甘薯种质资源的SRAP鉴定及遗传多样性分析

为了拓宽甘薯育成品种的遗传背景,筛选优良亲本,提高育种效率,本研究利用SRAP标记对48份主要甘薯种质资源进行了遗传多样性分析.结果表明,随机选用的37对SRAP引物中29对引物具有多态性,引物多态性比率为78.4％,共获得126条多态性谱带,平均每对引物产生4.3条多态性谱带,表现出较高的多态性.48份种质材料的SRAP遗传距离为0.037～0.601,当遗传距离L1=0.46时,48份材料被聚为6个类群,包括1个复合大类群和5个独立类群,其中第Ⅰ复合大类群又包括7个亚类群,聚类结果与系谱吻合性较好.采用5个重要农艺性状对供试材料进行了聚类分析,L1 =3.20时,48份材料也可被聚为6个类群,聚类结果与依据SRAP标记聚类分析的结果差异较大.甘薯种质资源间的遗传差异与地理来源无必然联系.     

基于表型性状的观赏向日葵种质资源遗传多样性分析

为研究观赏向日葵品种资源表型性状多样性,改良现有观赏品种,筛选出有市场前景的观赏向日葵新品种,对30份观赏向日葵种质资源的11个质量性状和7个数量性状进行变异系数、相关性分析,采用系统聚类组间聚合的方法根据欧式距离进行聚类分析。结果表明,观赏向日葵种质的表型性状具有丰富的遗传多样性。在质量性状中, Shannon-Wiener 多样性指数最高的是舌状花颜色(1.408 7),舌状花杂色的分布频率为40.00%。数量性状中,变异系数从大至小依次为舌状花宽、舌状花瓣数、舌状花长、株高、花朵数、SPAD值、分枝长。基于表型性状,在遗传距离为10处将供试的30份种质划分为3个群组,第I群组共包含有12个种质,第II群组共包含14个种质,第III群组有4个种质。     

甘薯产量、品质及农艺性状的基因型与环境效应研究

选育具有优质淀粉或花青素性状的甘薯新品种是甘薯育种的重要目标。本研究利用5个白肉(薯肉颜色为白色或淡黄色)甘薯品种(系)和5个紫肉(薯肉颜色为紫色)甘薯品种(系)的自然变异,于2012年和2013年对重庆市6个地点2年间甘薯淀粉和花青素等性状测定结果进行方差分析、变异分析和相关性分析,以期对甘薯产量、品质和农艺性状的自然变异规律和环境影响因素进行探索。结果表明,基因型效应和环境效应下甘薯产量性状(鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量)和品质性状(干率、淀粉含量、花青素含量)差异均达到显著水平(P0.05)或极显著水平(P0.01)。供试的所有甘薯品种(系)淀粉含量的基因型效应环境效应年份效应,白肉甘薯产量性状的环境效应基因型效应年份效应,紫肉甘薯产量性状的环境效应、年份效应大于基因型效应。重庆中海拔地区(万州区或酉阳县)甘薯产量相对较高,低海拔地区(合川区、北碚区)甘薯薯块熟食性较好,并且薯块熟食适口性评分低海拔地区中海拔地区高海拔地区(黔江区或巫溪县)。甘薯农艺性状(茎粗、最长蔓长、基部分枝数)和产量性状平均变异系数较大(CV=0.30,0.28),品质性状(干率、淀粉含量、薯块熟食适口性评分)平均变异系数较小(CV=0.11),但花青素含量平均变异系数较大(CV=0.28)。相关性分析显示,甘薯鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量之间均呈极显著正相关(r≥0.700);淀粉产量、薯干产量均与淀粉含量呈极显著正相关(r≥0.363)。白肉甘薯茎粗与最长蔓长呈极显著正相关(r=0.439),与淀粉含量呈极显著负相关(r=?0.433),与淀粉产量呈显著负相关(r=?0.318)。紫肉甘薯商品薯率与基部分枝数、淀粉产量、薯干产量均呈显著正相关(r=0.345,0.368,0.357),基部分枝数与最长蔓长呈显著负相关(r=?0.397)。白肉甘薯和紫肉甘薯在产量、品质及农艺性状的影响因子上存在不同,在品种选育时应针对不同甘薯类型和育种目标采取不同选育方案。本研究可为筛选有利于甘薯品质性状形成的环境因子、促进育种手段和栽培技术的改进、加快甘薯品质改良提供理论依据。     

