黑糯玉米杂交种、亲本自交系果穗三叶性状的相关性分析

黑糯玉米杂交种、亲本自交系果穗三叶下位叶最长，其大小依次为，下位叶＞穗位叶＞上位叶；叶片宽度排序依次为，上位叶＞穗位叶＞下位叶。果穗三叶叶面积差异不大，且三叶间呈极显著正相关，起着几乎同等重要的作用。在叶面积遗传中，父本自交系的作用比母本自交系大一些，杂交种叶面积与杂交种单株产量呈极显著正相关，r=0.9539^**。     

谷子杂交种与亲本性状的遗传相关性

【目的】探讨谷子杂交种与亲本性状间的遗传相关性,为筛选亲本材料、组配优异杂交种提供理论依据。【方法】用6个谷子高度雄性不育系和10个抗拿捕净除草剂恢复系组配60个组合,2017年种植60个杂交组合及其亲本,通过农艺性状和产量的初步鉴定和统计分析,从中筛选出用4个母本(谷3A、晋29A、51A和910A)、7个父本(K34、M22、K650、K154、K410、K391和K47)组配的7个优势组合。2018年种植7个优势组合及其亲本,测定其10个农艺和产量性状(分蘖数、株高、穗茎长、穗长、穗粗、穗重、粒重、千粒重、出苗至抽穗的天数和小区产量),对杂交种与亲本在相同性状上进行遗传相关分析,并对父母本各性状与杂交种产量性状(穗重、穗粒重)进行遗传相关分析。【结果】杂交种在穗茎长、抽穗期上有超亲优势,在穗长上超亲优势明显;杂交种与亲本的相关分析表明,杂交种与母本在株高、抽穗期、穗长等性状上存在显著的正相关关系,据2018年分析遗传相关系数分别为0.8841、0.9117和0.8263,前两项达极显著水平;杂交种与父本在分蘖数、株高、穗茎长、穗粗、千粒重等性状上存在显著的正相关关系,据2018年分析遗传相关系数分别为0.8267、0.9618、0.8234、0.7770和0.8404,其中在株高上达极显著水平;母本的分蘖数、株高、抽穗期与杂交种的单株穗重、穗粒重存在显著的正相关关系,其中与单株穗重的相关系数分别为0.3327、0.5439和0.4436,与单株穗粒重的相关系数分别为0.4238、0.4642和0.3487,母本的穗长与杂交种的单株穗粒重存在显著的相关关系,相关系数为0.3698;父本的分蘖数、株高、抽穗期和穗粗与杂交种的单株穗重、穗粒重存在显著的正相关关系,其中与单株穗重的相关系数分别为0.4986、0.4598、0.3367和0.5348,与单株穗粒重的相关系数分别为0.5568、0.4253、0.3659和0.4236,父本分蘖数与杂交种单株穗重、穗粒重的相关性达极显著水平。【结论】父母本与杂交种在分蘖数、株高、穗茎长、穗粗、千粒重等性状上均存在一定的正相关关系,可以通过对亲本这些性状的选择来间接选择杂交组合的优良农艺性状和产量性状,从而选育出优异高产杂交种。     

甘蓝型油菜杂交种亲本的遗传多样性评价

 利用SSR和ISSR分子标记对18份不育系、21份恢复系和11份对照品种共50份甘蓝型油菜进行了遗传多样性评价。UPGMA聚类结果显示,50份材料被聚为四大类群,其中所有的不育系聚在第四大类,恢复系都聚在了其它三大类中。不育系又分为2个亚类,其中核不育系聚为一亚类(除1471AB外),而所有的细胞质雄性不育系均聚为另一亚类。不育系间的遗传差异比恢复系间小。     

