关于大食物安全战略背景下我国油料保障底线目标及对策的商榷

树立大食物观和实施大食物安全战略是我国新时代推动食物来源更多元、数量更充足、品质更营养、产业更高效、环境更友好、调控更自主、消费更健康、治理更有力的迫切需要。1978年我国实行改革开放以来,包括油料在内的主要农产品生产、贸易、消费发生了历史性巨变,人民生活水平不断提高,但也存在生产和消费结构失衡导致的慢性疾病增多、环境压力加大、安全风险升高等不容忽视的突出问题,其中油料和食用植物油近十多年处于既自给不足又消费超量的两难局面。基于我国自然资源禀赋和经济社会发展的实际,保障未来油料供给安全必须坚持“一靠油菜、二靠花生、多油并举、健康消费”的发展思路,通过综合施策在十年左右将国产植物油产量稳定提高到2000万吨,以确保居民食用油基本消费需求的安全自主供给底线,并不断改善油料产品质量、提高产业竞争力和促进脂质产品的科学健康消费。

药剂拌种对花生幼苗生长及产量的影响

为筛选有利于花生生产的拌种剂,在湖北襄阳和武汉通过3年大田试验比较了5种药剂对不同花生品种出苗率、保苗率和产量的影响,并测定带菌种和高油酸种子经萎锈灵·福美双拌种后的出苗率和苗期生长指标。结果表明:五种药剂拌种处理均可在一定程度上提高花生的出苗率、保苗率及产量,其中萎锈灵·福美双效果最优,在出苗率、保苗率和产量方面分别提高了13.2%,17.1%和28.2%,显著高于对照;带菌种和高油酸种子经萎锈灵·福美双拌种后显著提高了出苗率和保苗率。幼苗生长指标与对照组总体无显著差异,表明该拌种剂对花生安全。本研究筛选出适合长江流域花生产区的种子处理药剂萎锈灵·福美双,可促进花生出苗、保苗和增产,对促进带菌种和高油酸花生种子的出苗效果更加明显。

花生籽仁蔗糖含量遗传模型分析

花生是我国重要的经济作物之一,约40%的花生用于食用加工。蔗糖含量作为影响花生品质的重要指标,与其风味及口感呈显著正相关。因此,提高花生籽仁中蔗糖含量对花生品质改良具有重要意义。本研究利用NYBP×SYT5-1和19-1934×JHT1两个F2:3群体为试验材料,分析花生籽仁蔗糖含量遗传模型,同时分析了蔗糖含量与含油量、蛋白含量及籽仁相关性状间的相关性。结果表明,花生籽仁蔗糖含量呈连续分布,超亲分离现象明显且具有丰富变异。两群体中蔗糖含量与含油量均呈现显著负相关,与蛋白质含量均显著正相关,蔗糖含量与籽仁长、籽仁宽和百仁重的相关性在两群体间表现不一致。遗传分析结果表明,在两群体中花生籽仁蔗糖含量都表现为主要受两对主基因的加性、显性效应调控,存在明显互作,且主基因间具有累加效应。本研究通过对籽仁蔗糖含量遗传模型分析,初步了解了蔗糖含量的遗传规律,对食用花生品种选育具有指导意义。

花生含油量的遗传基础与QTL定位研究进展

花生是我国重要的油料作物,含油量是花生重要的品质性状和育种目标。花生含油量每提高1个百分点,相当于增产2个百分点,油脂加工利润可提高7个百分点。培育高油高产花生品种是增加食用油供给和保障食用油供给安全的重要途径。本文概述了花生含油量表型鉴定的4种常用方法;阐述了花生含油量的遗传特性是多基因控制的数量性状,即受加性效应和显性效应的影响,也存在基因型和环境互作;总结了已报道的含油量QTL124个,表型变异解释率超过10%的主效位点有36个,分布在A03、A05和A08上的8个主效QTL可重复检测到;构建了一张花生含油量的一致性遗传图谱,A08染色体上33.59~50.24 Mb为热点区间;介绍了油脂合成及调控相关基因等方面的研究进展,以期为花生含油量遗传改良和高油品种培育提供理论指导。

花生白绢病防治药剂的筛选

为筛选出防治花生白绢病的药剂,采用菌丝生长速率法和菌核萌发法测定了5种杀菌剂对花生白绢病菌的室内毒力,并进行了田间防效试验。室内毒力测定结果表明:噻呋酰胺及其复配制剂对白绢病菌菌丝生长的抑制性较强,EC_(50)为37.12μg/L~80.35μg/L,菌核·福美双的抑制作用较弱,EC_(50)为9541.39μg/L。含有噻呋酰胺的药剂抑制菌核的产生,浓度越高,菌核产生量越少;而菌核·福美双对产菌核抑制较弱。5种药剂皆抑制菌核的萌发,噻呋酰胺及其复配制剂抑制效果随时间延长而降低,菌核·福美双对菌核萌发的抑制效果较稳定。田间试验结果表明:除噻呋·戊唑醇外,其他四种药剂对花生白绢病都有一定的防治效果,防效为8.36%~28.26%;除噻呋·戊唑醇与菌核·福美双外,其余三种药剂处理对花生的荚果产量均有促进作用,增产率均在20%以上。通过室内和田间试验,筛选获得具有较好防治和增产效果的复配药剂噻呋·吡唑酯和噻呋·嘧菌酯。

