黍稷种质资源粒色分类及其特性表现

黍稷种质资源的粒色是黍稷的主要农艺性状。粒色分类表明,黄粒种质比例最高,白粒种质次之。特性鉴定表明,白粒种质的优势最大,黄粒种质次之,说明白粒种质进化程度最高;但黄粒种质适应性和生育期又比白粒种质优势大,以至造成在分类中黄粒种质比例大于白粒种质的结果。红粒、褐粒、复色粒和灰粒种质也各自有自身的特色,在黍稷生产中发挥着不同的作用。     

山西省黍稷高抗倒种质资源的丰产性和适应性鉴定

高抗倒黍稷种质资源的丰产性和适应性存在较大差异,鉴定筛选出同时具有高抗倒、丰产性好和适应性广的黍稷种质是满足黍稷生产需求的有效途径。在前期对山西省1 192份黍稷种质资源进行抗倒性鉴定并筛选出71份高抗倒种质材料的基础上,进行了丰产性和适应性鉴定。结果显示,共筛选出6份高抗倒、丰产性最好、适应性广的种质材料和8份高抗倒、丰产性良好、适应性广的种质材料。这些种质可以在山西省及周边省(区)的黍稷生产中进行推广利用。     

中国黍稷核心种质的构建

【目的】构建黍稷种质资源的核心种质。【方法】以中国黍稷种质资源数据库中记录的8 016份黍稷资源为材料,按地理来源划分成23个组。各组内在11个表型性状聚类的基础上,按比例法取样,并依各组的遗传多样性指数进行适当调整,构建黍稷核心种质。通过对核心种质各性状特征值、符合率、遗传多样性指数的t检验来检测核心种质。【结果】780份资源组成的初选核心种质占原始材料的9.73%。对构建的核心种质多项参数进行了评价。【结论】本研究建立的核心种质是有效的,初选种质较好地代表了供试种质。     

中国黍稷种质资源的繁种入库

介绍了中国黍稷种质资源入国家种质库贮存的情况,阐述了黍稷繁种入库的程序、做法、关键技术和经验。     

黍稷抗旱种质筛选及抗旱机理研究

采用反复干旱的方法,对山西有代表性的500份黍稷种质资源进行了抗旱性鉴定评价,筛选出9份1级高度抗旱的种质。对1级高度抗旱的种质又进行了田间抗旱生理指标气孔导度、蒸腾速率、光合速率的测定和实验室离体叶片含水量的测定,进一步验证了反复干旱法对大批量黍稷种质资源抗旱性鉴定评价的可靠性和可行性,也揭示了黍稷种质的抗旱机理。     

中国和印度黍稷的遗传差异分析

利用SSR标记分析黍稷种质资源的遗传多样性,以揭示不同来源黍稷种质资源的亲缘关系和遗传群体结构差异,为黍稷起源进化研究奠定基础。采用80对黍稷特异性SSR标记对56份黍稷材料进行PCR扩增,通过进行遗传参数、聚类、主成分、遗传结构等分析,评估不同群体间的遗传多样性,以探讨遗传结构差异。结果表明,中国黍稷资源的多样性指数(0.846 7±0.152 8)和多态性信息含量(0.445 8)均高于印度资源(0.838 0±0.143 5,0.394 8),遗传多样性更丰富;根据UPGMA聚类,将56份材料划分为4个类群,其中,类群Ⅰ有21份,主要包括印度黍稷,其他类群主要为中国黍稷;利用Structure进行群体遗传结构分析,结果显示,56份材料被划分为3个群组,其中,类群ⅰ和类群ⅱ主要包括印度黍稷,类群ⅲ主要包括中国黍稷;主成分分析结果表明,56份黍稷材料共划分为5个类群,这5个类群划分界限清楚,种群结构明显,不同的黍稷有严格的地理分布。     

黍稷种质资源的经济系数与生态环境的关系

为了摸清黍稷种质资源经济系数与生态环境的关系,试验以山西省1 192份黍稷种质资源为材料,对3个不同生态区不同生育期经济系数进行统计分析,旨在为深入研究和利用黍稷种质资源提供参考依据。结果表明,黍稷种质资源的经济系数是随着不同生态区不同生育期类别而变化。在3个生态区中,晋北生态区种质的经济系数以生育期90 d以下的最高,为0.42;晋中生态区的种质以90 d以下和101～110 d的最高,均为0.36;晋南生态区的种质以90 d以下的最高,为0.37。3个生态区中不同生育期类别的种质,平均值以90 d以下的最高,为0.38;101～110 d的次之,为0.36;91～100 d的最低,为0.34;生育期经济系数平均值为0.36,变化幅度为0.33～0.42,这也是黍稷作物的经济系数和变化幅度。黍稷种质资源的经济系数与不同生态区的无霜期、年平均气温、≥0℃积温和年降雨量关系密切,除此之外,与人为的栽培管理条件也有关。在稀植和氮肥过量的情况下,生育期短的种质经济系数降低;在密植水肥差的情况下,生育期长的种质经济系数升高。     

