收获指数在小麦育种中的应用研究

用普通小麦的两个杂交组合进行双向选择试验,以测定收获指数的直接效应。在F_2对收获指数高和收获指数低的材料用20％的选择强度进行选择,并将所选的植株种为F_3。从收获指数低的F_2中选出的植株,其F_3的收获指数也低;从收获指数高的F_2中选出的植株,其F_3分离出收获指数高和中等。F_3的单株粒重与收获指数呈中度或高度相关。收获指数的遗传力为中等偏高。分析表明,收获指数可以作为小麦育种的早期分离世代对产量性状进行选择的一个标准。     

普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦3种间杂交的研究

本实验用10个普通小麦和黑麦的双单倍体与5个六倍体小黑麦进行杂交。结果表明:普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦杂交结实率平均为1.25%。亲本组合对3种间杂交结实率有很大的影响;F_1代植株染色体数目变化于41～49之间,大部分为2n=44～47。由于大量非整倍体的存在,F_1代各组合植株很不一致,育性降低。F_2代表现出广泛分离,并普遍存在超亲现象。在各组合中,大部分为小黑麦型,还出现中间型、普通小麦型、硬粒小麦型、分枝小黑麦型等类型。在 F_2代中,具有2n=42的植株占47.22%,育性恢复达58.88%。选择到综合性状优良的六倍体小黑麦材料。试验表明普通小麦和黑麦的双单倍体与六倍体小黑麦3种间杂交是改良六倍体小黑麦有希望的方法。     

普通小麦F_(2)单粒种子蛋白质含量的遗传

用近红外漫反射光谱分析对普通小麦两个杂交组合的F_2子粒以及亲本子粒蛋白质含量进行测定，揭示了F_2子粗蛋白质含量的倾低亲遗传以及无超亲分离现象，提出轮回选择是小麦蛋白质育种的最佳选择途径。     

小麦F_2产量性状的相关和选择效果

本文利用2年7个组合研究了小麦F_2主要产量性状间的相互关系,并初步估算了2个组合F_28种选择指标的选择效果.结果表明,小麦F_2主要产量性状间大多呈正相关.F_2性状间的相关,组合和年份间存在着差异,总的变化趋势是:两性状相关越密切,组合和年份间的差异就越小,反之则越大.单株生物量和收获指数是影响F_2单株粒重的主要因子.株高可在F_2进行选择,但高度应适宜.其它指标的选择效果很小,对这些性状F_2不必进行严格的选择,可视其综合表现进行直观选择.     

中国春小麦(6x)×苏联球茎大麦(4x)属间杂交的研究(二)——杂种B_1F_2和B_2F_1代植株性状的分离和染色体观察

对中国春小麦(2n=42)×苏联球茎大麦(2n=28)属间杂种B_1F_2代49个单株和B_2F_1(B_1F_1×中国春5B小麦)8个单株的植株性状、育性和染色体进行了观察。 B_1F_2代49个植株在株型、分蘖数、叶形、穗型、芒型和结实率等性状方面都有一定的分离。穗型有疏和密的分离;芒有钩芒与直芒的分离;旗叶有直与曲的分离;单株分蘖数在0—35个之间;结实率在0—20％之间。在花粉母细胞减数分裂的终变期或中期Ⅰ有24—28个二价体,染色体总数为48—56条,说明在B_1F_2代中除具有中国春全组的染色体外,还保留着成对的球茎大麦的染色体。因此,有希望在后代中选出在小麦染色体组中添加数条球茎大麦染色体的新附加系。 B_2F_1代8个植株,其穗型与母本近似,结实率为8.33—39.12％,染色体数为42—52条,其中以46条染色体的为多。     

不同种质材料对杂交后代过氧化氢酶活性的遗传效应

以具有不同温度类型的种质材料为亲本,采用6×6完全双列杂交模式配宜杂交组合,对其杂交F_1、F_2代的过氧化氢酶(CAT)活性进行了分析。结果表明,以冷型小麦为亲本配置的杂交组合,其F_1、F_2的CAT活性均表现出相对于以高温种质为亲本的F_1和F_2的优势,特别是灌浆成熟后期至末期更为明显。F_2代是一个分离世代,以冷型小麦为亲本的F_2代CAT活性总体水平表现较优,也意味着F_2代中生理性能较优的单株比较多,从而在F_2代中选出生理活性和抗逆性较优的单株的几率较大。     