22个冬小麦品种主要农艺和品质性状遗传多样性分析

为了解甘肃天水地区育成冬小麦品种的遗传多样性,提高种质资源的利用效率,以22份冬小麦品种为试验材料,研究了其主要农艺性状与品质性状的变异情况、遗传多样性指数,并进行了主成分分析和聚类分析。结果表明,农艺性状中,穗粒数的变异系数最大(11.5%),千粒重的遗传多样性指数最高(1.75);品质性状中,沉降值的变异系数最大(31.3%),容重的遗传多样性指数最高(1.87)。说明供试材料的遗传多样性较丰富。8个性状的主成分分析结果表明,前4个主成分的累计贡献率为82.636%,用类平均法(UPGMA)将22个品种聚为5类,其中第Ⅰ类群可作为提高品质的材料供育种选择,第Ⅴ类群可作为增产材料供育种选择。     

华南型黄瓜主要农艺性状遗传多样性评价

为研究华南型黄瓜的遗传多样性及亲缘关系,以69份黄瓜自交系为试材,对其24个主要农艺性状进行遗传变异、相关性、主成分和聚类分析。结果表明,不同农艺性状的变异系数为6.19%~73.89%,各性状至少与其他1个性状存在极显著或显著相关。选取累积贡献率为73.597%的前7个主成分,其包含的17个农艺性状是黄瓜种质评价的主要指标,其中14份材料综合表现较优(F1.5)。进一步系统聚类,可将黄瓜种质分为4类:第Ⅰ类下胚轴较长,第1雌花节位低,瓜呈短圆筒形、具点状黄色斑纹,可用于早熟品种选育;第Ⅱ类下胚轴和节间短、第1分枝节位低,叶片小,第1雌花节位较低,瓜小、具点状黄色斑纹,综合性状与近缘野生种接近,可用于早熟、稳产、抗逆品种的选育;第Ⅲ类下胚轴和节间长,瓜皮白绿、具点状白色斑纹,可用于白皮品种选育;第Ⅳ类节间长、主蔓粗、第1分枝节位高,叶片大,第1雌花节位高,瓜大、呈长圆筒形、具点状白色斑纹,可用于黄瓜高产育种。综合评价结果表明华南型黄瓜种质具有丰富的遗传多样性,适用于黄瓜优异资源的挖掘及品种选育。本研究结果为华南型黄瓜资源利用和新品种选育奠定了基础。     

利用RAPD和SSR标记分析陆地棉种质资源的遗传多样性*

遗传多样性的量化与分类是收集和利用种质资源的重要前提。利用随机扩增多态性（RAPD）和简单重复序列(SSR)两种分子标记对31份陆地棉(Gossypium hirsutum L.)种质资源进行了遗传多样性分析,其中14份材料最近从美国和伊朗引进。研究的目标是对这些陆地棉种质资源进行遗传聚类分析,为制定引进资源的利用策略提供参考。从有多态性的21个RAPD引物和18对SSR引物中共获得117个多态性位点。利用NTSYS-pc2．10统计分析软件,采用Jaccard′s相似系数UPGMA法进行聚类。结果表明,中国的17份材料部分聚为一类,国外的14份材料大部分聚为另一类,其它材料相间排列。分别对31份材料的相似系数与中国的17份材料的相似系数进行了比较分析,中国材料相对于新引进的国外材料的遗传多样性水平稍高,与国外材料之间的遗传差异较大。这说明扩大不同地区间种质资源的交流和引进种质资源可以丰富本地材料的遗传多样性。     

基于ISSR指纹的甘薯食用品种的遗传多样性分析

运用ISSR分子指纹技术检测甘薯基因组DNA的多态性,是鉴定甘薯遗传多样性和亲缘关系有效的方法之一。本研究选用6个ISSR标记对17份甘薯品种进行了DNA指纹扩增,共扩增出55条谱带,其中多态性谱带50条,多态性水平为90.91%;UBC825引物扩增出带型最多,有16种;根据Nei’s遗传距离计算获得的聚类树状图表明,在GS为0.625时,参试的17份甘薯品种分为4个组群;遗传相似性分析表明,顶芽菜用品种间遗传相似系数最高0.877,叶柄食用品种和烤薯型品种之内的遗传相似系数分别为0.778和0.740。结果表明甘薯主要食用间具有较好的遗传多样性,但同类型品种间却又有较高的遗传相似性,这类品种需要引进或创制新资源。     