蔬菜种质资源搜集与保护的技术对策

在阐述种质资源搜集与保护工作重要性的基础上,就蔬菜种质资源搜集与收集的区别和联系、蔬菜种质资源搜集的内涵与搜集方法,以及蔬菜种质资源保护的内涵、种质保存、种质繁殖与更新、种质鉴定与评价方法提出了一些技术对策。     

黍稷种质穗型与主要农艺性状的关系

黍稷种质的穗型分为侧穗、散穗和密穗3种类型。不同穗型的黍稷种质与黍稷的粳糯性、丰产性、抗病性、抗逆性、生育期和粒色均有一定的关系。通过此项研究,可以在今后的黍稷生产中,根据黍稷种质不同的穗型在品种选择、选地和栽培技术上采取相应的栽培措施,以最大限度地发挥黍稷种质的增产潜力。     

黍稷农家种种质资源抗旱性的田间鉴定

[目的]利用新疆干旱少雨、地表蒸发量大、大气干旱等自然条件,对西北干旱区包括陕西、山西、甘肃、青海、宁夏、内蒙古、新疆七省区的199份黍稷农家种种质资源材料进行全生育期抗旱性鉴定,探讨黍稷种质资源生育期对抗旱鉴定的影响.[方法]以株高、茎粗、穗长、叶长、叶宽、草重、穗重、穗粒重等性状为考察指标,利用加权抗旱系数法及逐级分类法综合评价供试材料的抗旱性.[结果]一定的旱胁迫会推迟黍稷种质资源的生育进程,延长生育期.是否按生育期类型划分对抗旱鉴定结果有直接影响.对完成抽穗、结实并成熟的173份种质资源按早熟、中熟、晚熟进行分类后,鉴定为一级抗旱24份(其中早熟型4份,中熟型15份,晚熟型5份),二级33份、三级80份、四级26份、五级20份,鉴定结果呈正态分布,符合抗旱性属于多基因控制的数量性状遗传规律.[结论]对于生育期相差较大的黍稷种质资源而言,需要按种质资源生育期划分类型后再进行抗旱性鉴定.     

甘肃省糜子地方资源农艺性状遗传多样性分析

以甘肃省600份糜子地方资源为试材,对其株高、千粒重和生育期等11个农艺性状进行主成分分析。结果表明：主要农艺性状可归纳为生育期、株高、米色、主穗长、单株粒重、花序色和抗落粒性7个主成分,累计贡献率为84．97％。该结果可为糜子育种合理选配亲本提供参考依据。     

