引进大豆种质资源的适应性和遗传多样性分析

【目的】研究甘肃省引进大豆种质资源的遗传多样性,为大豆育种提供优异亲本。【方法】利用SPSS 17.0软件和R语言软件进行描述性统计、相关分析、主成分分析和聚类分析,对国内外引进的417份大豆种质资源进行适应性和遗传多样性分析。【结果】417份大豆种质资源中有363份在甘肃中部地区能够正常成熟,折合产量最高为3 901.65 kg/hm²,百粒重最高为 42.71 g。16个表型性状遗传多样性指数介于0.084 2~1.916 0,变异系数在18.17%~35.70%,除子叶色外,其余性状间均存在一定程度的相关性。将363份种质划分为8个类别,甘肃省大豆种质与我国华北和黄淮地区大豆种质相似系数比较接近。【结论】引进大豆种质资源遗传多样性丰富,筛选出26份特异种质资源。     

新疆“老汉瓜”类甜瓜品种表型遗传多样性分析

【目的】 对新疆厚皮甜瓜中的“老汉瓜”类型(软肉质地)甜瓜表型进行遗传多样性和遗传关系进行分析,为研究该类甜瓜品种资源的评价、分类和品种选育提供理论依据。【方法】 以51份新疆栽培甜瓜(其中45份厚皮甜瓜,6份薄皮甜瓜为参照)为研究对象,对其17个质量性状和16个数量性状进行频率分布统计、多样性分析、变异统计、主成分分析以及聚类分析。【结果】 供试甜瓜品种的质量性状和数量性状平均多样性指数分别为1.06和1.91,果实的数量性状具有更丰富的多样性;33个表型性状可归纳为6个主成分,累计贡献率达74.01%;R语言软件聚类分析可将参试品种分为Ⅲ大类,类群Ⅰ主要为薄皮甜瓜类型,类群Ⅱ和Ⅲ均为厚皮甜瓜类型,但类群Ⅲ果型较大。【结论】 新疆“老汉瓜”类甜瓜品种资源遗传多样性较为丰富,以果实的数量性状最为突出,可分为大果形和小果形2种类型,果肉颜色、外观形状等质量性状多样性也较为丰富,具有新品种选育和改良的充分利用价值。     

200份陆地棉种质资源农艺性状遗传多样性分析

【目的】 研究本地棉花种质基因库,筛选出适于作杂交亲本的种质资源。【方法】 以200份棉花种质资源为材料,研究其形态指标的变异情况和遗传多样性,并以形态指标对 200 份种质进行聚类分析。【结果】 21个形态指标遗传多样性指数(H′)变幅范围在0~1.02。所有材料可划分成6大类,其中第1大类30份材料,茎色紫红色,种子短绒颜色灰褐色材料为主,可以作为彩色棉花育种资源;以170177为主的20份材料种子短绒着生稀毛,种子短绒颜色绿褐色可以作为早熟、无酚、耐高温的育种材料;第6大类50份,所占比例较大。【结论】 200份种质资源的遗传多样性丰富,第6大类50份,可以作为目前新疆育种材料亲本,主要特征为株型塔型,无茎毛,叶色深绿色,叶片大小中,无叶基斑,有限果枝类型,黄色花冠,黄色花药,种子短绒着生情况多毛,种子短绒颜色灰绿色,有种仁色素腺体,吐絮颜色白色。     

基于果实和果肉细胞特征的辣椒资源相关性和聚类分析

【目的】研究不同辣椒资源各调查性状间的相关性和聚类分群,为适宜新疆制干辣椒品种选育步改良奠定一定的基础。【方法】以24份辣椒高代自交系为材料,通过果实主要性状、果肉细胞主要结构特征和损耗75%水分需要的耗时调查,对所调查性状进行相关性和聚类分析。【结果】各调查性状间存在不同程度的显著或极显著正负相关,相关系数介于-0.625^**~0.976^**。利用欧式距离,类平均法可将24份辣椒资源分为五大类,第Ⅰ大类包含8份材料,第Ⅱ大类包含6份,第Ⅲ大类包含3份,第Ⅳ大类均仅包含6份材料,第Ⅴ大类仅包含1份材料,这份材料具独特性。【结论】辣椒遗传多样性丰富,沥干时间(损耗75%水分需要的耗时)仅与腔室面积占比存在显著负相关。     