利用小麦SSR标记分析鸭茅种质资源的遗传多样性

使用小麦(Triticum aestivum)SSR引物和扩增程序,以中国春小麦(T. aestivum)品种为对照,利用SSR标记对来自国内外的45份鸭茅(Dactylis glomerata L.)种质资源进行遗传多样性研究.结果表明,20对引物扩增出295个条带,多态性条带为187条,多态性条带比率为61.15%,鸭茅种质资源的遗传相似系数范围为0.7848～0.9513.聚类分析和主成分分析将供试材料分为6大类,聚类结果不仅能反映鸭茅生态适应性特征与其生长发育状况及生产性能相关,还显示出国产鸭茅品种遗传基础较为狭窄.研究表明将小麦SSR引物用于检测鸭茅遗传多样性行之有效.     

马铃薯表型性状与SRAP标记的相关分析

应用表型标记和SRAP分子标记研究方法,以变异系数、系统聚类和关联度分析为统计手段,研究了44份马铃薯种质资源的遗传多样性、亲缘关系和遗传基础,进而对种质资源的育种利用价值进行评价。结果表明:表型性状与SRAP标记聚类结果的关联度在块茎品质性状上最大,在植株性状上和块茎外观性状上次之,在植株抗病性状上和块茎产量性状上最小。说明在对马铃薯种质资源进行评价时,块茎品质性状是一种理想的指标。     

小麦品种及突变体八个农艺性状的遗传模型分析

以小麦不同品种和突变体为材料，组配成５×３ＮＣⅡ交配设计，对８个农艺性状进行了遗传模型分析。结果表明，主穗小穗数、主穗粒重、抽穗期和千粒重的遗传符合加性。显性模型，且显性程度均为部分显性至完全显性。单株穗数和主穗粒数的Ｗｒ／Ｖｒ回归关系不显著，株高和穗长的遗传中，存在着上位性效应。本试验所选的４个矮秆早熟突变体作亲本，有利于提早后代的抽穗期，但不利于培育矮秆和大穗大粒品种。     

甘薯块根产量性状生态变异及其与品质的相关性

选用"徐薯25"与"徐22-5"去雄杂交得到的105个后代材料, 在我国主要甘薯种植区4个不同生态点(徐州市、烟台市、万州市和南昌市)进行种植试验, 研究不同生态环境下甘薯产量性状的变异规律及其与品质性状间的相关性。结果表明, 除茎叶干率的基因型与环境互作差异未达显著水平外, 其余性状的基因型、环境以及基因型与环境互作差异均达显著水平, 主要产量性状表现为环境效应远大于基因型效应和基因型×环境互作效应。不同生态条件下, 主要产量性状的变幅很广, 单株鲜薯重变异系数最大, 单株干薯重变异系数次之, 而薯块烘干率的变异系数最小。在4个不同生态环境条件下, 徐州点的茎蔓长与单株分枝数最大, 茎粗与单株结薯数最小; 烟台点的茎粗、单株茎叶鲜重、茎叶干重和鲜薯重最高, 茎叶干率最低; 南昌点的茎蔓长、单株茎叶鲜重和茎叶干重最低, 薯块烘干率、茎叶干率、单株结薯数及干薯重最高; 万州点的薯块烘干率、单株分枝数、鲜薯重和干薯重最小。结合相关性结果可知, 在所有供试地点中, 单株鲜薯重与蛋白质含量显著负相关, 表明甘薯高产、高蛋白质育种工作难度较大。     

甘薯淀粉性质与其粉丝品质的关系

为了弄清不同品种甘薯淀粉所制粉丝品质差异的原因,该研究通过对各种甘薯淀粉的理化性质、热力学特性、分子结构与甘薯粉丝品质的测定,并以绿豆淀粉做对照,对三者与其粉丝品质进行了相关性分析。结果表明：淀粉理化性质对粉丝品质影响较大,按相关系数大小依次是：膨润力＞溶解度＞表观直链淀粉含量＞蛋白质含量＞颗粒大小。回生对粉丝品质的影响远远大于糊化对其的影响。快速黏度分析参数与粉丝品质有显著的相关性,可作为预测其相应的粉丝品质的重要手段之一。淀粉分子结构对粉丝品质影响更大,按显著程度依次是：直链淀粉（A _m ）含量＞支链淀粉（A _P ）短链量＞A_P长链量＞A_m分支数＞A_P短链长度＞A_m链长＞A_P长链长度。     