玉米杂交种几个性状遗传相关的研究

<正> 玉米的许多经济性状如单穗粒重、穗行数、行粒数及穗长、果穗直径等都是由多基因控制的、连续性的数量遗传性状。因此,容易受环境条件的影响而产生较大的变异,这就给选育高产、稳产的优良杂交种带来困难。为此,国内外很多学者从这些性状的遗传力方面进行了研究,并已取得了一些成果。但是,有的性状如单穗粒重,其遗传力较低,单凭性状表现进行直接选择,往往不能取得较好的效果。为解决这一问题,我们对春玉米杂交种一些主要性状之间的相关性进行了研究,拟找到与产量性状有高度相关的性状,作为进     

37份谷子农艺性状多样性与相关性分析

以37份谷子材料的14个农艺性状为研究对象,对3个质量性状遗传多样性,14个农艺性状的变异系数、聚类及相关性进行分析.结果表明:质量性状的遗传多样性范围在0.40～1.16;变异系数(CV)变幅在9.32％～59.79％;以欧氏距离为5将37份谷子品种划分为4类,第4类只有2016007,该品种穗颈长度较长、穗码数较多,株高和主茎节数均为最低;小区产量与株高、主穗长、穗粒重、单穗重、千粒重呈极显著正相关,与刺毛长度呈显著正相关,与茎秆粗度呈极显著负相关.该研究对种质资源利用、杂交父母本选配及定向育种具有重要的指导意义.     

7个谷子杂交种及其亲本的抗旱性分析

培育抗旱品种是降低干旱导致减产的最重要途径。为评价7个谷子杂交种及其亲本的抗旱性,调查并检测谷子植株在拔节期、抽穗前期、盛花期3个时期离土12 h的相对含水量（relative water content, RWC)、根冠比（root top ratio, R/T）、产量的抗旱指数（desiccation index, DI）等指标。结果表明：干旱胁迫条件下,长杂谷466、长杂谷333和17-400在植株离土12 h后不同时期的RWC均值都较高,分别为5690%、5452%和5427%。在干旱胁迫下,17-400、长杂谷333和长杂谷281的R/T平均值较大,分别为0223、0218和0217。杂交种在3个生育时期根冠比（R/T）在干旱胁迫处理与对照处理的差值(D)幅度最小的为长杂谷466,D值平均为0015,其次是长杂谷281和17-400,D值平均为0031和0032;父本的D值幅度基本与其杂交种的D值幅度一致（相关系数为0818 5）。小区产量抗旱指数最高的杂交种为长杂谷466,DI值为1019,抗旱级别为强,抗旱性级别中等的杂交种有17-400、长杂谷281、长杂谷333。杂交种的抗旱性与父本的抗旱性有一定相关关系。研究结果为抗旱谷子杂交种选育提供一定的理论依据。     

谷子农艺性状的遗传多样性分析

对41份谷子种质资源的7个农艺性状进行了遗传多样性分析,结果表明：谷子种质资源遗传变异丰富,株高的多样性指数最高,为2．08,穗长的多样性指数最低,为1．82。基于农艺性状的聚类分析把41份材料分为4大组群,其中第一组群和第二组群分别只有一份材料,其穗粒重都很低;第三组群包括28分材料,7个农艺性状在四个组群中均是最高的;第四组群包括11分材料,7个性状值都高于第一组群和第二组群,但低于第三组群。     

谷子农艺性状的遗传多样性分析

对41份谷子种质资源的7个农艺性状进行了遗传多样性分析,结果表明：谷子种质资源遗传变异丰富,株高的多样性指数最高,为2．08,穗长的多样性指数最低,为1．82。基于农艺性状的聚类分析把41份材料分为4大组群,其中第一组群和第二组群分别只有一份材料,其穗粒重都很低;第三组群包括28分材料,7个农艺性状在四个组群中均是最高的;第四组群包括11分材料,7个性状值都高于第一组群和第二组群,但低于第三组群。     

不同降水量对谷子产量影响的初探

在一定范围内,谷子产量和降水量呈正相关,比值为0.91︰1.00,即生产0.91kg谷子籽粒就需要1mm的降水或灌溉水。降水过多和干旱对谷子生长、生产均有抑制作用,甚至减产,尤其在灌浆期表现更为明显。     

