电导率法对高丹草种子活力评价的应用。     

高粱-苏丹草杂交种研究与利用前景

高粱、苏丹草杂种优势非常明显，杂交种产量高、品质好、抗逆性强、具有较好的适应性、在畜牧、水产养殖业及资源利用与环境保护上有着广阔的开发利用前景，大力发展高粱－苏丹草杂交种生产顺序经济发展大趋势，对21世纪我国农业的可持续发展具有深远的意义。     

饲用杂交高粱和苏丹草饲喂草鱼研究

在高温高湿条件下，饲用杂交高粱和苏丹草长势良好，饲用杂交 高粱在株高1.0-1.5m高时鲜草产量可达37500kg/hm^2，茎叶比为1：0.92，可利用产量为17767.5kg/hm^2。苏丹草鲜草产量为18500kg/hm^2，茎叶比为1：0.40，可利用鲜草产量7400kg/hm^2。草鱼对饲用杂交高粱和苏丹草的采食率分别为36.56%和34.52%，摄食量分别为6.14g/天条和6.45g/天条，试验证明HCN对草鱼无毒副作用，其含量随着生长高度的增加而下降。     

14个饲用高粱品种抗蚜性评价

为明确不同饲用高粱品种的抗蚜特性,在甘肃兰州大田以自然混合种群禾谷缢管蚜(Rhpalosiphum padi)、麦长管蚜(Sitobion avenae)和麦二叉蚜(Schhizaphid graminum)为试虫,采用蚜量比值法和蚜害指数法相结合的方法,鉴定并评价了14个饲用高粱品种的田间抗蚜性。结果表明:以蚜害指数法为测定标准,绝佳(17.78)、3180(15.56)、牧乐8000(16.67)和大卡(18.89)表现为中抗,辽甜3号(21.11)和2180(25.56)表现为低抗,日本饲用高粱(32.22)、大力士(33.33)、辽甜5号(35.56)、1990(35.56)和4180(38.89)表现为低感,1230(46.67)和1180(45.56)表现为中感,帕卡(57.78)表现为高感。     

蒙农青饲2号高丹草选育

从高粱雄不育系A4×白壳苏丹草杂种F2代分离群体中开始选择优秀单株,通过4次单株选择、1次混合选择及品比、区域与和生产试验,历经9个世代育成蒙农青饲2号高丹草。该品种根系发达,株高350cm,生育期134d,绿杆成熟,分蘖多,再生性强,每年刈割利用3次,鲜草产量132000kg/hm²,种子产量5600kg/hm²;茎叶柔嫩、多汁,茎叶比3.01,拔节期粗蛋白质含量11.70%,开花期的粗蛋白质含量9.32%、粗脂肪3.48%、粗纤维37.57%、粗灰分5.68%、无氮浸出物42.12%,糖锤度3.89%,富含17种氨基酸,CN-含量低,营养价值高,适口性好,可青饲、青贮或晒制干草;植株抗逆能力强,生态适应性广,适宜在有效积温≥2400℃的地区推广种植。     

黄土高原半干旱区几种饲用植物生产与饲用价值比较

为了选出适宜在半干旱区种植的饲用植物,选取饲用玉米(Zea mays)、饲用高粱(Sorghum bicolor)和苏丹草(Sorghum sudanense)3种饲用作物和紫花苜蓿(Medicago sativa)、老芒麦(Elymus sibiricus)2种牧草为研究对象,在无灌溉和施肥的管理条件下,比较分析其干物质产量、营养品质及饲用价值。结果表明,高粱(引自日本)的株高最高(289.25 cm),比甜高粱和玉米高约10%,苏丹草SP20(引自美国)株高最低(172.80 cm);甜高粱干物质产量最高(17.38 kg·m–2),其次为高粱(12.35 kg·m–2),均显著高于玉米(P<0.05)。苏丹草中性洗涤纤维(NDF)和酸性洗涤纤维(ADF)含量相对较低,甜高粱与饲用玉米NDF和ADF含量差异不显著(P>0.05)。苏丹草和紫花苜蓿相对饲用价值(RFV)值较高(135~143),其次是饲用玉米和甜高粱(107~109),高粱和老芒麦最低(95~102)。综合分析结果表明,在半干旱地区种植甜高粱具有与饲用玉米同等的饲用价值,但甜高粱具有更高的产量,因此在半干旱区种植甜高粱具有一定的发展潜力。