Analysis of genetic diversity in a sweet potato (Ipomoea batatas L.) germplasm collection from Tanzania as revealed by AFLP

Sweet potato (Ipomoea batatas L.) is the fifth most important crop in the developing countries after rice, wheat, maize and cassava. The amplified fragment length polymorphism (AFLP) method was used to study the genetic diversity and relationships of sweet potato accessions in the germplasm collection of Sokoine University of Agriculture, Morogoro and Sugarcane Research Institute, Kibaha, Tanzania. AFLP analysis of 97 sweet potato accessions using ten primer combinations gave a total of 202 clear polymorphic bands. Each one of the 97 sweet potato accessions could be distinguished based on these primer combinations. Estimates of genetic similarities were obtained by the Dice coefficient, and a final dendrogram was constructed with the un-weight pair-group method using arithmetic average. AFLP-based genetic similarity varied from 0.388 to 0.941, with a mean of 0.709. Cluster analysis using genetic similarity divided the accessions into two main groups suggesting that there are genetic relationships among the accessions. Principal Coordinate analysis confirmed the pattern of the cluster analysis. Analysis of molecular variance revealed greater variation within regions (96.19%) than among regions (3.81%). The results from the AFLP analysis revealed a relatively low genetic diversity among the germplasm accessions and the genetic distances between regions were low. A maximally diverse subset of 13 accessions capturing 97% of the molecular markers diversity was identified. We were able to detect duplicates accessions in the germplasm collection using the highly polymorphic markers obtained by AFLP, which were found to be an efficient tool to characterize the genetic diversity and relationships of sweet potato accessions in the germplasm collection in Tanzania.     

Screening of Tanzanian sweet potato germplasm for yield and related traits and resistance to sweet potato virus disease

Sweet potato (Ipomoea batatas [L.] Lam) is a versatile crop globally serving as food, feed and raw material for industries. Designed selection for higher yields and related traits is crucial to identify complementary sweet potato clones for breeding. The objective of this study was to determine phenotypic variation among diverse sweet potato collections with regard to yield, dry matter content (DMC) and sweet potato virus disease (SPVD) resistance and to identify suitable clones for breeding. A total of 144 sweet potato genotypes were evaluated at 2 sites in Tanzania using a 12?×?12 simple lattice design. Data collected included 10 quantitative and 17 qualitative agro-morphological traits and virus reaction. Results indicated differences among genotypes for most traits studied. The mean DMC was 36% with clones Zapallo and Ukerewe exhibiting the lowest and highest values of 29% and 45%, respectively. The mean storage root yield of clones was 5.1?t/ha with genotype Jewel expressing the highest yield of 11.3?t/ha. Genotypes Resisto and Mataya were early flowering at 40 and 50 days, respectively, while Ex-Mwanza and Kandoro did not flower at all. Fifty-eight per cent of the genotypes showed resistant reaction to SPVD, while 31% and 11% were moderately susceptible and susceptible to the disease, respectively. A positive correlation was observed for the number of roots and fresh root yield. Seven clones including Simama, Ukerewe, Mataya, Resisto, 03–03, Ex-Msimbi-1 and Gairo were selected for high storage root yield and related traits or SPVD resistance. The selected genotypes are recommended as potential parents for sweet potato breeding.     

甘薯氮磷钾肥平衡施用效应分析

本文运用311-A拟饱和最优回归设计,在沿海赤砂土甘薯主产区设置晚薯施用氮磷钾肥料试验,模拟出甘薯薯块产量和施肥利润的氮磷钾肥料效应函数,通过极值判别均为典型函数,用边际分析寻优,获得甘薯薯块最高产量和最高施肥利润的优化施肥组合分别为:Zmax为Z1=N136 25kg/hm2,Z2=P2O552 71kg/hm2,Z3=K2O275 68kg/hm2,薯块产量最高,^ymax=39 214t/hm2;Zopt为Z1=N117 09kg/hm2,Z2=P2O546 24kg/hm2,Z3=K2O247 01kg/hm2,施肥利润最佳为^πopt=18298 99元/hm2。     