糜子育成品种农艺、产量及品质性状综合鉴定与评价

【目的】对近年育成糜子品种农艺性状、产量性状及品质性状进行综合评价,比较粳性和糯性糜子间的差异,分析糜子品种改良工作存在问题并提出解决方案,为中国糜子育种及产业发展提供参考。【方法】以近年育成的22个粳性糜子品种和18个糯性糜子品种为材料。田间考种获取农艺性状(生育期、株高、节数、粒色、花序色和穗形)和产量性状(千粒重、穗粒重和主穗)。室内通过正丁醇提取法测定黄色素含量、索氏抽提法测定粗脂肪含量、双波长法测定直链淀粉和支链淀粉含量、凯氏定氮法测定蛋白质含量。【结果】粳性糜子品种平均产量为3 465.5 kg·hm~(-2),变幅为2 976.0—3 915.0 kg·hm~(-2);糯性糜子品种平均产量为3 163.4 kg·hm~(-2),变幅为2 575.5—4 002.0 kg·hm~(-2)。农艺性状相关性分析表明,糜子产量与生育期、千粒重、主穗长、穗粒重之间的相关系数均达到显著水平。数据分析表明,育成品种在生育期、株高、节数、千粒重、穗粒重、主穗长、产量等方面变幅较小。粳性糜子品种黄色素含量平均为2.7 mg·kg~(-1),变幅为1.7—3.3 mg·kg~(-1);糯性糜子品种黄色素含量平均为2.4 mg·kg~(-1),变幅为2.1—2.9 mg·kg~(-1)。粳性糜子品种粗脂肪含量平均为3.6%,变幅为1.7%—5.6%;糯性糜子品种粗脂肪含量平均为4.1%,变幅为2.7%—5.5%。粳糯糜子之间黄色素含量和粗脂肪含量差异性不显著。粳性糜子品种直链淀粉含量平均为32.22%,变幅为11.31%—38.67%;支链淀粉含量平均为35.01%,变幅为21.43%—64.02%;总淀粉含量平均为67.23%,变幅为58.59%—77.87%;直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为1.00,变幅为0.18—1.73。糯性糜子品种直链淀粉含量平均为3.69%,变幅为2.24%—5.55%;支链淀粉含量平均为57.37%,变幅为49.40%—68.01%;总淀粉含量平均为61.06%,变幅为54.18%—72.11%;直链淀粉、支链淀粉含量比值平均为0.07,变幅为0.05—0.11。其中,陇糜5号和陇糜8号直链淀粉含量较高,宁糜17号和榆糜2号直链淀粉含量适中,晋黍9号和雁黍7号直链淀粉含量较低。粳性糜子籽粒蛋白质含量平均为11.13%,变幅为9.64%—13.26%;糯性糜子籽粒蛋白质含量平均为13.72%,变幅为12.10%—15.72%,糯性糜子籽粒蛋白质含量显著高于粳性糜子。【结论】近年育成的糜子品种在多种农艺及产量性状中变幅较小,品种类型相对单一,不能满足生产和市场对糜子品种多元化需求。针对产业发展和市场需求,挖掘、利用和创新优异糜子资源,将常规育种与分子育种新技术结合,开展多元化、多目标育种,培育性状优良、抗性强、适应性广、产量高、品质优良的糜子新品种是糜子品种改良的方向。     

基于国家品种区域试验数据的中国糜子品种产量和性状变化

【目的】整理分析近17年间全国糜子品种区域试验参试品种的产量和农艺性状变化,探讨中国糜子品种改良进展和育种水平变化,为未来中国糜子的遗传改良提供依据。【方法】利用多元回归、相关分析和聚类分析等方法,分析1998—2014年国家糜子品种区域试验参试品种不同年份主要性状的变异,比较主要育种单位选育糜子品种性状的差异。【结果】1998—2014年糜子参试品种性状变异显著。随年份推进,粳性糜子品种产量和单株粒重以及糯性糜子品种产量、单株粒重和穗长持续增加。17年间粳性和糯性糜子产量分别增加了50%和21%,单株粒重分别增加了90%和7%,穗长分别增加了19%和29%,生育期长度、株高、主茎节数量和千粒重等性状变化不明显。来自黑龙江、吉林、辽宁、内蒙古、河北、山西、陕西、甘肃和宁夏等9个糜子主产省(区)的17家育种单位提供了65个糜子区域试验品种,其中7家同时提供了粳性和糯性糜子品种,2家只提供了粳性糜子品种,8家只提供糯性糜子品种。来自内蒙古、甘肃和宁夏的3家育种单位贡献了参试品种的55.4%。近6年来自这3家单位的品种产量表现优异,是中国糜子育种的中坚力量。多元回归分析表明,粳性糜子的生育期长度、主茎节数量和单株粒重决定了产量82.8%的变异,糯性糜子的主茎节数量和单株粒重决定了产量78.6%的变异。相关性分析表明,粳性和糯性糜子的主穗长和单株粒重均与单株产量显著正相关,而其他性状间相关性在粳性和糯性糜子中均有所不同。聚类分析结果表明,粳性糜子育成品种分为2类,糯性糜子育成品种分为3类。【结论】1998—2014年,国家区试中粳性和糯性糜子参试品种产量稳步增加,表明中国糜子育种水平有了一定提高。但育种手段相对单一,育种方法多样性程度较低。糜子区试对产量相关性状和品质性状的关注不够,培育高产、优质、适口性好、蒸煮品质优良、抗性淀粉含量高、耐落粒、适合机械化的糜子品种是未来糜子育种的发展方向。强化杂交、远缘杂交、诱变育种、双单倍体以及多倍体育种等传统技术的应用,充分利用基因组学和分子育种学研究方法,加强传统育种技术与现代生物技术结合,是系统提升糜子育种技术水平的重要途径。     

糜子主要农艺性状的灰色关联度分析

应用灰色关联度分析法对27个糜子品种(系)的主要农艺性状和穗粒重进行了分析。结果表明:各农艺性状对穗粒重的关联度从高到低依次为穗重生物产量株高节数千粒重穗长。对穗粒重影响最大的是穗重和生物产量,因此,在糜子高产育种中,应注重对穗重和生物产量的选择。     

