水条播对寒地水稻农艺性状和产量构成因素的影响

随着劳动力的短缺,直播水稻具有省工省力的优点逐渐受到重视,因此筛选适宜水条播（直播）的水稻品种是极其重要的。为此,以29份寒地水稻为材料,采用随机区组试验设计,研究水条播对寒地水稻农艺性状、产量构成因素和产量的影响。结果表明,水条播对寒地水稻单位面积穗数的影响为偏正向,对株高、穗长、穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、穗粒数、成粒率、千粒重、生物产量、经济系数和理论产量的影响都是偏负向的。水条播提高了穗重、一次枝梗数、二次枝梗数、单位面积穗数、穗粒数、成粒率、千粒重、生物产量、经济系数和理论产量的变异程度,而千粒重的变异系数较小。穗重、成粒率和生物产量对水条播反应较敏感的材料,一般其理论产量对水条播的反应也较敏感。     

CO39近等基因系抗稻瘟病性分析

利用14个稻瘟病菌菌株在温室分别接种和在自然病圃两个年度对CO39近等基因系进行鉴定.结果表明,这套近等单基因系和近等多基因系具很好的鉴别能力.抗病基因Pi-3提供抗病性的时间较长,病斑数较少,并且与其他基因组合而成的累加系也能高抗稻瘟病.     

高粱新选不育系主要农艺经济性状的配合力分析

为了科学、准确地评价高粱新选不育系,为选育高产优质新品种提供亲本材料,选用3个高粱新选不育系、7个恢复系,按不完全双列杂交法组配21个杂交组合,对株高、穗长、千粒重等6个性状,采用DPS数据处理系统进行配合力及遗传效应的分析。结果表明,3个不育系中10349A2在穗长、穗粒重、千粒重、小区产量的一般配合力最高,相对效应值分别为2.993、6.381、2.986和4.658,不育系10349A2在株高和生育期的一般配合力最高,相对效应值为0.932和3.420。10337A2×辽0145(父)和10349A2×0-30红粒变是2个表现优良的杂交组合。加性方差与基因型方差的比值依次是穗粒重>株高>产量>千粒重>生育期>穗长。     

利用分子标记辅助选择聚合Pi-1和Pi-2基因改良两系不育系稻瘟病抗性

以含广谱稻瘟病抗性基因Pi-1和Pi-2的BL122为供体, 温敏核不育系GD-7S为受体, 通过杂交、回交和自交并结合分子标记辅助选择, 将Pi-1、Pi-2基因导入温敏核不育系GD-7S中, 获得5个携带两个抗性基因的纯合改良不育株系。利用34个广东代表性稻瘟病菌株接种鉴定, 5个改良株系的抗性频率为94.12%~97.06%, 而对照GD-7S抗性频率仅为17.65%; 自然病圃诱发鉴定5个改良株系的叶瘟和穗颈瘟均为0级, 表现高抗。经自然条件和人工气候箱育性鉴定, 改良株系与对照均为无或少花粉败育类型, 自交结实率为0, 说明不育起点温度与对照基本一致。统计分析表明, 除剑叶长和每株穗数外, 改良株系与对照在其他农艺性状方面均无显著差异。与恢复系L38杂交, 改良株系的杂种F1与对照的F1大多农艺性状无显著差异, 说明改良株系基本保持了GD-7S的农艺性状和配合力。     

Fine mapping of the genetic locus L1 conferring black pods using a chromosome segment substitution line population of soybean

The colour of plant organs is a useful trait in crop breeding. The pod colours of soybeans primarily include black, brown and tan types, which are controlled by two classical genetic loci, L1 and L2. Most wild soybeans have black pods, which reflect a possible role in adaptation to the natural environment. Here, an improved chromosome segment substitution line (CSSL) population SojaCSSLP3 was established to identify the L1 gene. The segment on the 19th chromosome represented by the SSR marker Satt313 was found to link with locus L1. The region was further delimited three times with increased SSR and InDel markers using a population derived from a heterozygous plant of CSSL124 from SojaCSSLP3. The L1 gene was finally located in a 184.43‐kb region between SSR_19p09 and Indel_19P7. Thirteen putative genes in this region were analysed with qRT‐PCR. The expression level of Glyma19 g27460, which is a member of the SANT superfamily with a MYB DNA‐binding domain, was significantly upregulated in black pods and was recognized to be the most likely candidate for the L1 gene.     

生育进程相近的谷子杂交种两系亲本的选育及其杂种优势分析

利用“两系”进行谷子杂种优势制杂交种时,不育系抽穗期和开花期常较恢复系早,二者只有错期播种才可在花期相遇并杂交结实。通过改良现有不育系与抗除草剂恢复系抽穗期和开花期,选育出符合谷子“两系”改良育种目标的优良高度雄性不育系3个（Y1A、Y2A和Y3A）及抗除草剂拿捕净恢复系5个（K17-1、K18-49、K18-54、K18-62和K18-70）,按NCII不完全双列杂交组配15个组合,分析亲本和杂交组合配合力、超亲优势及超标优势,预测其杂种优势。结果显示,亲本的配合力各不相同,有不同优良农艺性状选择方面利用价值;杂交组合间各性状超亲优势和超标优势表现存在差异,但杂种优势无关联、无规律性,分析预测亲本存在杂种优势。同时,“两系”亲本各自性状表现优良,选出的杂交组合Y3A×K18-49具有强杂种优势,可作为苗头杂交种继续进行杂种优势育种。本研究结果为谷子杂交种制种提供了可同期播种的“两系”亲本及苗头优良杂交种,简化了谷子杂交制种环节。     