谷子生育期及穗相关性状的QTL定位

【目的】谷子生育期及穗部性状是影响谷子品种适应性及产量的关键因素。通过对相关性状进行QTL定位分析,为探明谷子复杂产量性状的分子遗传机制奠定基础。【方法】以优良品种豫谷18和冀谷19为亲本构建的包含400个家系的RIL群体为试验材料,于2018—2019年分别在4个不同环境下调查谷子抽穗期、抽穗-成熟天数、全生育期及穗长、穗粗和单穗重等穗相关性状的表型值。同时,利用已构建的由1 304个bin标记组成的全长为2 196 cM,标记间平均距离为1.68 cM的高密度遗传连锁图谱。采用复合区间作图法（composite interval mapping,CIM）对生育期及穗部性状进行QTL定位分析,并对所获得的QTL置信区间进行候选基因的预测。【结果】重组自交系群体生育期及穗部性状在4个环境中均表现为连续分布且存在双向超亲分离现象,符合数量性状的遗传特征,适宜进行QTL分析。相关分析表明,谷子抽穗期与全生育期呈极显著正相关,与抽穗-成熟天数呈显著负相关,穗长与穗粗呈显著正相关。共检测到88个与谷子生育期及穗部性状相关的QTL,分布在第1、3、5、6、8和9染色体上。其中45个QTL与抽穗期相关,单个QTL能够解释表型变异的1.61%—27.60%;7个QTL与抽穗-成熟天数相关,单个QTL能够解释表型变异的2.65%—12.14%;20个QTL与全生育期相关,单个QTL能够解释表型变异的1.98%—16.97%;9个QTL与穗长相关,单个QTL能够解释表型变异的3.51%—11.65%;5个QTL与穗粗相关,单个QTL能够解释表型变异的3.74%—8.34%;2个QTL与单穗重相关,单个QTL能够解释表型变异的5.16%—5.20%。本研究共检测到12个主效QTL,其中,qEHD-9-1、qEHD-9-2、qHMD-9-2、qGRP-9-2和qPL-5-1在至少2个环境和BLUP值中被重复检测到。控制生育期的主效QTL（qEHD-9-1、qHMD-9-1、qGRP-9-1）与控制穗长的主效QTL（qPL-9-1）在第9染色体重叠;qEHD-9-2、qHMD-9-3、qGRP-9-2和qPL-9-3也在第9染色体重叠;控制穗长的主效QTL（qPL-5-1）和控制穗粗的QTL（qPD-5-1）在第5染色体重叠。对3个QTL簇的置信区间进行基因注释,筛选出5个与生育期及穗部性状相关的候选基因,其中,2个候选基因在谷子生育期调控和穗部性状发育中均发挥重要作用。【结论】共检测到88个与谷子生育期及穗部性状相关的QTL,12个为主效QTL,其中5个主效QTL在多个环境被重复检测到,且成簇分布。基于基因注释,共筛选了5个与谷子生育期和穗部性状相关的候选基因。     