糜子农艺性状的遗传多样性分析

对27份糜子种质资源的7个农艺性状的遗传多样性进行了分析。结果表明:糜子种质资源遗传变异丰富,穗重的多样性指数最高,为2.02,千粒重的多样性指数最低,为1.66。基于农艺性状的聚类分析把27份种质分为4大组群,其中,第二组群的012-77和043-8的穗重和穗粒重最高,属于丰产型种质,应作为糜子杂交育种的亲本加以重点利用。     

利用荧光SSR分析中国糜子的遗传多样性和群体遗传结构

【目的】利用荧光SSR研究中国糜子的遗传多样性与群体遗传结构,为糜子品种改良、种质创新和资源利用提供依据。【方法】用不同地理来源且表型差异较大的6份糜子材料对SSR引物进行筛选,通过变性聚丙烯酰胺凝胶电泳获得条带清晰、稳定性好、多态性高的糜子SSR引物,对筛选出的引物5′末端进行6-FAM、HEX、ROX和TAMRA荧光标记,利用基因分析仪检测不同等位变异的扩增片段大小,并以此来分析131份糜子材料的遗传多样性和群体结构。【结果】从202对SSR引物中共筛选出22对扩增稳定、多态性好的SSR引物,能同时适用于传统变性PAGE胶电泳和荧光SSR标记-全自动分析检测技术。22对SSR引物共检测出128个主要等位变异,平均每个位点5.82个;基因多样性指数变化范围为0.3572—0.8132,平均0.6284;多态性信息含量为0.2934—0.8150,平均0.5874;Shannon多样性指数为0.5427—1.7681,平均1.2062。不同生态区糜子种质间遗传距离的变化范围为0.0764—0.7251,平均0.3121,遗传一致度的变化范围为0.4843—0.9265,平均0.7465。其中,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传距离最小,遗传一致度最高,亲缘关系较近。UPGMA聚类分析显示,北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的材料聚为一类,个体间聚类,东北春糜子区的育成品种和农家种聚类结果一致,黄土高原春夏糜子区的育成品种在多个组群中都有出现。通过绘制K与△K的关系图,K=4时,△K最大,据此将131份糜子材料划分为4个类群,类群Ⅰ代表北方春糜子区;类群Ⅱ主要来自东北春糜子区;类群Ⅲ主要是北方春糜子区,群组Ⅳ主要是黄土高原春夏糜子区。各群体中大部分品种亲缘关系单一,少数品种含有其他组群的遗传成分。基于遗传距离的聚类分析与群体遗传结构分析结果基本一致,表明糜子的遗传差异与地理来源相关。【结论】北方春糜子区和黄土高原春夏糜子区的遗传多样性比较丰富,东北春糜子区的育成品种主要以农家种为遗传背景选育而来,黄土高原春夏糜子区在育种过程中引种资源广泛,与其他生态区存在基因交流。     

鄂尔多斯糜子生产及科研概况

对鄂尔多斯市农业科学研究所在糜子新品种选育、栽培技术及相关的基础理论研究方面取得的成绩进行了总结了,介绍了目前的科研、示范工作现状及科研成果示范推广区情况,并提出了发展糜子产业化生产的主要措施。     

不同糜子品种的鉴定与综合评价

为了筛选适于延安地区种植的高产稳产、优质及生产需要的优良糜子品种,试验对引进的25个粳性糜子品种和20个糯性糜子品种进行了连续3 a大田试验示范研究。主要从生育期特性、农艺性状、经济性状3个方面对不同糜子品种进行综合分析。结果表明：45个糜子品种都有较强的抗寒性、抗冻性,所有糯性糜子品种都有中等抗旱性,25个粳性糜子品种除陇糜5号、榆糜3号、陇糜7号、陇糜8号、陇糜9号、陇糜10号、陇糜11号、榆糜2号具有较强抗旱性以外,其余抗旱性都处于中等水平。内糜7号、晋黍7号、晋黍5号的千粒重连续3 a不但稳定而且高于其余糯性糜子品种;晋黍5号产量表现出稳定高产的特性;此外,晋黍1号和内糜8号产量虽有波动但平均产量仍保持在较高水平。粳性糜子品种榆糜3号的生育期为77.00 d,内糜1号的生育期仅为58.33 d,在所有品种中最短,其余粳性糜子品种的生育期都介于这两者之间;榆糜3号产量在粳性糜子品种中仅次于内糜9号,内糜9号的平均千粒重和产量都是所有粳性糜子中最高的,产量达3 256.7 kg/hm~2。总的来说,45个糜子品种均能够在延安地区正常生长;但各品种的性状间存在差异,在生产中可根据不同...