干旱锻炼对B73自交后代当代干旱胁迫记忆基因表达及其启动子区DNA甲基化的影响

植物可能会记住已有的逆境刺激,且这种记忆可以跨代遗传。为研究G₀代干旱锻炼对玉米B73 G₁代当代干旱胁迫记忆基因表达的影响及其启动子区DNA甲基化的影响,实验用20%PEG-6000模拟干旱条件,选取在玉米和拟南芥已知的当代均具有干旱胁迫记忆特性的6个基因为研究对象,利用qRT-PCR技术分析这些基因的表达水平变化,并进一步利用重亚硫酸盐测序PCR技术分析在2个世代中表达差异最显著基因启动子区的DNA甲基化率变化规律。结果表明:干旱胁迫上调了6个当代胁迫记忆基因的表达水平,均呈+/+模式,同当代多次干旱胁迫时表达水平变化趋势一致,且G₁代表达水平显著高于G₀代;干旱胁迫降低了GRMZM2G₀88396基因启动子区的甲基化水平,检测区1两个世代DNA甲基化率的降低主要由CHG和CHH甲基化水平降低造成,检测区2 DNA甲基化率的降低主要是由CG和CHH甲基化水平降低造成,G₁代2个检测区总胞嘧啶甲基化率均显著低于G₀代,说明G₀代干旱锻炼使G₁代GRMZM2G₀88396基因启动子区的DNA甲基化修饰产生了可遗传的变异,它可能直接参与GRMZM2G₀88396基因的表达。     

基于“多基因聚合-早世代组配”策略的水稻分子改良研究

传统水稻育种技术最主要瓶颈是选择效率低和周期长。为了提高水稻优异材料选育和杂交稻组配效率,创新水稻分子育种策略,利用分子标记辅助选择多基因聚合和早世代杂交组配,展开水稻恢复系分子改良和杂交新组合的调查评价。供体亲本H318与恢复系亲本华占进行杂交,通过选择和设计关键有利基因的分子标记,利用毛细管电泳基因分型技术,将Wxb、fgr、Xa23、Pi2、Pi46以及Pita 6个稻米品质、香味、抗白叶枯病和抗稻瘟病相关功能基因进行聚合利用。通过多世代的田间生物学性状调查,米质、抗性等表型鉴定,获得14份以恢复系华占为遗传背景,目标基因纯合的优质、双抗和香型稳定的水稻株系。依据材料稳定遗传特性,将改良后代株系与生产应用的不育系进行测配和组合的调查评价,筛选获得潜在优良杂交稻。在育种进程中采用"多基因聚合-早世代组配"策略,实现多个有利基因快速聚合,定向改良稻米品质和抗病性等关键性状,并且促进杂交水稻组合的高效选育。     

垄沟覆膜集雨边行玉米与中行玉米竞争对产量的影响

为了给旱地玉米水分利用和产量提高提供理论依据和科学指导,此研究从植物种内竞争的角度出发,来探讨垄沟覆膜集雨玉米如何高效利用水分和提高产量。试验设有2种类型的垄沟覆膜集雨,它们的沟宽均为60 cm,而垄宽分别为30 cm和60 cm。设有高、低2种种植密度,高密度每沟种植三行,低密度每沟种植两行。裸地为对照,同样设有高低2个种植密度。结果表明,垄沟覆膜集雨具有聚雨保墒的作用。整个生育期间的玉米单株和单位面积生物量,以及收获时的生物产量、籽粒产量和水分利用效率,垄沟覆膜集雨都显著高于裸地。相同垄宽的垄沟覆膜集雨,当密度较高时能明显提高玉米的生物量、籽粒产量及水分利用效率。受密度效应的影响,8月15后60 cm和30 cm垄宽的高密度垄沟覆膜集雨,它们中行玉米的单株生物量都显著低于它们边行玉米的单株生物量;收获时30 cm垄宽的垄沟覆膜集雨中行玉米的收获指数较低,导致该处理较低的收获指数和较低的产量。在所有的处理里,60 cm垄宽的高密度垄沟覆膜集雨处理的单位面积产量最高。总之,高密度、宽垄垄沟覆膜集雨的种植模式是提高玉米产量和水分利用的一个重要方面。     

航天搭载玉米自交系SP3的变异研究

为了解航天诱变对3个玉米自交系SP3株系在主要性状上与地面同源对照种子的变异情况,研究其变异规律,为其后代的选育和研究提供理论依据。对诱变后代主要性状的变异幅度、变异系数和平均值与对照进行对比,并对性状平均值进行差异显著性测验。3个玉米自交系SP3株系的多数性状均产生明显变异,为选择不同类型的种质材料提供了基础。其中株系株型性状变异偏植株变矮,叶面积变小,利于选择矮杆叶疏的变异材料;果穗性状变异较小,选择意义不大;而生育期和雄穗性状的变异差异较大。航天诱变处理对不同材料不同性状的诱变效果差异较大,应根据具体的育种目标选择适合的诱变材料,从中选择有利的变异。