32份油药兼用红花种质资源表型性状遗传多样性分析

【目的】 筛选出油药兼用优质红花种质资源,为选育适应新疆油药兼用优质红花品种提供参考。【方法】 对收集的32份油药兼用红花种质资源进行遗传多样性、变异和聚类分析。【结果】 种质资源中生育期在80~90 d的有4份,90~100 d的6份,100~110 d的16份,110 d的以上的6份。参试材料的10个质量遗传多样性指数变幅在0.37~1.29;花色的遗传多样性指数最高(1.29);数量性状中多样性指数最大的是含油率和油酸,为3.47;聚类分析将 32份材料可以分为10大类,其中第一大类中以青海的材料为主;第二大类包含14份材料;第三大类3份材料;第四大类包括3份材料,主要来自山东。其他材料BXY11(甘肃)、BXY1(新疆)、BXY19(河北)、BXY3(江苏)、BXY8(浙江)分别成一类。【结论】 油药兼用红花种质资源主要是叶型倒披(90.6%)、籽粒壳性普通(87.5%)、花球性状圆锥(84.4%)、籽粒性状圆锥(87.5%)为主,新疆油药兼用红花品种品质性状遗传多样性高于产量性状,且材料的聚类与其来源无明显的联系,但青海、甘肃、河南、山东的材料优先聚在一起,新疆拥有丰富的油药兼用红花种质资源,且遗传距离较远。     

国外引进亚麻种质资源遗传多样性分析

【目的】 分析国外引进亚麻种质资源遗传多样性,为栽培亚麻育种亲本选择和种质创新提供依据。【方法】 以144份亚麻种质为材料,利用24个农艺性状对种质资源进行遗传多样性分析、相关性分析、主成分分析和聚类分析。【结果】 144份材料13个质量性状和11个数量性状的遗传多样性指数变幅在0.37～1.20和1.97～2.09,平均为0.83和2.03,表现为较高的遗传多样性。引进亚麻种质资源数量性状变异系数在6.22%～40.74％,其中蒴果数、千粒重、工艺长度的变异系数均较高,这些产量相关性状在亚麻育种中有较大的选择空间。各农艺性状相关性分析中,“高度因子”与“分枝因子”、“种子大小因子”呈显著负相关,株高与蒴果数未呈显著相关性,兼用亚麻株高、工艺长度、分枝数、蒴果数均较高从而对株高和蒴果数相关性造成干扰。9个主成分(PC1-PC9)解释约73.57%的表型变异,前2个主成分约占32.31%。PC1代表“油用亚麻特征性状因子”,PC2代表“纤用亚麻特征性状因子”。利用24个农艺性状将144份亚麻材料聚为纤用和油用两个群体。【结论】 国外引进亚麻种质资源具有较高的遗传多样性,形态学标记最先将纤用亚麻和油用亚麻区分开,亚麻驯化过程中产量相关性状受到主要选择。     

甜瓜霜霉病苗期抗病性鉴定方法建立及种质资源评价

【目的】研究甜瓜霜霉病苗期人工接种鉴定的最佳方法,并对甜瓜资源进行苗期接种鉴定,为抗病育种提供抗源。【方法】采用不同接种方法,不同接种苗龄,不同接种浓度三因素三水平正交试验设计,建立甜瓜霜霉病苗期抗性鉴定方法,并对208份新疆哈密瓜资源和国内引进甜瓜资源进行霜霉病抗病性评价。【结果】甜瓜苗期接种霜霉病最好的方法是喷雾法,接种苗龄为2叶期,接种的最适浓度为5×10³孢子/mL;筛选出免疫甜瓜霜霉病资源5份,高抗资源7份,中抗资源6份。【结论】甜瓜苗期接种霜霉病方法的确立以及抗霜霉病资源筛选为抗病育种奠定了基础。     

