绿豆主要农艺性状的遗传效应分析

为了解绿豆亲本性状的遗传特点并提高杂交后代的选择效率,选择某些性状代表产量性状,从而提高单株选择的有效性,为今后的育种工作提供理论依据,利用普通绿豆晋绿豆1号做母本和裂叶绿豆FLD08-4做父本构建F2,对F2农艺性状进行变异系数、广义遗传力、相关分析、偏相关和通径分析。结果表明:F2中质量性状叶形为多基因控制,数量性状的变异非常丰富,具有广泛的分离和超亲现象,其中单株产量和单株荚数的变异系数达到50%以上,荚长的变异系数最低,并且各个性状的广义遗传力较高,其中单株荚数表现最高为99. 51,百粒质量表现最低为62. 61;相关性分析发现,单株产量与单株荚数和荚长呈极显著正相关关系,与株高和百粒质量无显著相关关系;进行偏相关分析得到单株产量与单株荚数、单荚粒数和百粒质量的正偏相关均为极显著,而这3个变量对于单株产量的直接作用中单株荚数百粒质量单荚粒数。因此,在高产育种过程中对F2进行单株选择时首先关注单株荚数,在此基础上应选择百粒质量高、单荚粒数多的单株,可提高绿豆育种的选择效率,以期为高产优质绿豆新品种的选择提供指导。     

晋北绿豆主要农艺性状变异及对产量构成的影响

研究绿豆新品种（系）主要农艺性状的变异及其在产量构成中的作用,为绿豆高产体系的建立提供科学依据。以国家食用豆产业技术体系绿豆新品种（系）联合鉴定试验（2016-2017年）的25份绿豆新品种（系）为试验材料,对其株高、主茎节数、单株荚数等8个农艺性状进行了变异、相关及通径分析。结果表明,荚粒数变异系数最小,仅7.30%（2017年）,产量变异最广泛,变异系数为35.86%（2016年）;产量除与荚长（r=0.609）、荚粒数（r=0.679）呈极显著正相关外,与其他性状相关不显著;通径分析结果表明,对产量的直接通径系数荚长>株高>荚粒数>单株荚数>百粒重>主茎分枝数>主茎节数,并且株高、单株荚数、荚粒数、荚长和百粒重对产量的直接作用为正值,主茎节数、主茎分枝数对产量的直接作用为负值;综合分析表明,在绿豆高产育种中,荚粒数受外界环境影响较小,与产量的相关性最大,且直接与间接效应均表现优良,应作为主要研究对象。荚长和百粒重的直接效应和间接效应均为正值,也应作为主要筛选对象,同时还要兼顾其他性状的相互影响与均衡发展,充分挖掘种质资源潜力。     

陆地棉极短纤维突变体基因Li_2的遗传与定位

Li2突变体是在纤维伸长发育阶段纤维极端缩短类型的突变体,其控制极短纤维表型的基因被命名为Li2。本文以(Li2×海7124)F2及(Li2×sub18)F2作为标记群体,结合本实验室最新的海陆种间分子遗传图谱上染色体18的标记信息,对陆地棉纤维突变体Li2的极短纤维性状进行基因定位。在(Li2×海7124)F2分离群体中,纤维性状分离比符合孟德尔3∶1的分离,证明Li2突变体的极短纤维性状是由一对完全显性单基因控制。而在(Li2×sub18)F2分离群体中,纤维性状分离比出现异常,不符合3∶1的分离比,这可能与Li2突变体的温敏特性有关。利用JoinMap 3.0连锁分析软件,使用含623个单株的(Li2×海7124)F2群体将Li2基因定位在18染色体的端部,与最近标记Z08的遗传距离为6.051 cM;使用含651个单株的(Li2×sub18)F2群体将Li2基因也定位在了18染色体的端部,与最近标记Z08的遗传距离为9.266 cM。研究结果为进一步精细定位与图位克隆该基因提供了基础。     