小麦籽粒品质性状的遗传及早代选择效应:Ⅱ.亲子相关及杂种后代品质性状的分离

研究小麦籽粒品质性状的亲子相关表明:在 F_1代和 F_2代,籽粒蛋白质含量及干、湿面筋含量与中亲值和低亲值均呈显著或极显著正相关。Zeleny 沉淀值在 F_1代与高亲值、中亲值及低亲值的正样关均不显著,在 F_2代,与高亲值和中亲值呈极显著正相关。F_2对 F_1仅仅干面筋含量呈极显著正相关。F_3家系对 F_2单株除湿面筋含量外,籽粒蛋白质含量、Zeleny 沉淀值和干面筋含量在多数组合中呈显著或极显著正相关。小麦籽粒品质性状的遗传力因材料和方法而异。表现为中等偏上,其排列顺序为:籽粒蛋白质含量>面筋含量>Zeleny 沉淀值。小麦籽粒品质性状在 F_2分离群体和 F_3混合群体的遗传表现基本一致,呈连续性分布,且存在超亲分离现象。籽粒蛋白质含量和干、湿面筋含量以偏低亲和近中亲分布为主,Zeleny 沉淀值以偏高亲和超高亲分布为主。     

小麦单株产量的轮回选择研究

本文研究了小麦产量的轮回选择效果及其对遗传变异的影响。试验进行了三个周期。结果表明,对小麦产量进行轮回选择可以获得进展。效率以首轮为高,可达20%左右;以后两轮均未超过5%。经F_2代选择的F_3株系作为初始周期,效果较以F_2代混合群体的好。经三轮选择后没有明显改变群体的遗传变异,其估值均在20%左右。三轮选择群体的遗传实现率基本接近,估值平均在30%左右。     

美国长粒香稻的遗传

用香稻“德拉”(Della)和非香稻“唐纳”(Dawn)正反交米研究香味的遗传。从亲本植株和 F_1、F_2后代取得叶组织和种子样品,经3mol KOH 处理,评价其香味浓度。结果表明,F_1植株无香味,F_2植株中无香味与有香味之比为3∶1。F_1植株的种子经咀嚼评估表明,其无香味和有香味之比也是3∶1。在992粒种子中,748粒无香味,244粒有香味。对 F_2植株种子的品味进一步汪实了上述结果,因此香味性状为单基因隐性遗传。香味咀嚼评估可采用远离种胚部分进行,其余的带胚种子部分则用来播种,其发芽率约为正常植株的80%。这一鉴定香味遗传的方法使香味性状移植到改良的栽培稻中成为可能。     

水稻杂种直链淀粉含量的遗传分析

本试验在单粒测定直链淀粉含量的条件下,对水稻杂种F_1,F_2、F_3种子进行直链淀粉含量遗传模式的探讨。结果表明:基因剂量效应仅存在部分组合。在高、中直链淀粉含量籼稻/低直链淀粉含量籼稻正反交组合中,高、中直链淀粉含量对低直链淀粉含量表现为完全显性,F_2为3:1分离,受一对基因控制。部分超亲分离表明可能还受修饰基因的影响。     

小麦育种早代选择对产量的影响

Ｆ２代根据株高、分蘖力、株型、穗型等综合性状进行田间观直选择,结合室内考种结果进一选择高收获和高单茎生产力的类型,在Ｆ３及其以后的各代根据衍生林系的小区产量试验结果进行的早代选择效果显著。收获指数宜作为早代产量选择的重要指标。     

