利用GGE双标图划分长江流域棉花纤维品质生态区

长江流域棉区棉纤维品质区域特征明显,合理划分纤维品质生态区有助于提高原棉品质和配棉效率。本研究采用GGE双标图的“环境-性状”功能图分析2000-2012年期间长江流域国家棉花品种区域试验中环境与纤维品质性状的互作模式,提出长江流域棉纤维品质生态区划分方案。结果表明,长江流域棉区可划分为“中等品质生态区”、“高长度与比强度生态区”和“低马克隆值生态区”。其中,长江流域中等纤维品质生态区涵盖湖北省江汉平原和鄂东南岗地棉区、河南省与湖北省交界的南襄盆地棉区、湖南省环洞庭湖东部和西部棉区、江西省环鄱阳湖棉区、安徽省沿江与江淮棉区、江苏省宁镇丘陵与沿江棉区和浙江省沿海棉区,纤维品质较好,代表了长江流域的总体水平;高长度与比强度生态区位于湖南省环洞庭湖北部滨湖沃土棉区,纤维长度和比强度优良,而马克隆值偏高;低马克隆值生态区涵盖长江流域最西边海拔较高的棉花熟期早长势较弱的四川丘陵棉区和最东边土壤含盐度较高且棉花长势较弱的江苏沿海棉区,纤维马克隆值达到B级水平,为长江流域马克隆值最好的区域,但纤维比强度水平一般。本研究充分展示了GGE双标图的“环境-性状”功能图在纤维品质生态区划分方面的应用效果,可为长江流域棉花区域化种植和纺织企业合理用棉提供决策支持,也为其他棉区和作物生态区划分研究提供参考。     

基于 GGE 双标图的甜玉米区域试验品种分析

为准确评估不同甜玉米品种在区域试验中的稳定性和丰产性,对各试点环境的鉴别力和代表性进行划分。以 2020年、2021 年国家东南新科联合体玉米区域试验的 7 个甜玉米品种在 9 个试验地产量数据为基础,采用 GGE 双标图分析法对其进行分析。结果表明,2020 年试验中,亿绿甜 16 号丰产性最好,珠玉甜 8 号次之;仲甜 9 号稳产性最好,珠玉甜 8 号、粤甜16 号次之;2021 年试验中,亿绿甜 16 号丰产性最好,珠玉甜 8 号、仲甜 9 号次之;粤甜 16 号稳定性最好,仲甜 9 号、珠玉甜 8号次之;2 年试验中,珠玉甜 8 号的丰产性、稳产性表现较其他品种相对突出,综合表现好,适应性强;9 个试点中的 8 个试点在 2 年试验中呈正相关关系,其中广东广州和广东茂名 2 个生态环境之间存在紧密的正相关关系,杭州三江、安徽滁州 2 个生态区分别为 2020 年和 2021 年理想试点生态区,对甜玉米品种具有较高的环境鉴别力和代表性。     

GGE双标图在湖南省棉花品种区域试验中的应用

为研究2013年湖南省棉花品种区域试验B组中参试品种与环境的互作关系,科学评价参试品种与试点,从而为品种审定、品种在生产中的有效利用及试点遴选提供理论依据。采用具有直观分析农作物两向数据的GGE双标图软件对参试品种的丰产性与稳定性、理想品种选择、品种适宜种植区域划分、各试点的代表性和鉴别力及理想试点选择等方面进行了分析。结果表明：2013年湖南省棉花品种区域试验B组各品种（系）皮棉产量的基因型、环境（试点）、基因型与环境互作效应均达极显著水平,其中环境主效（试点）、基因型主效及基因型与环境互作效应分别占处理变异平方和的57.99%、13.54%、28.48%;丰产性最好的品种是B3,稳产性最好的品种是B5,但最理想的品种是B3;大通湖管理区、君山和湖南省棉花科学研究所试点为最理想试点。     

