不同地区楼葱栽培种的性状与品质分析

为了研究不同地区楼葱的特性,试验对我国不同地区12个楼葱栽培种的数量性状和品质性状进行了测定分析。14个数量性状的相关分析结果显示,主成分分析数量指标后,单株质量、株高、假茎质量、花葶高、叶形指数和假茎指数影响分类;相关性分析说明主要数量指标间具有极显著相关性(P<0.01)。聚类分析后,遗传距离为3.1时可将楼葱种质根据所得主要数量性状分为4个类群。测定不同地区楼葱6个品质指标后,相关性分析结果表明,紧实度与蛋白质含量、干物质率、香辛油含量、总糖含量、游离氨基酸总量存在着极显著正相关或相关性,主成分分析表明主成分反映了89.99%的原有信息量,楼葱的干物质率与紧实度为主要成分;应用灰色关联度分析了品质与数量性状的关系,假茎直径、出叶孔间距、单株质量这3个数量性状对楼葱品质的影响居前3位。研究表明楼葱种质材料具有极其丰富的遗传多样性,宁夏同心2个地区黄水桥HSQ、石羊圈SYJ的楼葱种质距其他种质资源间亲缘关系最远且干物质率含量及紧实度最高。     

土壤施硅对小麦和麦蚜的影响

为明确土壤施硅对小麦蚜虫的防控效果,本研究在小麦种植前分别配施0（CK）、40、80和120 kg/hm²四个浓度的硅肥,测量施硅后小麦生育期、生物量、叶面积、株高、产量指标以及荻草谷网蚜Sitobion miscanthi和禾谷缢管蚜Rhopalosiphum padi发生量。结果表明,施硅对小麦株高和穗数无显著影响,但80 kg/hm²和120 kg/hm²浓度施硅处理后小麦叶面积分别为1 786.03 mm²和2 033.54 mm²,生物量分别为133.68 g和134.50 g,小麦穗粒数分别为35.61粒和35.92粒,小麦千粒重分别为45.34 g和45.59 g,小麦产量分别为9 684.45 kg/hm²和9 835.05 kg/hm²,均显著高于对照,且小麦成熟期较对照提前3 d;80 kg/hm²和120 kg/hm²浓度施硅处理后禾谷缢管蚜发生量分别为90头和86头,均显著低于对照;40、80和120 kg/hm²浓度施硅处理后荻草谷网蚜发生量分别为128、117和105头,均显著低于对照。因此,田间土壤施硅80 kg/hm²和120 kg/hm²可以明显改善小麦农艺性状,提高小麦产量,并能减少麦蚜发生量。     

引进甘蔗种质资源杂交后代适应性评价

通过对引进甘蔗种质资源24个杂交后代的的10个农艺性状进行主成分分析、回归分析与通径分析,科学评价引种甘蔗种质资源在广西本地的农艺性状表现,探究各农艺性状间的协同制约关系,为甘蔗种质资源的精准评价和杂交育种材料的科学选配提供理论依据。结果表明:(1)主要农艺性状变异系数为6.79%~29.44%,24个甘蔗种质在分蘖和蔗糖产量上有较大的遗传改良潜力。(2)主成分分析将这10个农艺性状凝聚成4个主成分,分别为产量因子、有效茎因子、糖分因子和出苗因子,贡献率分别是35.2%、16.5%、15.3%、12.1%,累计贡献率达到79.1%;(3)通径分析中各性状对糖产量的直接通径系数大小依次为:蔗茎产量(0.927)>蔗糖分(0.399)>单茎重(0.039)。表明:甘蔗品种(系)GUC23-1、GUC15-2、GUC23、GUC34、GUC25在广西的丰产性最优,在甘蔗引种和选育中,考虑将蔗茎产量、蔗糖分、单茎重作为主要选择性状。     

Quantitative trait loci mapping for yield-related traits under low and high planting densities in maize (Zea mays)