小麦收获指数与产量关系研究

[目的]明确收获指数在小麦品种选育中的作用。[方法]选用特早熟、中早熟和中晚熟小麦,设低、中、高3个种植密度,研究不同熟期类型小麦收获指数与产量的关系。[结果]中密度下,株高和穗长与群体产量呈正相关,与个体产量呈负相关,倒二叶面积、旗叶长、倒二叶长和宽对群体产量有利;高密度下,穗长与群体、个体产量均呈正相关,株高、旗叶面积和倒二叶面积则呈负相关。灌浆速度和灌浆持续期在中高密度下均与群体产量呈正相关。收获指数与籽粒产量呈正相关。株高、穗长、叶面积、穗粒重、灌浆速率、株高构成指数、结实小穗数和粒叶比等与收获指数和群体产量的关系密切。不同类型品种在不同竞争环境下的单株生物产量差别不同。[结论]小麦高产品种的选育应将收获指数和生物量同时作为选择指标。     

甘蔗/ 大豆间作模式的生产力分析

通过田间试验对比分析了甘蔗单作、大豆单作及甘蔗/大豆间作3 种种植模式下杂草数量、土壤养分情 况、作物的产量及土地当量比。结果表明院（1）甘蔗/大豆隔行间作模式中,田间杂草数为16.5~25.0 株/m2,而单作甘蔗 田间杂草数为40.0~45.0 株/m2,对比单作甘蔗,甘蔗/大豆隔行间作模式田间杂草数量显著减少;（2）在甘蔗/大豆隔行 间作模式中,土壤全氮、全磷、速效钾、速效磷分别提高0.03 g/kg、0.058 g/kg、0.1344 mg/kg 和5.34 mg/kg,表明间作模 式对土壤肥力有一定的改善作用;（3）甘蔗/大豆隔行间作模式下,甘蔗出苗率及甘蔗产量表现同甘蔗单作相比没有 明显差异,合理间作大豆对甘蔗生长没有负面影响;土地当量比为1.39~1.63,具有较强的间作优势。     

黄淮小麦农艺性状进化及对产量性状调控机理的分析

【目的】气候变化对小麦生产的影响已经受到广泛关注。在气候变化背景下,小麦育种必须重新定位。文章对黄淮地区小麦进化材料的农艺性状进化以及对单株产量性状调控机理进行分析,为未来小麦适应气候变化和高产育种目标提供理论依据。【方法】对30个不同染色体倍数的小麦进化材料的12个农艺性状进行进化趋势分析。并对小麦进化材料的农艺性状进行相关分析、通径分析、逐步回归分析、主成分分析和聚类分析,探讨小麦进化育种中各农艺性状对单株产量的调控规律。【结果】通过对农艺性状的进化趋势分析和多重统计分析获得如下结果：①黄淮小麦进化过程中其抽穗期、生育期、株高、单株穗数等有减少的趋势,但生殖生长期占全生育期比例、收获指数、千粒重和单株粒重等有不同程度的增加趋势。②相关分析表明,单株粒重与穗粒数、千粒重、收获指数和单株生物学产量均呈极显著正相关,与生殖生长期占全生育期比例呈显著正相关,与抽穗期、生育期和单株穗数均呈极显著负相关。③多元逐步回归分析结果表明,收获指数、单株生物学产量和生育期是决定单株粒重的3个主要因子,共同决定了单株粒重96%的变异。其中,收获指数、单株生物学产量对小麦单株粒重有大的正效应调控作用,生育期对小麦单株粒重有较大的负效应调控作用。④通径分析表明,11个农艺性状对单株粒重直接贡献大小依次为收获指数＞单株生物学产量＞穗粒数＞穗长＞单株穗数＞每穗小穗数＞生殖生长期占全生育期比例＞抽穗期＞株高＞千粒重＞生育期。其中,收获指数、单株生物学产量、千粒重和穗粒数对单株粒重有较大的正效应。⑤主成分分析结果显示,3个主成分累积贡献率达81.873%,表明3个主成分已覆盖所有性状的主要信息。⑥根据综合值的聚类分析和对不同年代的种质资源农艺性状的特征比较,将30个小麦进化材料分为了早熟矮秆低产型、晚熟高秆低产型、晚熟高秆中产型、早熟高秆中产型和早熟矮秆高产型五大类小麦资源。【结论】通过对30个小麦进化材料农艺性状的多重统计分析,得出每个小麦进化材料的相关信息。小麦由二倍体到六倍体进化过程中,收获指数、单株生物学产量和穗粒数对小麦单株粒重有明显正效应,而生育期对其有显著负效应。这是在气候变暖背景下,人工选育高产品种和自然选择共同作用的结果。     

