适宜机械化栽培高粱品种晋杂33号的选育及栽培技术

晋杂33号是山西省农业科学院高粱研究所以自选不育系SX605A为母本、外引恢复系南133为父本杂交选育而成的、适宜机械化栽培的高粱杂交种,于2013年3月通过山西省农作物品种审定委员会审定。在区域试验中,晋杂33号平均单产为9 486.9 kg/hm2,比对照增产9.8%。该品种植株矮,株型紧凑、穗型中紧,抗倒伏,耐密植,适宜机械化收获;适宜山西省春播中晚熟区种植,在吉林省白城、内蒙古赤峰等示范种植也表现出广泛的适应性和较大的增产潜力。

控制高粱分蘖与主茎株高一致性的基因定位

用分蘖与主茎株高一致的高粱品系K35-Y5与分蘖明显高于主茎的高粱恢复系1383杂交,F1自交获得F2分离群体,构建两混池,采用BSA(bulked segregation analysis)和SLAF(specific length amplified fragment sequencing)技术将高粱分蘖与主茎株高一致基因定位。遗传分析表明,分蘖与主茎株高一致性状由1对隐性核基因控制。参考已公布高粱基因组设计酶切方案,构建SLAF文库并测序。对高粱参考基因组序列进行电子酶切预测,确定限制性内切酶为Rsa I+Hae III,酶切片段长度为364~414 bp;测序Q30为91.70%,GC含量为45.79%,达到测序要求;与水稻的测序数据相比,高粱的双端比对效率为93.35%,酶切效率为90.60%,SLAF建库正常。共获得30.80 M reads,开发出133,246个SLAF标签,再通过分析SLAF标签的多态性,检测到319,428个SNP位点。利用SNP-index法和Euclidean distance法及取两者交集进行关联分析,最后得到一个关联区域,位于第9染色体上的54,788,026~56,740,873区间内,关联区域长度1.95 Mb。分析关联区域内的基因在2个亲本之间SNP,对这些SNP进行变异的注释,发现4个非同义突变的SNP。经验证,这4个SNP位点和分蘖与主茎株高一致性状相关。对应到Sobic.009G197901.1、Sobic.009G213300.1和Sobic.009G221200.1三个基因上,这些基因可能是与性状直接相关的功能基因。

高粱抗旱种质筛选及遗传多样性的SSR分析

对61份高粱育种材料进行了抗旱性鉴定,旨在筛选既有较好抗旱性能又具较高丰产性能的高粱种质供育种利用。本研究筛选出抗旱性3级以上的材料14份,其中1级抗旱材料2份。选用109对SSR引物对61份高粱种质进行了遗传多样性分析,结果表明51对引物有较好的多态性,共扩增到508个等位变异片段,平均每个标记获得10个等位基因,多态性信息量（PIC）值平均为0.6615,变幅0.0322～0.9134。聚类分析结果表明,61份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。中国高粱恢复系之间的遗传距离较近,说明我国目前的恢复系材料遗传基础狭窄,应在育种中拓宽恢复系的遗传基础。

高粱酿造品质性状配合力分析

为了科学、准确地评价酿造高粱主干亲本系,为进一步利用材料、提高品质育种效率提供依据,选用3个不育系,5个恢复系,按不完全双列杂交法组配15个杂交组合,对蛋白质、脂肪、总淀粉、单宁4个酿造品质性状进行了配合力分析。结果表明,3个不育系中‘辽3401A’蛋白质、脂肪、单宁含量的一般配合力均较高,‘泸45A’总淀粉含量的一般配合力较高。5个恢复系中,741324单宁含量的一般配合力较高,R111脂肪、单宁含量的一般配合力较高,038R总淀粉含量的一般配合力较高,C52R-11总淀粉含量的一般配合力较高,‘961541/0-30红粒’蛋白质、脂肪含量的一般配合力较高。加性方差与基因型方差的比值依次是蛋白质>总淀粉>脂肪>单宁。

不同淀粉类别高粱品种酿酒相关性能分析

对糯、粳、半糯3种类型高粱的酿酒相关性能进行了比较。结果表明,不同淀粉类别高粱的吸水快慢、吸水率间均有差异,其中,吸水最快的是糯高粱,吸水慢且少的是粳高粱,半糯高粱介于糯高粱与粳高粱之间;糯高粱与粳高粱间吸水率存在显著差异;高粱的耐蒸煮性则与淀粉类别关联性不强。

