高产、优质谷子新品种晋谷38号的选育

谷子是我国北方的主要粮食作物之一,在山西省谷子的种植面积仅次于小麦和玉米,居第3位。小米以其丰富的营养哺育了“三北”人民,至今仍是我国北方人民不可缺少的粮食作物。加入世贸组织后,我国的大宗粮食作物在国际市场中的竞争优势较差,而一直被视为“小杂粮”的谷子却优势比较突出。小米作为一种营养丰富、具有滋补和保健作用的特色农产品,深受国内外消费者的欢迎。因此,谷子的发展前景十分广阔。但是,生产中存在着高产谷子品质差,优质谷子产量低的状况一直没有得到较大改善。鉴于此,山西省农业科学院高粱研究所开展了高产、优质谷子新品种选育。     

新型饲草高粱晋草4号的选育

晋草4号是以新型A3细胞质雄性不育系A3SX-1 A为母本,以SCR2-2为父本组配而成的饲草高粱杂交种.在2006～2007年国家区域试验中,2006年平均产量103 948.5 kg/hm2,比对照增产4.4%;2007年平均产量115 000.5 kg/hm2,比对照皖草2号增产5.5%,两年平均产量109474.5 kg/hm2,比对照增产5.0%.该品种具有生长速度快,再生能力强,生物产量高,营养价值高,适应性强,适口性好等特点,是牛、羊、鱼的优质饲草,也是当前我国退耕还林的优势草种.     

去除分蘖对甜高粱倒伏的影响

甜高粱一般具有分蘖的习性,在生产上,作为糖料作物或能源作物栽培时,通常都掰去部分分蘖。倒伏一直是影响中国甜高粱高产稳产的主要因素。为了了解去除分蘖对甜高粱倒伏的影响,采用自然生长和去除分蘖处理,对3个甜高粱品种的与倒伏相关的农艺性状进行了调查研究。研究表明,自然生长(CK)有28.8%~52.0%的分蘖成穗率。与自然生长(CK)相比,去除分蘖使倒伏率、总茎数、株高、重心高度、倒伏系数有所降低,茎粗、抗折力、主茎秆鲜重有所增加,节间长度缩短。株高、主茎秆鲜重、5~7节长度差异没有达到显著水平,而其他性状的差异均达到显著或极显著水平。与倒伏率的相关性方面,株高、茎粗、重心高度、主茎秆鲜重、1~4节长度均达到极显著水平,5~7节倒伏系数达到显著水平。分析认为,去除分蘖降低了田间总茎数,从而降低了植株之间在生长空间上的竞争,使植株高度、重心高度降低,主茎秆鲜重、茎粗增加,下部节间缩短,抗折力增加,抗倒伏性提高。     

高淀粉高粱种质筛选及其研究利用

选择5份高粱不育系、16份高粱恢复系、及所配制的部分高粱杂交种,化验分析淀粉含量,不育系淀粉含量变幅在72.58%～77.84%之间,恢复系淀粉含量变幅在72.33%～79.93%之间,杂交种淀粉含量变幅在74.66%～77.61%之间。研究表明,淀粉性状在F1代具有明显的杂种优势,高粱籽粒淀粉含量在杂种一代多数介于双亲之间,有的倾向于高亲含量,有的倾向于低亲含量,有的杂种一代淀粉含量超过高亲,有的杂种一代淀粉含量低于低亲,利用高淀粉双亲,可以选育出高淀粉高粱杂交种。     

高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因的定位

【目的】对高粱的丝黑穗病菌4号生理小种抗性基因进行定位分析,筛选与抗病基因连锁的分子标记,为抗丝黑穗病育种奠定基础。【方法】以对高粱丝黑穗病菌1、2、3、4号生理小种均表现免疫的材料961541为母本,以对1、2、3号生理小种免疫、对4号生理小种感病的材料V4B及高感材料PI550607为父本,进行杂交,构建F₂群体。采用菌土法在播种时进行田间接种,抽穗后对抗/感亲本、F₁及F₂群体材料进行发病率调查。利用微卫星分子标记技术（SSR）和分离群体分组分析法(BSA)对961541/V4B的F₂群体进行抗病基因的定位分析。【结果】961541/V4B组合中,抗病亲本961541发病率为0,感病亲本V4B发病率为21.5%,F₁发病率为0,F₂群体发病率为7.25%;961541/PI550607组合中,高感亲本PI550607的发病率为64.81%,F₁及F₂群体发病率分别为0和5%。适合性检验表明,2个组合的F₂群体的抗、感病株比率均符合15﹕1（χ²=0.201、0.322,P>0.05）,4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。所试274对SSR引物中共有53对引物在抗、感亲本间存在差异。利用筛选出的53对引物进一步对抗、感池进行特异引物筛选,仅位于高粱第1染色体上的SSR引物Xtxp325在抗、感池间表现差异。其中,抗池与免疫材料961541的带型一致,感池与鉴别寄主V4B的带型一致;选取5对引物（Xtxp325、Xtxp302、Xtxp32、Xtxp340和Xtxp248）进行连锁图谱构建,构建的连锁图谱全长355.3 cM,4号生理小种抗性基因Shs1与Xtxp325之间的遗传距离为27.7 cM。【结论】高粱丝黑穗病菌4号生理小种的抗病性受2对非等位基因控制。构建的连锁图谱全长355.3 cM,与发表的连锁图谱有较好的对应关系,高粱丝黑穗病菌4号生理小种抗病基因位于第1染色体上,Shs1与Xtxp325的遗传距离为27.7 cM。     