不同钾处理下小麦重组自交系群体主要农艺性状的表型变异及其相关分析

以"山农483×川35050"组合衍生的小麦重组自交系(recombinant inbred lines,RIL)群体的131个株系及其亲本为试验材料,于2008年和2009年采用盆栽土培法,对低、中、高钾处理条件下[0、0.1 g(K2O).kg 1、0.3 g(K2O).kg 1]小麦RIL群体的株高、单株穗数、穗长、小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽和单株籽粒产量共9个农艺性状进行了鉴定和统计分析。结果表明,在2008—2009年3个钾处理中,9个农艺性状在RIL群体中的表型变异均呈近似正态分布,其遗传力分别为80.6%(株高)、44.7%(单株穗数)、69.9%(穗长)、71.4%(小穗数)、76.0%(穗粒数)、74.8%(千粒重)、64.9%(粒长)、40.0%(粒宽)和33.2%(单株籽粒产量)。株高、小穗数、穗粒数和粒长4个性状的表型变异以基因型控制为主,千粒重和粒宽以基因型×年份互作效应为主,穗长以基因型和基因型×年份互作效应为主,单株穗数以基因型×钾水平互作效应为主,单株籽粒产量的表型变异则主要受基因型×年份×钾水平互作效应控制。在不同钾处理条件下,RIL群体的平均单株籽粒产量与单株穗数、穗长和穗粒数呈极显著或显著正相关,但与千粒重的关系不稳定。千粒重与穗粒数、单株穗数无关或显著负相关(r为0.07~0.28);穗粒数与单株穗数的关系不稳定(r为0.03~0.27)。千粒重、穗粒数和单株穗数在遗传过程中的相关系数较低,彼此具有较强的相对独立性,不存在绝对的顾此失彼现象。单株籽粒产量与小穗数、穗粒数、千粒重、粒长和粒宽间的相关系数受年份间环境差异的影响较大。     

轮作方式对甘薯根际土壤线虫群落结构及甘薯产量的影响

甘薯茎线虫（Ditylenchus destructor）是国际检疫植物寄生线虫,甘薯茎线虫病是危害我国甘薯生产的严重病害之一。本文通过不同种植方式下甘薯根际土壤线虫群落结构的变化,探索轮作对甘薯茎线虫病防治的作用,明确变性梯度凝胶电泳（DGGE）在土壤线虫群落研究上应用的可行性。试验在河北省卢龙县多年连作的甘薯地上进行,种植方式分别为：A1,休闲→甘薯;A2,玉米-冬闲→甘薯;A3,玉米-黑麦→甘薯;A4,大豆-冬闲→甘薯;A5,大豆-黑麦→甘薯;CK,甘薯连作。提取3个时期甘薯根际土壤线虫,扩增线虫ITS区序列,采用DGGE技术分析土壤线虫群落。结果表明,与连作相比,轮作方式显著提高甘薯根际土壤线虫群落多样性,降低根际土壤甘薯茎线虫数量（P<0.05）,冬季轮作黑麦（A3,A5）使甘薯根际土壤线虫群落结构更加稳定,随时间变化幅度小。甘薯根际土壤中检测到的线虫优势属有：茎线虫属、矛线虫属、滑刃线虫属、头叶线虫属、短体线虫属、小环线虫属、刺线虫属、真滑刃线虫属、双胃线虫属。轮作方式提高甘薯产量42.08%~55.83%,降低病情指数22.72%~30.79%,不同轮作方式之间对甘薯产量和病情的影响差异不显著,收获期的甘薯茎线虫数量与甘薯产量和病情指数显著相关（P<0.05）。因此,轮作方式能够显著提高甘薯根际土壤线虫群落多样性和甘薯产量,DGGE可有效检测土壤线虫群落;大豆-黑麦→甘薯是经济效益和生态效益较好的轮作措施。     

甘薯淀粉接枝共聚高吸水树脂的合成及在种子包衣上的应用研究

以甘薯淀粉为原料,高锰酸钾为引发剂合成高吸水树脂,并研究高吸水树脂作为种子包衣剂对种子发芽率的影响.通过正交试验,探讨了引发剂浓度、催化剂浓度等因素及皂化条件对高吸水树脂吸水率的影响.研究结果表明,接枝共聚的最佳条件是:淀粉1 g,丙烯酰胺7.5 g,糊化水100 mL,催化剂1.54×10-2 mol/L,引发剂1.5×10-3 mol/L.最佳皂化条件为:氢氧化钠用量26 mL/(g单体),100℃水浴,皂化3 h.用制备的高吸水树脂做玉米种子包衣剂,初步试验结果表明可有效提高种子发芽率.