新疆地区不同番茄品种的光合特异性比较及高光效品种筛选

【目的】比较新疆地区不同番茄品种的光合特异性,筛选出适于新疆地区种植的高光效番茄品种。【方法】以生长在相同条件下的92个不同番茄品种为供试材料,利用LI-6400XT 便携式光合仪和SPAD-502叶绿素仪,在番茄结果期测定功能叶片的净光合速率、气孔导度、胞间 CO₂ 浓度、蒸腾速率和叶绿素含量等光合参数,使用SPSS 20.0分析软件进行番茄叶片光合特性的相关性、主成分和聚类分析。【结果】番茄各个品种间光合特征参数有丰富的遗传变异类型,主成分分析选出2个累计贡献率达到76.14%的主成分,主要是光合因子、气孔因子、胞间CO₂浓度和水分因子作为筛选高光效品种的因素;聚类分析得出92个番茄种质资源划分为8个类群,第Ⅰ、Ⅲ类群的Gs、Ci和TR最高,这两个类群气孔因子、水分因子和胞间 CO₂ 浓度综合表现最佳;第Ⅰ类群的30个种质资源有超过1/3来源于新疆地区,该类群中剩余种质资源与本地品种亲缘关系较近,第Ⅲ类群的4个番茄种质资源主要来源于中国农科院和 天津农科院。【结论】第Ⅰ、Ⅲ类群的34份番茄种质资源气孔因子、水分因子和胞间 CO₂ 浓度综合表现最佳,且其中有超过1/3的品种是新疆本地品种,与该类群中其余亲缘关系相近的各地方品种都可作为适于新疆种植的高光效番茄品种。     

中国西南地区甘薯主要育种亲本的遗传多样性及群体结构分析

【目的】探究中国西南地区主要甘薯育种亲本材料的遗传多样性和群体结构,为甘薯亲本材料的保存和利用、甘薯分子标记辅助选择提供参考依据。【方法】利用61个SSR分子标记、13个农艺性状和6个品质性状,对82份中国西南地区主要甘薯育种亲本材料进行遗传多样性分析。利用NTSYS-pc 2.10数据处理软件,分别根据SSR分子标记数据、品质性状、农艺性状计算82份亲本材料的Nei72遗传距离矩阵。利用Mega 6.06数据处理软件,计算82份材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的平均遗传距离。利用NTSYS-pc 2.10软件,对供试材料基于SSR标记、品质性状和农艺性状的遗传距离矩阵进行相关性分析。根据遗传距离矩阵,利用Mega6.06软件分别,对82份亲本材料进行基于品质性状的类平均法（unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA）聚类分析、基于SSR分子标记的邻接法（Neighbor-Joining,NJ）聚类分析和基于农艺性状的类平均法（UPGMA）聚类分析。根据SSR分子标记数据,利用STRUCTURE 2.4对82份供试材料进行群体结构分析。【结果】61对SSR引物共检测出405条多态性谱带,其中,每对引物获得1-17条多态性谱带,平均每对引物检测出6.64条多态性谱带。82份亲本材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的Nei平均遗传距离分别为0.3499、0.2210和0.0270。基于SSR分子标记的邻接法（NJ）聚类分析将82份材料聚为7个类群。基于农艺性状、品质性状的类平均法（UPGMA）聚类分析均可将82份材料划分为一个较大的类群和三个较小的类群,但基于农艺性状和品质性状的聚类分析结果差异较大。基于SSR分子标记、品质性状和农艺性状的聚类分析均能将供试材料中来自不同地区的材料聚为同一类群,表明不同地理来源的供试材料间没有明显的遗传差异。遗传距离矩阵之间的相关性分析表明,基于SSR标记、品质和农艺性状的遗传距离矩阵间的相关性很小（r=0.0158）,品质性状与农艺性状间呈负相关（r=-0.0411）。群体结构分析表明,当K等于3时,ΔK说明82份材料可以划分为3个亚群。取得最大值,值其中53份（64.63%）供试材料的Q值大于或等于0.6,分属于3个亚群。29份材料（35.37%）划分为混合亚群。群体结构分析的亚群划分结果与SSR聚类分析结果有一定相似性。【结论】供试亲本材料基因组水平的遗传多样性较为丰富,品质性状有一定差异,农艺性状差异较小。单独利用某一种标记或性状对亲本材料进行衡量都不全面,建议结合分子标记和多种表型性状,进行深入的遗传多样性和群体结构分析。     