Average maize yield per hectare has increased significantly because of the improvement in high-density tolerance, but little attention has been paid to the genetic mechanism of grain yield response to high planting density. Here, we used a population of 301 recombinant inbred lines (RILs) derived from the cross YE478 × 08–641 to detect quantitative trait loci (QTLs) for 16 yield-related traits under two planting densities (57,000 and 114,000 plants per ha) across four environments. These yield-related traits responded differently to high-density stress. A total of 110 QTLs were observed for these traits: 33 QTLs only under low planting density, 50 QTLs under high planting density and 27 QTLs across both densities. Only two major QTLs, qCD6 and qWKEL2-2, were identified across low- and high-density treatments. Seven environmentally stable QTLs were also observed containing qED6, qWKEL3, qRN3-3, qRN7-2, qRN9-2 and qRN10 across both densities, as well as qRN9-1 under low density. In addition, 16 and eight pairs of loci with epistasis interaction (EPI) were detected under low and high planting densities, respectively. Additionally, nine and 17 loci showed QTL × environment interaction (QEI) under low- and high-density conditions, respectively. These interactions are of lesser importance than the main QTL effects. We also observed 26 pleiotropic QTL clusters, and the hotspot region 3.08 concentrated nine QTLs, suggesting its great importance for maize yield. These findings suggested that multiple minor QTLs, loci with EPI and QEI, pleiotropy and the complex network of “crosstalk” among them for yield-related traits were greatly influenced by plant density, which increases our understanding of the genetic mechanism of yield-related traits for high-density tolerance.     

Genetic variation of seedling traits responded to brassinosteroid and gibberellin inhibitors in maize (Zea mays) doubled haploid lines

The purpose of this study was to examine the genotypic variation in maize doubled haploid (DH) lines response to brassinosteroid and gibberellin inhibitors. Plant responses to hormone inhibitors were determined in growth chamber experiments using germination paper for three different seedling treatments: application of propiconazole (Pcz), uniconazole (Ucz) or water (control). Mesocotyl length (ML) was more sensitive to hormone inhibitors, especially to the Ucz treatment, than other seedling traits. ML was significantly correlated with other traits in the Ucz treatment. All the seedling traits showed moderate-to-high broad sense heritability values, ranging from 0.39 to 0.82. The Euclidian genetic distances of inbred line pairs ranged from 1.27 to 19.94, indicating there was a high level of variability across the maize DH lines used in this study. DH lines with extreme MLs were identified, which can provide valuable breeding resources for improving abiotic stress tolerance, and for further genetic studies.     

云南籽粒苋种质资源的表型多样性分析

为了系统分析云南籽粒苋种质资源的表型遗传多样性。采用遗传多样性指数、主成分分析、相关分析和聚类分析对104份云南籽粒苋种质资源的30个表型性状进行研究。结果表明,遗传多样性指数最高的质量性状和数量性状分别是主花序形状(1.68)和主花序长度(2.07)。前10个主成分累计贡献率达到73.944%,单株鲜体重与第3、第6、第9主成分极显著正相关,单株粒重与第9主成分极显著正相关。聚类分析将104份种质划分为5类,第Ⅰ类群可为间套种亲本材料,第Ⅱ和Ⅲ类群可为大粒亲本材料,第Ⅳ类群可为优质饲用亲本材料,第Ⅴ类群可为观赏类亲本材料。云南籽粒苋种质资源表型性状具有丰富的遗传多样性,有较大的开发利用潜力。     

湖南省生姜资源主要农艺性状鉴定评价

研究旨在对湖南省47份生姜种质资源的15个数量性状和10个质量性状进行分析,以期探索湖南省各地生姜资源间的亲缘关系及变异特性,为湖南省生姜种质评价与新品种创制提供理论依据。用Excel及SPSS等对调查收集的农艺性状进行分析,结果表明,湖南省生姜资源具有丰富的遗传多样性,变异系数范围为13.22%~40.13%;聚类分析中,47份生姜资源分为2类4个亚组,其中第I类群的41份资源为密苗型资源,第II类群的6份资源为疏苗型资源,亚组I和亚组IV近似纺锤状;亚组II和亚组III近似灯泡状;主成分分析中,提取出的3个主成分累计贡献率达83.078%,分别命名为高产型形态因子、低产型形态因子和产量的叶部因子;相关性分析中,根状茎、株形、地上茎、子姜、叶部等形态因子与根状茎质量呈极显著正相关,分枝数和主茎叶数与根状茎质量呈极显著负相关,表明植株高大,分枝少,地上茎粗壮,根状茎、子姜粗长的品种单株根状茎质量相对更高;通径分析中,主茎叶数、分枝数对根状茎质量的直接通径系数为负,而根状茎、地上茎粗、子姜长、株高等对根状茎质量的直接通径系数为正,表明在一定范围内,生姜植株高大、地上茎秆粗壮、分枝少、叶片较少,根状茎粗长、子姜长的生姜品种具有高产潜力。该试验解析了湖南省生姜资源各主要农艺性状对根状茎质量形成的贡献大小,为更好地指导湖南省生姜生产提供了理论依据。     