大豆遗传资源农艺性状的鉴定和筛选

对来自于中国黄淮海大豆产区、北方大豆产区和南方大豆产区的316个大豆品种的主要农艺性状进行了鉴定和比较。结果表明,育成品种的分枝数、分枝荚数、单株总荚数明显不及农家品种,而其它性状如主茎荚数、单株粒重、单株粒数和百粒重优于农家品种。以育成品种和农家品种分别所作的相关分析表明,主茎荚数、分枝荚数、单株总荚数均与单株粒数和单株粒重呈显著的正相关;主茎节数与株高、主茎荚数、单株总荚数、单株粒重、单株粒数呈显著正相关;分枝数与分枝荚数、单株总荚数、单株粒数和单株粒重呈极显著或非显著正相关,但与主茎荚数呈负向显著相关;单株粒数与单株粒重显著正相关,百粒重与单株粒重正向显著相关,与单株粒数负相关显著。通过比较和分析,就百粒重、生育期和株高筛选出一些具有极端值的品种,可以用作品种选育的亲本和大豆分子育种如转基因受体或分子标记作图群体的遗传材料。     

南阳盆地适宜机械化收获绿豆品种（系）农艺性状分析

绿豆机械化生产是未来绿豆生产可持续发展的方向。在南阳盆地种植28个绿豆品种（系）,分析其农艺性状与第1批荚果产量的关系,为适宜机械化的绿豆育种提供参考。结果表明,第1批荚果产量与其主要性状的关联顺序为单株荚数>单荚粒数>主茎节数>株高>生育期>荚长>百粒重>主茎分枝数,其中与单株荚数呈极显著的正相关性（P<0.01）,与单荚粒数、主茎节数、株高、生育期和荚长呈极显著的负相关性;通过表型聚类发现,绿豆品种（系）遗传基础狭窄,在改良适宜机械化生产性状的同时,应拓宽品种（系）的遗传背景。     

陆地棉光敏雄性不育基因ys-1的遗传分析与初步定位

【目的】精细定位和克隆陆地棉光敏雄性不育基因。【方法】从陆地棉中040029的航天诱变后代中选育出新型光敏雄性不育系中9106,以中9106与11个陆地棉材料配制杂交组合,初步分析了中9106的杂种优势。以中9106为母本与陆地棉乐土603构建遗传分离群体F1、F2,分析不育性状的遗传特征。利用集团分离分析法筛选简单序列重复(Simple sequence repeat,SSR),并在包含186个单株的中9106×乐土603 F2群体中用上述SSR初步定位不育基因。【结果】中9106为母本×陆地棉乐土603的F1单株育性均表现正常,而F2群体中的可育单株数∶不育单株数符合3∶1的分离比,推测中9106的不育性状受1对隐性核基因控制。利用集团分离分析法从16 544对SSR中筛选到18对与该不育基因连锁的标记。利用中9106×乐土603的F2群体和18对SSR标记,将不育基因定位于D12染色体,位于标记NAU3442与CGR6339之间,遗传距离均为0.2c M,将该不育基因命名为ys-1。【结论】本研究有助于ys-1的精细定位及其克隆。     

大豆产量和产量构成因子及倒伏性的QTL分析

随机选取中豆29×中豆32重组自交系群体中165个家系作为2年田间试验材料,分析大豆单株产量、产量构成因子及倒伏性等性状的相关性和遗传效应,并检测各性状QTL。结果表明,38个与产量、产量构成因子及倒伏性状等有关的QTL,主要集中在C2、F和I连锁群。表型相关分析结果与QTL定位结果一致。在F连锁群上,2年均检测到倒伏QTL qLD-15-1,解释的表型变异超过20%,与百粒重和分枝荚数QTL分别位于相同和相邻标记区间,表明产量相关性状与倒伏性存在一定的关联。在I连锁群上,每荚粒数QTL和二、三、四粒荚数QTL不仅于同一位置,解释的表型变异为32%~65%,并且2个年份均重复出现,每荚粒数和四粒荚数QTL与二、三粒荚数QTL的增效基因分别来自不同的亲本。这4个粒荚性状QTL的共位性与表型相关分析结果一致,证实每荚粒数和四粒荚数与二、三粒荚数分别由不同的机制调控,对于育种上探讨以改良大豆粒荚性状为途径提高大豆产量,提供了重要依据。     