基于HA-GGE双标图的甘蔗试验环境评价及品种生态区划分

采用遗传力校正的GGE双标图(heritability adjusted GGE,HA-GGE),分析基因型(G)、环境(E)、基因型与环境互作效应(GE)对产量变异的影响,对14个试验点的分辨力、代表性和理想指数进行分析,并对这些试验点的生态区进行划分。结果表明,甘蔗试验环境对产量变异的影响大于基因型和基因型与环境互作;互作因素中以环境×基因型的互作效应最大,基因型×年份的互作效应最小。广东遂溪(E3)和广西崇左(E6)为最理想试验环境,对筛选广适性新品种和鉴别理想品种的效率最高;福建福州(E1)、福建漳州(E2)、广东湛江(E4)、云南保山(E11)、云南临沧(E13)、云南瑞丽(E14)为理想试验环境;广西百色(E5)、广西河池(E7)、海南临高(E10)、云南开远(E12)为较理想试验环境;广西来宾(E8)、广西柳州(E9)为不太理想的试验环境。根据HA-GGE双标图分析结果,可将我国甘蔗生态区划分为3个,即以广西百色、河池、来宾和柳州为代表的华南内陆甘蔗品种生态区,以云南保山、开远、临沧、瑞丽为代表的西南高原甘蔗品种生态区,涵盖福建福州、漳州、广东湛江、遂溪、广西崇左等试点的华南沿海甘蔗品种生态区。     

GGE双标图对抗寒烤烟品种区域试验的分析

利用2012年南平市抗寒烤烟品种区域试验中各品种在3个不同试验点上的平均产量和平均产值,经过环境中心化后的数据,以GGE双标图的图谱形式阐述了参试品种在各试验点的表现、各试验点环境间关系、各试验点的区分力和代表性及各参试品种平均表现和稳定性。结果表明：（1）‘CB-1’在延平试验点平均产量、平均产值最高,‘NF-1’在邵武、浦城试验点平均产值最高;（2）邵武和浦城试验点之间存在紧密正相关,且与延平试验点均表现为负相关;（3）延平、浦城、邵武各试验点对参试品种均具有较强的区分能力,作为抗寒品种筛选的试验点,浦城和邵武具有较强代表性;（4）5个参试品种中‘NF-2’表现既高产量、高产值又稳定的品系,‘NF-1’表现相对高产和稳定的品系。     

GGE双标图在玉米品种区域实验中的应用

为高产优质玉米新品种筛选以及玉米高产栽培提供理论依据,通过GGE双标图法分析了7个玉米新品种在贵州省高海拔地区生态条件下的丰产性、稳定性和适应性,同时分析了5个参试地点的辨别力和代表性。结果表明：‘盛农4号’产量最高,‘金发玉201212’产量最低,‘水玉108’最稳定,‘胜境847’最不稳定。就综合而言,‘盛农4号’综合性状最为理想。就各试验点的区分力和代表性而言,大方县大方镇关井村和威宁县小海镇卯家村的区分能力最好。赫章县古基乡桃园村的代表性最好。综合起来,‘盛农4号’可算作一个既高产又稳产的品种;大方县大方镇关井村和威宁县小海镇卯家村代表性和分辨力最为理想。     

基于GGE双标图的高粱品种农艺性状和稳产性分析

为了筛选丰产稳产、适应性强的高粱新品种,促进辽西地区高粱产业健康可持续发展。2019-2020年采用随机不完全区组设计（alpha-格子设计）,通过R语言GGE双标图分析了30个高粱品种的产量和相关农艺性状。方差分析表明,年份、基因型、基因型与年份互作对高粱产量和相关农艺性状均有显著影响（P<0.05）,其产量变异的平方和占总平方和的比例分别为32.1%、41.3%和11.3%,基因型效应对产量和相关农艺性状的变异贡献率最大,株高和穗长指标遗传力较大。GGE双标图分析表明,辽杂19号、平试13和济粱2丰产稳产性较好;辽杂19号和平试13在株高、产量、穗重和穗粒重方面综合性状表现较好;辽杂19号距离“理想品种”最近,其次为平试13。皮尔逊相关分析表明,高粱籽粒产量与株高、穗重、穗粒重和穗粒数均呈极显著正相关（P<0.01）。从参试品种看,辽西半干旱地区高秆品种比矮秆品种更具产量优势。在朝阳地区,辽杂19号、平试13和济粱2具有较高的产量和稳定性。在特定生态区域,基因型是产量和相关农艺性状差异的主要因素。     