1970s—2000s中国高粱杂交种亲本遗传距离演变的SSR分析

【目的】对中国高粱不同时期主干品种的遗传背景进行分析,全面系统了解高粱杂交种及其亲本的亲缘关系、遗传多样性及种群间遗传距离的大小,可以减少亲本选配的盲目性,有效提高杂交育种工作的预见性。应用SSR标记技术分析高粱亲本及其F1的遗传差异,探讨中国高粱品种的遗传多样性及其高粱杂种优势利用以来的优势种群演变。【方法】通过对20世纪70年代以来最具代表性的中晚熟区杂交种及其亲本进行SSR标记遗传距离分析,从分子水平上分析中国高粱杂交种优势类群,研究高粱的育种进展以及杂种优势利用的演变特点。【结果】利用109对引物对55份材料进行扩增,结果表明,47对引物有较好的多态性,共得到等位基因变异373个,平均每个等位基因检测到多态性位点7.5个,多态性位点变化范围为2—14个。供试材料标记位点的PIC变化范围为0.0351—0.8836,平均为0.6085。55个材料间的遗传距离变幅为0.0889-0.9500,平均为0.6011。聚类分析将55份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。不同年代杂交种亲本间的平均遗传距离在1970-1980年代呈上升趋势,之后略有下降。对不同杂种优势模式亲本间的遗传距离进行分析,得出Durra种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系、Kafir-caudatum种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系遗传距离远,产量高,因此,杂种优势利用模式应以Durra高粱×中国、倾中国高粱,Kafir-caudatum高粱×中国、倾中国高粱模式为主。【结论】高粱亲本间的遗传距离与杂种优势水平有较密切的关系,高粱亲本的选配应充分考虑遗传距离。     

红富士芽变类型及芽变品种叶片特征与光合特性

【目的】研究红富士芽变叶片的生物学特性,为优良芽变选种提供参考依据。【方法】以3个优选的红富士芽变类型和2个红富士芽变品种为材料,对比叶片特征与光合特性,分析相关性。【结果】3个红富士芽变类型及2个品种的叶片长度、叶片宽度、叶片厚度和叶面积无明显差异(P<0.05),而N₁与N₂的单叶重、叶绿素含量差异显著,与其它3份材料也存在明显差异;N-1的净光合速率、气孔导度明显高于其他材料;供试材料的净光合速率日变化呈“双峰型”曲线,光合“午休”现象明显,但高峰、低谷出现时间不同;净光合速率与气孔导度、叶绿素含量、水分利用率及蒸腾速率呈极显著正相关(P ＜ 0.01),与胞间CO₂浓度呈极显著负相关(P＜0.01)。【结论】N₁的净光合速率、叶绿素含量、单叶重和气孔导度明显高于其它4份供试材料,光合能力较强。     

甜瓜果长基因fl与性别表达基因a的遗传分析及定位

【目的】 研究甜瓜2号连锁群中果长基因fl与性别表达基因a的连锁关系。分析果实长度和性别表达类型(雄花两性花同株、雌雄异花同株)的遗传规律,定位两性状基因。【方法】 以圆形甜瓜、雄花两性花同株品种西州蜜为父本,长形甜瓜、雌雄异花同株品种蛇瓜为母本杂交产生的160个BC₁(Back Cross 回交群体)单株为作图群体,研究BC₁群体中果实长度和性别类型的分布,对二者进行遗传分析。利用集团分离分析法(Bulked Segregant Analysis, BSA),用甜瓜2号连锁群上的48个SSR分子标记,对甜瓜果实长度和花性型性状进行多态性标记的筛选,对两性状基因定位。【结果】 甜瓜果实长度符合数量性状的遗传特点;雄花两性花同株与雌雄异花同株可能受双基因遗传控制。通过连锁分析,将果长基因fl定位于2号连锁群的标记SSR247159和标记SSR252089之间,遗传距离为3 cM;将性别表达基因a定位于标记SSR227156和标记CMGA36/SSR235092之间,遗传距离为3.59 cM;两区间之间的遗传距离为0。【结论】 在甜瓜西州蜜和蛇瓜的BC₁群体中,将果实长度基因fl和性别表达基因a的初步定位于不同标记区间内,证明二者不是同一基因。     