山西谷子地方品种农艺性状和品质性状的综合评价

【目的】通过对山西谷子地方品种种质资源农艺性状和品质性状进行综合评价,分析山西谷子种质资源的多样性特点和分布规律,为种质资源的评价和新品种选育提供参考。【方法】利用变异系数、Shannon-Weaver多样性指数对212份山西谷子种质资源的15个性状进行多样性分析和性状差异分析,采用聚类分析、主成分分析、相关性分析以及逐步回归分析对山西谷子种质资源进行综合评价和鉴定指标筛选。【结果】212份山西谷子种质资源多样性指数范围为0.92—2.15,除粒色外,均大于1.00;变异系数范围为3.35%—38.66%,株高、穗长、茎长、茎粗、穗粗、节数、码数、码粒数、单穗重、穗粒重、千粒重、直/支比和粒色变异比较丰富,淀粉和蛋白质变化较小。聚类分析把山西谷子种质资源分为3个类群：第一类群北部品种,来源地包括大同和朔州;第二类群中部品种,来源地包括阳泉、太原、晋中和榆次;第三类群南部品种,来源地包括临汾和运城,与山西地理分布吻合;北部品种中单穗重、穗粒重和千粒重等性状的平均值更高,南部品种中码粒数、单穗重、千粒重、蛋白质、淀粉和直/支比表现出更高的变异性。主成分分析把15个性状归为9个主成分,累计贡献率为89.26%,表明9个主成分包含了谷子表型性状的大部分信息。山西谷子种质资源表型性状的综合得分F值均值为0.521,临汾的黄疙瘩最高（0.709）,大同的牛毛黄最低（0.315）。15个性状和综合得分F值的相关性分析表明,10个农艺性状（株高、穗长、茎长、茎粗、穗粗、节数、码数、码粒数、单穗重和穗粒重）与F值呈极显著正相关,直/支比与F值也呈极显著正相关。采用逐步回归分析法筛选出9个性状,分别为株高、穗长、茎长、码数、码粒数、单穗重、蛋白质、直/支比和粒色。【结论】山西谷子地方品种表型多样性丰富,山西谷子资源划分为南部品种、中部品种和北部品种,划分结果与地理来源吻合。直/支比可作为评价指标引入到谷子种质资源的综合评价中。筛选出9个性状可以作为谷子种质资源性状评价指标。山西谷子南部资源多样性更丰富,可作为谷子品质和特色育种的资源库。     

谷子茎尖愈伤诱导优化及转化影响因素浅析

目前谷子组织培养和转化研究相对较少,不同外植体愈伤诱导以及转化效率相对较低。采用不同谷子品种茎尖作为外植体进行愈伤诱导,分析影响愈伤形成的因素并对诱导条件进行优化,结果表明优化后胚性愈伤诱导率最高可达75.4%,愈伤分化率达15%左右。此外对根癌农杆菌介导转化愈伤进行GUS染色分析,结果表明转化愈伤GUS的瞬时表达效率最高达22.3%。由于用茎尖做外植体不受季节和地域的限制,初步研究结果表明优化后愈伤诱导率大大提高,初步GUS检测表明转化效率也有所提高。该结果为今后谷子组织培养和遗传转化研究提供参考数据。     

谷子茎尖愈伤诱导优化及转化影响因素浅析

目前谷子组织培养和转化研究相对较少,不同外植体愈伤诱导以及转化效率相对较低。采用不同谷子品种茎尖作为外植体进行愈伤诱导,分析影响愈伤形成的因素并对诱导条件进行优化,结果表明优化后胚性愈伤诱导率最高可达75.4%,愈伤分化率达15%左右。此外对根癌农杆菌介导转化愈伤进行GUS染色分析,结果表明转化愈伤GUS的瞬时表达效率最高在22.3%。由于用茎尖做外植体不受季节和地域的限制,初步研究结果表明优化后愈伤诱导率大大提高,初步GUS检测表明转化效率也有所提高。该结果为今后谷子组织培养和遗传转化研究提供参考数据。     