基于GYT双标图分析对黄淮海生态区玉米品种综合评价

针对不同环境、多性状条件下优良品种选择效率低下的问题,探讨整合环境型鉴定技术(envirotyping techniques, ET)和多性状选择对黄淮海夏玉米区试参试品种进行综合评价,以期为品种合理布局提供理论依据。本研究以2016—2017年黄淮海夏玉米组区域试验数据为材料,基于当年19个环境协变量信息采用ET将40个试点划分为不同生态区(mega-environments,ME)。采用品种-产量×性状(genotype by yield×trait,GYT)双标图技术对不同生态区(mega-environments,ME)籽粒产量与生育期、株高、穗位高、倒伏率、空秆率、穗长、秃尖、穗行数、穗粒重、百粒重、茎腐病和黑粉病等农艺性状的组合表现进行综合评价,研究GYT双标图技术在玉米区域试验多性状评价中的作用。AMMI方差分析表明, 2016年被测农艺性状基因型、环境和互作效应均达到了极显著水平(P<0.01), 2017年被测农艺性状除穗位高互作效应不显著外,其余性状基因型、环境和互作效应均达到了极显著水平。根据当年气象因子信息将位于8个省份的40个试点划分为4个ME,降水亏缺...     

基于GGE双标图分析广东省甜玉米品种多点试验产量性状

为明确甜玉米不同品种在广东省区域试验中的丰产性与稳定性、各试点环境的代表性与鉴别力,以2018-2019年广东省甜玉米区域试验18个参试品种的产量性状数据为研究对象,利用GGE-biplot方法对其进行分析.结果表明,2018年试验中'粤甜33号'、浙甜808'、'新美甜816'在丰产性和稳定性表现位居前三,2019年...     

基于R语言的GGE双标图在玉米品种区域试验中的应用

为了鉴定高产稳产玉米新品种以及为玉米高产栽培提供理论依据,通过基于R语言的GGE双标图法分析了10个玉米新组合在四川省甘孜州高海拔地区生态条件下的丰产、稳产性和适应性,同时分析了5个试验点对参试组合的辨别力和代表性。结果表明：‘康玉试0903’和CH327 2个组合高产且稳产;而SZ694较高产,但稳产性稍差,在海螺沟试验点有特殊适应性。综合各试验点的区分力和代表性,丹巴、九龙和海螺沟较好：九龙和海螺沟的区分能力强,丹巴试验点的代表性最佳。     

棉花纤维长度主效QTLs的分子标记辅助选择及聚合效果研究

 以2个品种（系）TG41和sGK156以及3个纤维品质优异的种质系7235、HS427-10和0-153为亲本,配制了(sGK156×HS427-10)×(0-153×7235)、(TG41×HS427-10)×(0-153×7235)[JP]和(sGK156×0-153)×(sGK156×HS427-10) 3套组合的双交F₁及F₂群体,利用3个纤维长度不同QTLs相关的SSR标记进行辅助选择。结果,用3个标记分别进行单标记辅助选择时,有/无标记单株平均纤维长度之间的差异在3个群体的F₁世代中都可以达到显著或极显著水平,并且在F₂世代株行中也表现出一定差异,可以稳定表达。当用2个或3个标记同时进行聚合选择时,随着聚合到QTL个数的增多,单株平均纤维长度值增大,选择效果越来越好,但在不同群体中表现有差异。可见,用分子标记辅助选择的方法对棉花纤维长度进行改良是有效的,聚合多个QTLs时,可以达到更好的效果。有必要培育多个基因聚合并纯合的高代重组自交系材料,进一步研究多基因聚合的遗传效应。     

GGE双标图对油菜双列杂交试验结果的分析

运用GGE双标图对甘蓝型油菜4个显性纯合两型系与7个恢复系配制的双列杂交试验进行分析,结果表明:一般配合力(GCA)较高的亲本为不育系G 588 AB、D 3 AB和恢复系56R、91R,而特殊配合力(SCA)较高的亲本是不育系G8 AB、D3AB和恢复系56R、16R.不育系G588AB和恢复系91R是区分能力和代表性最好的亲本.SCA较高的组合有D 3 AB×7R、Gd1 AB×D21 R、G8AB×16R和G8AB×56R.     