采用GBS-seq技术构建甜瓜高密度遗传图谱

【目的】构建甜瓜高密度遗传图谱,为研究甜瓜重要性状基因定位及功能分析奠定基础。【方法】以甜瓜材料K7-4(高抗霜霉病)和K7-2(高感霜霉病)为亲本,杂交再自交得到 F₂分离群体。构建GBS文库并进行双末端测序,使用滑动窗口的方法进行基因型分型,SAM TOOLS软件检测SNP位点,采用Joinmap 4.0软件进行排图,用perl SVG模块绘制连锁图,用win QTL cart 2.5进行QTL检验,根据复合区间作图法,使用R/qtl软件包进行QTL定位。【结果】构建了总长为4 823.55 cM的遗传图谱,标记间平均遗传距离为1.43 cM。在苗期、生长中期和生长后期共检测到26个与甜瓜霜霉病性状相关的QTL。【结论】基于GBS-seq技术获得了甜瓜高密度遗传图谱,最终将抗霜霉病基因关联到CM3.5.1_scaffold00005上的6,831,227~7,830,935 bp,约1Mb的区间范围内。     

不同材质果袋对哈密瓜果实微域环境及品质的影响

【目的】研究不同材质果袋对哈密瓜果实微域环境及品质的影响,为哈密瓜田间生产提供指导。【方法】以“黄皮9818”甜瓜品种为材料,采用白纸袋、硫酸纸袋、塑料膜袋、淋膜纸袋4种不同材质的果袋,不套袋(CK)为对照,进行哈密瓜果实套袋试验,并测定不同材质果袋中微域环境,及对哈密瓜外观和营养品质的影响。【结果】哈密瓜套袋后,微域环境的温度、光照均低于对照(CK),除塑料膜袋外,其它材质果袋均能有效防止果面灼伤;而各套袋处理哈密瓜营养品质中总酸、蛋白、水解还原糖、VC含量无明显差异。【结论】在哈密瓜露地栽培条件下,淋膜纸袋为较理想果袋,果实平均单果重(1.52kg)、商品率(82.80%)最高,且果面鲜亮干净,网纹细密,水浸斑较少。     

哈密瓜种质资源苗期细菌性果斑病抗性鉴定

【目的】 筛选出高抗细菌性果斑病的甜瓜资源,为选育抗病品种奠定基础。【方法】 采用室内苗期人工喷雾法接种,采用2种抗性分级方法,以感病品种炮台红为对照,对17份甜瓜资源进行抗性鉴定。【结果】 17份供试甜瓜材料中,没有对细菌性果斑病菌免疫的材料,JM17-14的抗性最强,相对抗病指数为0.85,属高抗水平;采用两种抗性分级标准,供试甜瓜材料的抗性强弱顺序基本一致,但抗性水平有差异;17份供试材料中杂交F₁代的抗性多介于其双亲之间,但也有超亲优势存在。【结论】 17份供试甜瓜材料中,JM17-14的抗性最强,为高抗细菌性果斑病资源,可用于抗性基因定位及抗病品种选育。     

基于加工用番茄果实及果肉组织主要性状的相关性分析

【目的】研究不同加工用番茄种质资源果肉外果皮细胞厚度和离体耐放性等性状间的相关性,为加工用番茄品种选育的田间耐贮运性改良奠定基础。【方法】比较12份加工用番茄高代纯合种质资源的果实主要性状,测定参试材料果实横切面情况,结合石蜡切片技术比较分析各试材的果肉组织外果皮厚度,研究不同材料自然室温放置35 d后的果实重量损失和腐烂率,并分析参试材料各调查性状间的相关性。【结果】主要果实性状差异显著,果肉组织外果皮厚度在6.75~10.30 μm变化,平均外果皮厚度为8.311 μm,12份材料的果实横切面面积存在一定的差异,常温放置35 d后的腐烂率在11.67%~98.33%变化,平均腐烂率为55.50%,失重率在17.36%~63.68%变化,平均失重率为31.96%,各调查性状间的相关系数介于-0.903^**~0.875^**,均呈不同程度的相关性,常温放置35 d后的腐烂率与果肉组织外果皮厚度呈显著的负相关。【结论】外果皮越厚果实常温放置若干天后的腐烂率越低,对于选育优异的田间耐放性好的加工用番茄品种有重要参考。