春小麦多父本杂交对F_3影响的研究

用随机区组法,研究了多父本混合花粉授粉杂交F3代及其多亲本在12个农艺性状上的表现。结果显示,小麦多父本混合花粉授粉对不同性状遗传改良效果存在明显差异,亲代对后代的影响多为正向的。综合分析后代各性状平均值、变异系数、最大值、最小值的表现以及与亲代及对照的差异,表明小麦多基因型混合花粉授粉在单株重、收获指数、千粒重上遗传改良潜力最大,容易产生突破;在主穗小穗数、主茎重、穗长上改良潜力较大,易于通过亲本选择加以遗传控制;在主穗粒重、有效小穗数、主穗粒数上改良潜力主要依懒于亲本水平提高而增强;在杂交后代中,株高有向高秆方向发展的倾向,应注意矮源引入及后代对矮秆类型的选择。     

种植密度对新疆红花采收部位籽粒品质的影响

【目的】 研究新疆玛纳斯县周边地区不同种植密度对红花不同采收部位籽粒品种的影响,为红花种质资源选择、良种繁育等育种手段提供一定理论支撑。【方法】 选用新疆红花主栽品种新红花4号作为试验材料,设1.5×10⁴、1.6×10⁴、1.8×10⁴、2.0×10⁴、2.2×10⁴株/667m²5个播种密度,3次重复,15个小区处理。在水肥等生长条件均同的情况下,测定不同密度条件下红花籽粒产量与不同部位的分枝数、花球数、籽粒长度、籽粒宽度、籽粒厚度、千粒重、籽粒含油率及脂肪酸含量等性状指标,分析种植密度对新疆红花采收部位籽粒品质的影响。【结果】 不同采收部位籽粒性状存在差异,下部采收红花的千粒重、籽粒含油率及脂肪酸含量等指标均要大于中部和顶端采收的红花籽粒,而顶端采收指标略高于中部采收。不同种植密度下籽粒品质与红花不同部位分枝数量,花球数量呈负相关关系。不同种植密度对红花采收部位籽粒品质及产量形成影响,当种植密度达到2.0×10⁴株/667m²时,红花顶部、中部、下部籽粒千粒重与产量最高,整体品质优势显著。【结论】 新红花4号在玛纳斯县地区的最佳种植密度为2.0×10 ⁴ 株/667m²。在红花的良种繁育及生产实践过程中,应选取科学合理的种植密度,以下部红花籽粒作为繁殖材料。     

小麦主要农艺性状和收获指数的灰色关联度分析

为探讨小麦农艺性状间的相互关系及其对产量形成的影响,进一步为河南省超高产育种提供参考,选用9个小麦新品种(系)为材料,对株高、穗颈长、穗粒数、千粒重、主茎生物产量、总生物产量、单株产量和收获指数进行灰色关联度分析。结果表明:与单株产量密切相关的性状依次是总生物产量(0.699 6)>主茎生物产量(0.479 1)>穗粒数(0.452 0)>千粒重(0.419 7)>株高(0.257 3)>穗颈长(0.208 7)>穗长(0.204 4)>收获指数(0.195 3);与收获指数密切相关的性状依次是穗颈长(0.397 7)>穗长(0.353 8)>穗粒数(0.283 7)>主茎生物产量(0.259 9)>株高(0.223 2)>千粒重(0.221 2)>单株产量(0.180 3)>总生物产量(0.175 6)。据此提出小麦超高产育种目标:在保证穗粒数和收获指数的基础上,通过选择生物产量高、穗子长、穗粒数多和千粒重高的性状,可以获得超高产。     