用GGE双标图分析种植密度对高油花生生长和产量的影响

花生群体密度直接影响花生产量及产量构成因素,系统研究不同种植密度下花生产量和性状差异,可为花生高产栽培提供理论依据。以高产高油花生冀花4号为材料,设置5个密度处理,分别为每公顷7.5、10.5、15.0、19.5和24.0万穴,探索种植密度对高产花生农艺性状、经济性状、产量形成因素和经济产量的影响,并用GGE双标图法对结果进行系统分析。结果表明,不同指标对种植密度的敏感程度表现不一,单株开花数、单株结果数、单株产量和荚果产量表现最敏感,而主茎高、侧枝长、出米率、籽仁含油量及蛋白质含量表现相对较稳定。随花生密度增大,单株开花数、单株结果数、百果重和单株产量显著降低,荚果产量则逐渐提高,但提高幅度逐渐降低。冀花4号种植密度每公顷10.5~15.0万穴时可获最大经济效益。GGE双标图为研究不同密度下花生生长状况和产量反应提供了更为直观有效的分析手段。     

游离棉纤维长度的计算机测量

文中介绍了一种棉纤维长度测量的新方法,即用CCD捕获游离棉纤维图像,然后依据数字图像处理及模式识别的理论,建立起一个实际可行的算法,来完成对棉纤维多种长度指标的一次性测量。该算法涉及到数字图像的二值分割、补断、修剪、像素跟踪等几个方面,且针对棉纤维图像的特征,进行了优化。     

基于HA-GGE双标图的长江流域棉花区域试验环境评价

采用遗传力校正的GGE (HA-GGE)双标图方法对2000-2010年间27个独立的长江流域棉花品种区域试验的15个试验环境(试验点)在皮棉产量选择上的鉴别力、代表性、理想指数和离优度指数进行分析和综合评价。结果表明,湖北黄冈、江苏南京和湖北荆州是最理想的试验环境,对以长江流域为目标环境的广适性新品种选育和作为区域试验点鉴别理想品种的效率最高,而四川射洪、四川简阳、湖北襄阳和河南南阳不适宜作为针对长江流域的新品种选择与推荐环境。理想试验环境都位于长江流域除南襄盆地以外的中下游棉区,而不理想试验环境中的四川射洪和四川简阳位于长江流域棉区最西边的品种熟期较早且种植密度较高的四川盆地棉区,河南南阳和湖北襄阳位于长江流域棉区最北边, 与黄河流域棉区接壤, 霜期较早且晚秋降温快的南襄盆地棉区。本研究充分展示了HA-GGE双标图在区域试验环境评价方面的应用效果,也为长江流域棉花品种生态区划分和国家棉花区试方案的决策提供了理论依据。     

Functional Investigation of a Cotton Fiber HOX Gene

Most of the plant homeodomain-containing proteins play important roles in regulating cell differentiation and organ development,and Arabidopsis GLABRA2 (GL2),a member of the class IV homeodomain-Leucine zipper (HD-ZIP) proteins,is a trichome and non-root hair cell regulator.We have analyzed several cotton homeodomain-containing proteins that belong to the class IV HD-ZIP family.One of them,GaHOX1,shows a high sequence identity to Arabidopsis GL2 (95% in the homeodomain and 64% overall).     

Using GGE Biplot Analysis to Evaluate Interrelationships between Yield and Yield Components of Oat Genotypes in Different Growing Seasons

The aim of this study was to evaluate oat genotypes for grain yield and yield components in both 2014-2015 and 2015-2016 growing seasons using GGE biplot analysis. Experiments were laid out according to lattice design. Biomass at harvest, grain yield, number of grain per panicle, weight of grain per panicle, flag leaf width, flag leaf height, plant height, stem diameter, thousand kernel weight, time of panicle emergence, harvest index, panicle length, and spikelet per panicle were evaluated for 56 oat genotypes. GGE biplot graphics of the first and second years explained 54.4 and 55% of total variation, respectively. Grain yield, number of grains per panicle, and weight of grain per panicle were closely and positively associated in both growing seasons. Recently registered cultivar Sari and lines 26, 29, and 30 were found as promising genotypes for Çanakkale conditions. Traits of genotype at different growing seasons can be visually studied using different genotype-by-trait (GT) biplots.     

肌动蛋白基因在棉花纤维中的作用研究

运用农杆菌介导法将肌动蛋白RNAi表达载体PBI121-GhACT1转化棉花,经胚胎发生获得再生植株.非转化组培再生苗作为对照.以NPTII制备探针,Southern杂交结果表明,获得8个独立遗传转化系,其中3个系有2个拷贝插入;其余6个系为多拷贝.显微镜下观察开花后第5天的幼胚珠孔端,对照纤维长度约是RNAi载体转基因的3～5倍.成熟后绒长F测验结果表明,RNAi载体转化株与对照差异显著,RNAi转基因植株的绒长显著短于对照.说明GhACT1基因对纤维有延缓和抑制作用,并且主要作用于纤维发育早期.