山西谷子核心资源群体结构及主要农艺性状关联分析

【目的】分析山西谷子地方品种遗传多样性和群体遗传结构,筛选与谷子农艺性状相关联的分子标记,为谷子杂交组合亲本选配及分子标记辅助育种提供依据。【方法】 利用96对SSR标记对595份山西谷子核心资源进行全基因组扫描,采用PowerMarker 3.25软件分析群体遗传多样性,利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体遗传结构,使用TASSEL 2.1软件中GLM（general linear model,Q）和MLM（mixed linear model,Q+K）2种方法,进行表型和标记关联分析。【结果】 96对SSR引物共扩增出828个等位变异,平均每对引物扩增到8.6个,变化范围为2—26;基因多样性指数变化范围为0.005—0.941,平均为0.610;多态信息量变化范围为0.005—0.938,平均为0.577;各位点杂合度变化范围为0—0.050,平均位点杂合度仅为0.016。群体结构分析将595份核心资源分为3个亚群。4 560个SSR位点成对组合中,共线性组合和非共线性组合之间都存在一定的连锁不平衡。D′统计概率（P<0.01）支持的LD成对位点1 955个,占全部位点组合的42.9%,D′平均值为0.23。通过GLM方法共检测到12个极显著性位点（P<0.01）,表型变异解释率为2.34%—13.94%,平均为6.33%,贡献率较高的等位变异位点是CAAS2050（R ²=13.94%）和B153（R ²=11.36%）;通过MLM方法共检测到9个极显著性位点（P<0.01）,表型变异解释率为2.80%—9.22%,平均为5.16%,贡献率较高的等位变异位点是P89（R ²=9.22%）和P3*（R ²=8.28%）;2种方法共同检测到的极显著性位点有7个。 【结论】 利用SSR标记分析了595份山西谷子核心资源的遗传多样性和群体遗传结构。2种关联分析模型中,GLM方法关联到12个标记与节数、株高、颈长、茎粗、穗长、穗粗、码数、码粒数、蛋白质含量9个性状相关;MLM方法关联到9个标记与节数、颈长、叶宽、茎粗、穗粗、码数、码粒数、千粒重8个性状相关。     

施肥对谷子农艺性状、产量及抗倒伏能力的影响

为了探索提高谷子产量、改善谷子品质的途径,以12个谷子品种为材料,设置施肥与不施肥2种处理,研究施肥对谷子农艺性状、产量以及抗倒伏能力的影响。结果表明,12个谷子品种在施肥处理下的株高、穗长、穗粗、单穗质量和产量均高于不施肥处理。不同谷子品种的顶3叶叶面积、叶绿素含量、茎秆弯曲应力和倒4节间折断指数受施肥影响表现各异,但总体上,施肥处理谷子顶3叶叶面积、叶绿素含量高于不施肥处理;施肥处理茎秆弯曲应力低于不施肥处理,倒4节间折断指数高于不施肥处理,即施肥处理谷子抗倒伏能力差。     

基于PCR技术的谷子分子标记遗传图谱构建

【目的】构建一张基于PCR技术的谷子分子标记遗传图谱。【方法】以谷子高146A和K103杂交自交F2分离群体为作图群体,以分布于谷子9条染色体上的81个SSR标记为主要参考标记,采用来自谷子、水稻、珍珠粟和高羊茅的SSR、STS、SNP、SV和ACGM标记共1 733个,在亲本间筛选多态性标记,并进一步在F2群体间进行验证,利用MAPMAKER VERSION 3.0软件进行连锁分析,采用MapDraw V2软件绘制遗传连锁图谱。【结果】构建了一张包含192个不同类型分子标记的谷子遗传图谱,新定位标记33个,其中32个来自谷子,另1个来自珍珠粟。遗传图谱包含9个连锁群,覆盖基因组全长2 082.5 cM,连锁群长度介于119.5-475.2 cM,平均长度231.39 cM,标记间平均距离10.85 cM,每个连锁群上的标记数介于10-37个。部分连锁群上标记存在偏分离现象,在定位的192个标记中,共有36个标记发生偏分离,占图谱总标记的18.75%,其中,在LG2、LG6和LG7上分别聚集分布了10、15和7个偏分离标记,出现了偏分离热点区域,而在LG1、LG4、LG5和LG8上仅有零星分布,LG3和LG9上则没有偏分离标记。对来自不同作物的分子标记在谷子上的可转移性分析发现,来自谷子的1 235个PCR标记中有205个标记在双亲及其F2群体间有多态性,多态率为16.60%,而来自珍珠粟、高羊茅和水稻的498个PCR标记,在该群体上仅发现1个多态性标记。【结论】利用不同物种中的分子标记构建了一张覆盖基因组长度为2 082.5 cM的谷子遗传连锁图谱,其分子标记主要来自于谷子。