辣椒CMS恢复基因的遗传分析及基因定位

本研究以辣椒胞质雄性不育系131BC5A与恢复系139D-21-3为亲本,构建了包含210个单株的F2群体,采用CAPS、SSR及SCAR等分子标记技术,对辣椒胞质雄性不育恢复基因进行遗传分析和基因定位研究。田间调查和遗传分析结果表明,F2群体的表现型中可育与不育的分离比为3:1。采用分离群体分组分析法(BSA),从F2可育群体和不育群体中各随机选取10株,构建可育和不育基因池。研究选用295对引物在亲本间进行多态性筛选,其中43对引物在亲本间表现出多态。通过进一步分析43对引物在基因池间的多态性,筛选出Rf基因连锁标记14个。然后对F2群体的210个单株进行连锁分析,最后将恢复基因定位在SSR标记pep43和pep20之间,约3.9 c M(或498.6 kb)的区间内,与两个标记的遗传距离分别为1.3 c M与2.6 c M。本研究为Rf基因的精细定位和克隆奠定了良好基础,也为辣椒雄性不育恢复系的分子标记辅助选择育种提供了理论参考。     

大豆多四粒荚创新种质‘汾豆96’选育及理想模型构建

旨在选育多四粒荚大豆品种,构建理想模型,为大豆高产超高产育种探索新途径。用spss 18分析‘汾豆96’生理生态特性,以椭圆叶形多四粒荚‘汾豆96’为主,结合34份披针叶形四粒荚材料,对其10项产量相关的农艺性状用逐步回归法构建理想模型。‘汾豆96’群体内四粒荚单株的存在率达85%以上,单株四粒荚最高达49个,占总荚数的30.25%,‘汾豆96’产量随四粒荚数的增加总体呈增加趋势。当R~2=0.939时,模型拟合最优:Y=-87.583+0.415X_1-5.155X_2+10.094X_3+13.459X_4。回归方程表明多四粒荚创新材料产量与生物产量(X_1)、株高(X_2)、百粒重(X_3)和主茎节数(X_4)呈显著线性回归关系。提升每荚粒数和选育多四粒荚品种,是高产超高产育种产量突破的新途径。大豆品种具备的理想模型是抗倒伏、多荚粒、适合机械化收获的短节间密荚类型。     

利用混合线性模型分析绿豆主要农艺性状的遗传及相关性

以19个绿豆品种(系)为亲本, 采用非完全双列杂交试验设计及混合线性模型,研究绿豆主要农艺性状的遗传规律及其性状间的相互关系。结果表明, 绿豆全生育日数、株高、主茎节数和百粒重均以加性效应为主, 狭义遗传率较高且达极显著水平;单株荚数、单株产量和总产量的加性效应和显性效应均显著或极显著, 狭义遗传率相对较低;单荚粒数主要受显性效应影响, 广义遗传率较高;播种至开花天数与株高间存在显著或极显著遗传和表型正相关;单株荚数、单荚粒数与百粒重显著或极显著负相关;单株荚数与单株产量、总产量显著或极显著正相关;百粒重与单株产量、总产量相关性不大;针对全生育日数、株高、主茎节数和百粒重的选择可在早期世代进行, 而对产量的选择可以根据单株荚数和单株产量在晚期世代进行。     

干旱胁迫对绿豆农艺性状及产量的影响研究

对19个绿豆品种的抗旱性及主要农艺性状进行比较分析。结果表明,19个绿豆品种中抗旱性极强、强、中等、弱、极弱的品种分别有1个、3个、7个、7个、1个;单株荚数对绿豆产量的直接作用最大,其次为单株粒重,单株粒数的影响较小,并且单株粒重通过单株荚数的间接作用对产量的贡献大于单株粒重对产量的直接作用。因此,在干旱条件下选育丰产性较强的绿豆品种时,对单株荚数、单株粒重和单株粒数的选择尤为重要。     