高粱丝黑穗病抗源筛选及遗传多样性分析

对37份高粱育种材料进行抗丝黑穗病鉴定,并利用微卫星分子标记技术进行遗传多样性分析,以获得高粱丝黑穗病抗源材料,同时利用分子标记辅助选择手段为抗病亲本的选择提供理论指导。结果表明,37份材料中,遗传距离（GD值）在0.115~0.513之间,抗病资源主要存在于印度材料（第1组）和美国材料（第2组）中。因此,今后在继续筛选抗病材料的同时,还需要对配合力高的育种材料（来源于我国）进行抗病基因（来源于印度和美国）的导入,来创建新的抗病种质,以进一步扩宽抗病亲本的选择范围,为今后杂交种选育奠定基础。

酿造用高粱晋杂107的选育及栽培技术

晋杂107是由自选不育系SX417A与自选恢复系SX81R测配,育成的酿造专用高粱新品种。2011—2012年全国高粱品种区域试验结果表明,晋杂107平均生育期124 d,生物产量高,平均株高206.8 cm,穗长30.8 cm,穗粒质量98.9 g,千粒质量27.8 g,具有高抗高粱丝黑穗病、抗倒性强的优点,适宜在我国东北、西北地区种植。

酿造专用糯高粱杂交种晋杂105的选育

晋杂105是山西省农业科学院高粱研究所以不育系泸45A为母本,以自选恢复系C52-1-1为父本杂交选育而成的糯高粱杂交种。该品种生育期119 d,籽粒淀粉含量77.60%,具有抗病性好、增产潜力大、抗倒伏等特点,是酿造浓香型、酱香型白酒的优良品种,适宜四川、重庆、贵州、湖南、湖北等地种植。该品种于2012年通过国家高粱品种审定委员会审定,命名为晋杂105。

适宜机械化生产酿造高粱汾酒粱1号的选育

汾酒粱1号是由山西省农业科学院高粱研究所以自选矮秆不育系A2SX40A为母本,自选矮秆恢复系R91624为父本杂交组配而成的适宜机械化生产的高粱品种。该品种生育期为127 d,粗淀粉75.65%,具有植株低、分蘖力强、抗性好、产量高等特点,适宜在山西春播中晚熟区种植。该品种在2015年通过山西省农作物品种审定委员会审定[晋审杂(认)2015004],定名为汾酒粱1号。介绍了该品种的亲本来源,选育经过,特征特性,产量表现,栽培技术要点,繁、制种技术要点,以期推广利用该品种。

高产、优质酿造高粱新品种汾酒粱2号的选育

汾酒粱2号高粱新品种是由山西省农业科学院高粱研究所2015年育成的酿造高粱新品种,其试验用名为晋中13-2。该品种以自选不育系A22783A为母本、自选酿造专用高粱系恢复系EM1383为父本组配而成。该杂交种生育期133 d,比对照晋杂22号晚1 d,株高174.4 cm,具有分蘖力强、高抗高粱丝黑穗病、综合性状优异、产量高等特点,省区试平均产量为9 354.0 kg/hm^2,比对照晋杂22号增产10.1%,籽粒粗淀粉(干基)含量74.96%,是优良酿造专用高粱新品种。

海南南繁育种时高粱当日授粉时间的选择

该试验在海南高粱所试验地从当日中午12:00起,分时间段以高粱不育系40A为母本和恢复系测交,收获后统计不育系结实率,以确定最佳授粉时间和最迟授粉时间。结果表明,可以通过延长当时授粉时间来提高授粉效率,并发现最佳授粉时间是12:00—12:30,最迟授粉时间在保证种子量的情况下在15:00之前为好,结实率可以保证在50%以上,如果对结实率的需求不高则可以把授粉时间延长到17:00。

中国主要高粱杂交种农艺及品质性状多样性分析

为全面了解我国高粱杂交种主要性状变迁,对1970年以来的60份高粱主推杂交种的生育期、株高、穗长、千粒重等4个农艺性状和蛋白质、粗脂肪、粗淀粉、单宁含量等4个品质性状分来源和年份进行了多样性分析。结果表明,不同来源杂交种农艺、品质性状差异明显。不同年份杂交种的农艺性状有显著差异,品质性状中粗淀粉和单宁含量有显著差异,蛋白质和粗脂肪含量差异不显著,农艺性状的变异大于品质性状。

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。