抗灰斑病大豆品种农艺性状、品质性状与产量性状的典型相关分析

为了探究抗灰斑病大豆品种农艺性状、产量性状、品质性状间的相互关系,选用了近年黑龙江省审定的17个抗灰斑病的大豆品种为试验材料,对其各性状及性状组基因型值进行相关与典型相关分析,并建立了以产量性状为目标的各性状选择指数。结果表明:对单株产量影响最大的是产量性状组的单株粒数、3粒荚数、单株荚数;农艺性状组的生育期、单株节数及株高,农艺性状与产量性状组间以正相关为主;生育日数与百粒重呈正相关、底荚高与4粒荚数呈负相关;品质性状与农艺性状组间典型相关系数达显著水平;且生育日数与蛋白质含量呈正相关,产量性状的选择应以株高中等、生育期适中、单株多有效节数、较低的结荚部位、粒中等大、单株粒数多为选育目标,蛋白质含量的提高可通过生育日数及百粒重等性状间接达到。     

海岛棉早熟性与产量性状遗传相关分析

试验对7个亲本采用完全双列杂交设计,配置42个杂交组合.结果表明,F1、F2在出苗、现蕾期和初絮期早熟性状均比中亲值提前,F2表现更早熟,产量及其组分均有一定中亲优势,尤其籽棉产量优势最高;单铃重、衣分、衣指与现蕾期和初絮期均有显著或极显著的正相关,分别为0.809 2、0.518 5和0.699 8,初絮期对霜前皮棉产量影响显著;初絮期、衣分、衣指和单铃重遗传力较高,可对这4个性状进行早代选择.变异系数只有霜前花率、单铃重较高,表明在这些性状中具有较高的选择潜力.在5;遗传进度中,对霜前花率和单株籽棉产量选择效果明显.     

小麦氮素利用效率的基因型差异及相关特性分析

【目的】对长江中下游麦区小麦种质进行氮素利用效率基因型差异分析,明确不同种质材料的氮素利用特性,为小麦氮素高效育种及相关分子机理研究奠定基础,同时探讨氮素利用效率与不同生育期性状的相关关系,为建立小麦氮素高效利用的评价指标提供参考。【方法】大田条件下,设置低氮(纯氮62.55 kg·hm~(-2))和正常氮(纯氮187.5 kg·hm~(-2))2种氮素水平,以主要来自于长江中下游麦区不同时期的小麦种质118份为材料进行氮素利用效率基因型差异分析,通过对苗期地上部干重、分蘖数、叶绿素含量;花期地上部干重、植株氮素浓度、氮素积累量;灌浆期旗叶叶绿素含量;成熟期籽粒产量、茎秆重、籽粒氮素浓度、茎秆氮素浓度、籽粒与茎秆氮素积累量、穗数、穗粒数、千粒重、收获指数和氮素收获指数等22个性状的测定与计算,研究氮素利用效率与不同性状之间的相关关系,并根据材料的氮素利用效率差异对不同种质材料进行划分。【结果】供试小麦材料在2种氮素水平下,各研究性状均存在较大的差异。相关性分析显示植株成熟期茎秆重、地上部生物学产量、收获指数、穗数、植株花期生物学产量、成熟期籽粒氮素积累量、茎秆氮素积累量、氮素收获指数和花期氮素积累量均与籽粒产量呈显著正相关关系;植株氮素生理利用率除了与氮素收获指数显著正相关外,与茎秆重、穗数、籽粒和茎秆氮素浓度及氮素积累量均显著负相关。根据2种氮素水平下产量,供试材料被划分为双高效型、双低效型、高氮高效型和低氮高效型。双高效型和高氮高效型材料对增施氮素反应更为敏感。低氮高效型材料灌浆期旗叶叶绿素含量显著高于其他3种类型,说明氮素胁迫条件下,旗叶持绿性有助于提高植株氮素利用效率。【结论】供试小麦材料氮素利用效率在不同氮素水平下差异显著。不同氮效类型小麦材料对氮素响应不同,高氮高效型对氮素反应敏感,适合于高氮种植;双高效型和低氮高效材料具有耐贫瘠的能力,是氮素高效育种的优质材料。在2种氮素水平下,除了植株成熟期及花期地上部干重、植株氮素积累量等常规指标外,植株穗数也可作为小麦氮素高效利用的评价指标。