水稻突变体W33高位分蘖特性利用价值研究

为探讨水稻突变体材料W33高位分蘖特性在水稻育种上的利用价值。以野生型水稻恢复系R818及其高节位分蘖突变体W33为试验材料,用盆栽试验研究R818和W33的植株、分蘖和穗部性状差异,用大田栽培控制性试验比较R818和W33分蘖、产量构成性状及子粒产量差异,测得参试材料各性状数据。结果表明,生长前期W33和R818株高、主茎叶均长无明显差异,中后期二者株高、主茎叶均长渐显显著或极显著差异;W33单株平均分蘖数是R818的7.5~8.8倍,平均有效穗数是R818的8.6倍,分蘖平均成穗率与R818相当,但单穗穗长、枝梗数和着粒数明显低于R818,而千粒重与R818无明显差异;W33和R818单株籽粒产量均随密度增大而降低,并以最低密度条件下最高,最高密度条件下最低;尽管W33单穗产量明显低于R818,但在相同栽插密度条件下,W33和R818群体产量差异不显著(F=3.7868<F_0.05,1,4);在一定密度范围内,W33能充分发挥其旺盛的分蘖力和较高的成穗率优势,以弥补单穗产量较低的缺陷,其群体产量最终达到与R818相当的水平。说明W33旺盛的分蘖力和较高的分蘖成穗率特性在水稻育种上具有一定的利用价值。     

水稻复合农艺性状QTL剖析

为了解水稻复合性状的数量性状基因座(QTL),在利用单片段代换系进行QTL鉴定的基础上,剖析了水稻株高QTL与主茎高和穗长QTL,主茎高与倒一节间长、倒二节间长、倒三节间长和倒四及以下节间长QTL,谷粒长宽比QTL与粒长和粒宽QTL,每穗粒数QTL与一次枝梗数和二次枝梗数QTL的关系。结果表明:鉴定出株高QTL的6个单片段代换系中有4个只检测出了主茎高QTL,其加性效应百分率为86.00%～99.55%,有1个只检测出了穗长QTL,其加性效应百分率为48.31%,有1个同时检测出了主茎高QTL和穗长QTL,其中主茎高QTL的加性效应百分率为81.72%,穗长QTL加性效应百分率为18.28%;在检测出主茎高QTL的7个单片段代换系中,有1个只检测出倒一节间长QTL,有2个只检测出倒二节间长QTL,有2个检测出倒一节间长QTL和倒二节间长QTL,有2个只检测出倒三节间长QTL;不同的单片段代换系中检测出的节间长的QTL加性效应百分率变化范围为-128.62%～172.07%;7个检测出谷粒长宽比QTL的单片段代换系中,有5个只检测出粒长QTL,1个只检测出粒宽QTL,1个同时检测出了粒长QTL和粒宽QTL;检测出每穗粒数QTL的3个单片段代换系中,有2个只检测出二次枝梗数的QTL,有1个同时检测出一次枝梗数QTL和二次枝梗数的QTL。这些结果表明,代换片段中如能检出复合性状QTL,也可以检出其构成性状QTL;复合性状QTL的加性效应的大部分可由其构成性状QTL的综合效应来解析,但相同的复合性状,不同代换片段检出的构成性状QTL不同。     

山西小麦育成品种农艺性状演变趋势及关联分析

为了解山西省小麦种质资源的产量和农艺性状特征,以山西省建国以来审定品种为材料,在系统获得抽穗期、小穗数、千粒重、穗粒数、株高、穗长、穗颈长、穗下节间、沟数、分蘖、旗叶面积、旗叶长、旗叶宽等17个农艺性状表型数据基础上,进行农艺性状演变趋势及关联分析。结果表明,在育种过程中不同性状的变异程度不同,其中穗颈长的变异系数最高,小穗数的变异系数最低;随着品种选育时间变化,农艺性状也随之发生变化。株型方面,平均株高由110～120 cm降低到75～90 cm,整体株型得到明显改进,由高秆披叶变为矮杆直叶,受光状态显著改善;产量性状方面,分蘖数趋于稳定,千粒重、穗粒数和小穗数不断提高;小穗数和穗粒数与千粒重相关性未达到显著水平,穗粒数与小穗数呈显著正相关,说明在山西省小麦发展历程中小穗数和穗粒数有协同提高趋势。关联分析发现33个SSR标记与农艺性状显著关联,单个标记对表型变异的解释率为5.6%～25.3%,这些标记可为分子标记辅助育种提供理论参考。