国家食用豆产业技术体系绿豆新品种（系）联合鉴定

分析了国家食用豆产业技术体系2016-2017年24个绿豆新品种（系）在20个试验点的鉴定结果,以期为新品种（系）的进一步示范推广提供参考。结果显示,不同生态区绿豆表型差异明显,以株高、主茎分枝数、单株荚数和单株产量的变异最明显（平均变异系数均介于20%~40%）,单荚粒数、百粒重、生育期变异不明显（平均变异系数均介于10%~20%）。综合分析发现,冀绿0816、JLPX02、品绿2011-06的生态适应性最广,在20个参试点均适宜种植,适应性最差的为苏绿16-10,仅在江苏南京能够正常生长成熟。根据表型及产量表现,分别筛选出适宜不同生态区种植的绿豆新品种（系）,为这些品种（系）的进一步示范推广奠定基础。     

基于BSA-Seq和RNA-Seq方法鉴定大豆抗豆卷叶螟候选基因

豆卷叶螟(Lamprosema indicata Fabricius)是重要的大豆食叶性害虫,挖掘大豆抗豆卷叶螟相关基因对大豆抗虫品种选育和遗传改良至关重要。本研究用大豆高抗豆卷叶螟材料赶泰-2-2和高感豆卷叶螟材料皖82-178进行杂交构建F2代分离群体,从303个F2代单株中挑选出高抗豆卷叶螟和高感豆卷叶螟的单株各30株,分别构建2个极端性状的DNA混合池用于全基因组重测序以分析控制豆卷叶螟相关的候选基因。结果表明, 4个样本中共有11,963,077个单核苷酸多态性(SNPs)标记,根据SNP-index方法关联分析,共有329个基因位于99%置信区间外,这些基因主要集中在7号染色体5,601,065～5,865,237bp区间(总长为0.26Mb)、16号染色体2,975,110～6,336,096bp区间(总长为3.36Mb)、18号染色体44,366,115～54,297,600bp区间(总长为9.93Mb)等区域内。将BSA-Seq结果与转录组测序结果进行联合分析发现,有12个基因相关联;最后,结合生物信息学分析、候选基因的表达模式和基因的同源注释,锁定CNGC4、WRKY16转录因子、AAP7、丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶、ZPR1B等12个基因为控制豆卷叶螟性状相关的候选基因。本研究结果不仅为解析大豆抗豆卷叶螟的分子机理奠定重要的基础,也将为大豆抗虫基因的克隆奠定坚实的理论基础。     

鲜食大豆农艺性状鉴定及通径分析

对近年选育的津鲜豆3号、津鲜豆4号、2013-99、台75、95-1这5个鲜食大豆品种的农艺性状、理化指标进行测定分析和比较,并对鲜食大豆鲜荚产量与主要农艺性状指标进行相关分析,为筛选出较好的鲜食大豆品种及其品质育种提供参考。结果表明,5个鲜食大豆品种的二粒荚数、一粒荚数、株高、节数、百粒鲜质量、百荚质量、单株荚重、蛋白质、葡萄糖、蒸煮损失率均存在显著差异,单株荚重与株高、节数、百粒鲜质量、百荚质量、单株荚数、一粒荚数、二粒荚数和三粒荚数呈极度正相关,与结荚高度呈负相关。鲜食大豆的鲜荚产量主要影响因素为二粒荚数、一粒荚数和株高,建立的相关产量预测模型的理论结果与实际结果有较好的拟合性,适合用于鲜食大豆的产量预测。综合比较认为,津鲜豆3号为最适宜天津地区种植的鲜食大豆品种。     

205份小扁豆种质农艺性状的遗传多样性分析

采用大田种植,在小扁豆成熟期对株高、主茎节数、分枝数、结荚节位、单株荚数、单株粒数、单荚粒数、单株产量、荚长、百粒重等10个性状,采用变异性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析的统计方法,对收集的国内外205份小扁豆种质资源进行综合评价。结果显示,这些资源农艺性状的变异系数从大到小依次为单株荚数、单株产量、结荚节位、单株粒数、分枝数、百粒重、株高、主茎节数、单荚粒数、荚长。10个农艺性状间存在不同程度的相关性。主成分分析表明,前3个主成分特征值均大于1,累计贡献率大于60.41%。其中,第1主成分主要与单株荚数、单株产量相关,第2主成分主要与株高、分支数、主茎节数、百粒重、荚长、单荚粒数、结荚节位相关,第3主成分主要与单株粒数相关。聚类分析将205份种质在遗传距离为30时分为六大类。筛选出42份单株荚数多、单株粒数多、单荚粒数多、单株产量高、百粒重高的种质。     