山西省甜高粱的发展与展望

简述了山西省甜高粱发展的历史及现状,对甜高粱发展的科研生产状况进行了较全面的回顾,重点讨论了利用甜高粱茎秆制糖、酿酒、酿醋以及青贮、饲用综合利用研究结果和效益。在此基础上,针对全省甜高粱的发展,以利用甜高粱茎秆中的糖分发展酿造业,替代部分粮食;以利用茎叶作饲草、饲料发展畜牧业;以绿色能源作物发展、制取酒精等方面提出了设想和建议。     

高粱无融合生殖研究进展

无融合生殖是植物界中普遍存在的一种特殊生殖方式。高粱无融合生殖为高粱育种提供了选育更高产量、具有多种抗性、品质优良的杂种机会,是最理想的杂种优势利用方式。论述了高粱无融合生殖类型、发生机制、遗传研究及其育种前景,为最终实现高粱杂种优势固定提供理论依据,也为其他作物研究提供借鉴。     

高粱bmr和光周期敏感基因遗传分析及初步定位

通过田间和实验室相结合把低木质素、高消化率基因bmr和光周期敏感基因PS聚合到饲草高粱中,以提高饲草高粱的产量和品质。以含PS基因的EBA-3和含bmr基因的Tx623B配制杂交组合,构建了F2代分离群体。根据表型分离比例分析,光敏和褐色中脉可能分别受两对彼此独立的非等位基因控制,并且基因之间存在着互作。光敏基因之间存在互补作用,褐色中脉基因之间存在抑制作用。根据高粱的遗传连锁图谱,选取相应的SSR标记。经连锁遗传分析,找到了2个SSR标记,Xtxp7与bmr基因连锁,Xtxp20与PS基因连锁。由于Xtxp7位于连锁群B,Xtxp20位于连锁群G,据此认为高粱有一个bmr基因位于B染色体上和有一个PS基因位于G染色体上。这两个标记的获得可用于标记辅助育种,加速杂交种的转育与利用。此外,对影响开花时间的QTLs和主效基因在高粱和水稻上可能一致进行了讨论。     

抗丝黑穗病、抗败育高粱A_2细胞质雄性不育系A_2Sx3197的选育

A1Tx3197曾经是我国广泛应用的高粱细胞质雄性不育系,20世纪70年代末,由于高粱丝黑穗病病菌生理小种分化,该不育系以及用其配制的杂交种逐渐失去了对高粱丝黑穗病菌的抗性。同时该不育系小花败育日渐严重,制种产量极低,甚至造成绝收。为了改良A1Tx3197的抗病性及抗败育性,本研究利用A2保持系在A1位点含有A1育性恢复基因MS1MS1和在A1细胞质背景下表现恢复的特点,以不育系A1Tx3197为轮回亲本,以含有抗丝黑穗病、抗败育基因的BV4为供体,通过杂交和多代回交,得到含有双抗基因的A2类型细胞质雄性不育的保持系BSx3197(MS1ms1ms2ms2),在该材料自交的同时,用其对A2细胞质雄性不育系进行细胞核代换,经过多代回交和自交,最终育成了抗丝黑穗病、抗败育的A2细胞质雄性不育系A2Sx3197和保持系BSx3197(MS1MS1ms2ms2)。结果表明,新选育的不育系A2Sx3197在A1和A5细胞质背景下表现恢复,在A2、A3、A4、A6和9E细胞质背景下表现不育,丝黑穗平均发病率为0～0.8%,败育率为0～8.4%,抗丝黑穗病性、抗败育性明显优于被改良不育系,接近或达到抗源供体BV4水平;而在抽穗期、株高、穗长、穗宽、千粒重、穗粒重、粒色、壳色、穗形、穗型等主要性状方面与A1Tx3197差异不显著。     

高粱抗蚜虫研究综述

高粱蚜是危害高粱的主要害虫之一。综述了抗源筛选、抗性育种、生理生化、抗性遗传和分子标记等方面的研究,以期为选育抗虫品种并在生产上应用提供参考。