豇豆SNP高密度遗传图谱构建及重要农艺性状QTL定位

为促进豇豆种质资源的高效利用和新基因发掘,本研究基于豇豆F2群体,利用重测序技术构建了包含2984个bin标记(142,146个SNP)的遗传连锁图谱。该图谱共11个连锁群,总长1333.48cM,平均图距0.45cM。不同连锁群的长度从84.63～183.15 cM不等,平均图距从0.27 cM至0.89 cM不等。根据F₂、F₃的表型调查,利用该图谱共检测到15个QTL,分别与百粒重、花色、荚长、荚形、荚质、籽粒颜色等14个性状相关。其中荚质、荚长、主茎分枝数等分别检测到1个主效QTL区间,其余性状检测到多个QTL区间。通过对区间内的基因注释分析,分别确定了与荚长、单株荚数、籽粒颜色构成等性状相关的候选基因。本研究中QTL分析结果将为豇豆属重要性状的标记辅助选择奠定基础,而候选基因筛选则有助于深入解析这些性状的遗传机理,提高豇豆分子遗传学研究水平。     

吉林省绿豆品种形态性状分析

对吉林省21个绿豆品种的16个形态性状进行了分析,结果表明所有绿豆品种的生长习性、荚色、粒色无多样性,单株产量的多样性指数最高为1.520,荚形的多样性指数最低为0.736。基于形态性状的聚类分析可划分为6大组群。吉林省绿豆品种亲缘关系较近,群体遗传基础狭窄,应拓展亲本来源,改善群体结构。     

不同地理来源绿豆农艺性状的遗传多样性研究

为加快绿豆种质资源的利用,有效地进行绿豆种质创新,为今后的栽培育种工作提供参考,本研究以近年来山西省农业科学院经济作物研究所从各地征集及自主选育的主推70份绿豆为研究材料,对其农艺性状及产量进行综合鉴定、评价。结果表明,变异系数最大的是单株产量,为35.69%,最小的是单荚粒数,为9.67%;开花至收获期的变异系数为8.29%;相关分析表明单株荚数、主茎分枝、株高、单荚粒数、主茎节数与单株产量呈极显著相关,相关系数依次为0.87、0.61、0.56、0.47、0.41;经主成分分析和各指标载荷量大小分析,结果表明,百粒重、单株荚数、荚宽可以成为综合评价绿豆品种的代表性指标。     

绿豆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26个绿豆品种(系)的主要农艺性状和单株粒重进行了分析。结果表明农艺性状对单株粒重的关联度从高到低依次为单株荚数百粒重单荚粒数荚长节数株高。对单株粒重影响最大的是单株荚数和百粒重。因此,在绿豆高产育种中,应注重对单株荚数和百粒重的选择。     

绿豆种质资源成株期抗旱性鉴定

作物种质资源抗旱性鉴定是获得抗旱资源和挖掘抗旱基因的前提。本研究以21份绿豆种质资源为材料,采用温室内盆栽控水旱胁迫,考察不同品种单株产量、单株荚重、单株粒数、单株地上部生物量、单株生物量、根冠比等12项指标,计算各指标在旱胁迫与对照条件下的比值,运用相关性分析、隶属函数、抗旱系数和抗旱指数方法,评价绿豆成株期抗旱性,筛选抗旱优异种质。结果表明,抗旱系数与单株地上部生物量、单株总生物量、单株荚重、单株粒数、单株有效荚数在旱胁迫与对照条件下的比值呈极显著正相关,与根冠比呈极显著负相关,从而遴选出这7项指标作为绿豆成株期抗旱性鉴定的评价指标;基于隶属函数、抗旱系数和抗旱指数三者呈极显著正相关,且3种评价抗旱分级结果一致性较高,故认为抗旱指数法适宜于大规模绿豆成株期抗旱性鉴定;筛选获得高抗种质3份、抗旱种质6份、中抗种质4份、敏感种质5份和极敏感种质3份。