花生蔗糖含量与蛋白质和含油量的相关性分析及蔗糖含量QTL定位

随着食用型花生市场规模的日益扩大,食用花生的品质特性备受关注。甜味是影响食用花生风味和口感的重要指标,而花生甜味主要来源于蔗糖。提高蔗糖含量是培育食用型花生的关键,定位蔗糖含量相关的QTL,将为花生高糖分子育种奠定基础。但提高蔗糖可能对蛋白质和含油量有影响。本研究以徐花13和中花6号为亲本构建的重组自交系群体(RIL)为材料,分析了蔗糖与蛋白质和含油量的关系,并对蔗糖含量进行了QTL定位。结果表明,蔗糖含量与蛋白质含量无显著相关性,而与含油量呈极显著负相关;RIL群体中蔗糖含量变异广泛,变异范围为14.33~61.42mg g^(-1);筛选出2份高蛋白低脂肪中等含糖量的材料。通过该群体的遗传连锁图,在3个环境下共检测到10个QTL,分布在6条染色体上,贡献率为4.56%~12.25%。其中,qSUCA07能在3个环境下被重复检测到。本研究为蔗糖含量精细定位和培育性状优良的食用型花生品种提供了重要信息。

花生根部结瘤性状QTL定位

花生是我国重要的豆科油料作物和经济作物。根瘤是花生共生固氮的重要场所,研究花生根瘤形成的遗传基础,有助于更好地研究花生根瘤固氮能力和固氮特性。然而,关于花生根瘤形成的研究较少,调控花生根瘤形成的遗传机制不清楚。本研究通过对一个高世代RIL群体的根部结瘤性状进行调查,鉴定到7份根部不结瘤家系,根部不结瘤家系的叶绿素含量,以及株高、单株鲜重、单株干重均显著低于双亲。利用前期构建的SSR标记遗传连锁图,在A08和B07染色体上各鉴定到1个主效QTLqPNA08和qPNB07。通过InDel标记加密,将QTLqPNA08的区间由4.7 Mb缩小至1.6 Mb,遗传变异解释率由9.1%增加至16.4%;qPNB07的区间由9.9 Mb缩小至1.8 Mb,遗传变异解释率由7.1%增加至9.9%。根据基因功能注释,2个QTL区间分别鉴定到4个和2个结瘤素基因存在变异位点。本研究将为解析花生根瘤形成发育以及共生固氮提供理论依据。

含野生种血缘花生品种ICGV 86699超长链脂肪酸QTL定位

超长链脂肪酸(VLCFAs)在工业、医学和食品领域具有很好的应用价值,前期研究发现花生野生种超长链脂肪酸含量高于栽培种。本研究利用含有野生种血缘的花生品种ICGV86699和中花5号杂交构建的重组自交系群体,对超长链脂肪酸进行测定。结果表明,RIL群体中超长链脂肪酸总量变异广泛,变异范围为4.99%~10.33%。同时也发现了5份超长链脂肪酸总量高(≥8.50%)的家系,其中ZJ011家系高达9.82%。利用前期构建的遗传图谱,对单个超长链脂肪酸及总量进行QTL检测,能被重复检测到的QTL有20个,贡献率为3.72%~15.66%,主要集中在A04、B04和B06染色体上。本结果为油脂品质改良奠定了分子和材料基础。

花生蔗糖含量的遗传和环境稳定性分析

花生籽仁蔗糖含量是食用花生的重要品质指标。本研究利用中花16和W.h3132构建的重组自交系群体(F_(8)-F_(10))的蔗糖含量开展遗传模型分析,同时基于双亲和其他不同类型花生品种在不同环境下蔗糖含量的变异系数分析其环境稳定性。结果显示在该群体F_(8)-F_(10)中均检测到4对主效基因-加性-上位性为最优候选模型,主效基因遗传率为80.8%~96.1%,表明花生蔗糖含量具有较高的遗传率;第1对和第2对主效基因对表型的解释率较高,分别为30%~52.2%和25.1%~29.6%,第3对和第4对主效基因的表型解释率较小。基于中花16等9个不同类型花生品种在5个不同环境下的蔗糖含量稳定性分析,发现其变异系数为17.39%~39.08%,不同材料的稳定性存在差异。本研究表明花生蔗糖含量是遗传率较高的数量性状,同时受到环境因素的影响,筛选多环境下蔗糖含量稳定的高蔗糖种质对于品质改良和功能基因发掘具有重要意义。

单粒花生蔗糖含量近红外预测模型的建立

蔗糖含量是影响花生口感和风味的重要因素,培育高蔗糖甜味品种已成为食用型花生遗传改良的重要目标。因此,建立单粒花生蔗糖含量的近红外预测模型有助于加快甜花生品种选育进程。本研究选择128份遗传多样性丰富的代表性材料,采集了近红外光谱,利用高效液相色谱-折光指数检测器(HPLC-RID)测得蔗糖含量化学值,并利用偏最小二乘法(PLS)建立了单粒花生蔗糖含量的数学预测模型,其决定系数(R^(2))为0.913,交叉验证根均方差(RMSECV)为0.750。另选用50粒花生种子对预测模型进行外部验证,预测值和化学值的相关系数达0.92,表明本研究建立的模型预测值准确可靠。本研究建立的单粒花生蔗糖含量预测模型可以应用于杂交早期世代育种材料蔗糖含量的选择,也可以应用于高蔗糖材料纯度的筛选和鉴定,为食用型花生品种选育和产业化应用提供技术支撑。

花生籽仁大小相关性状QTL定位分析

籽仁是衡量花生产量的重要指标,为研究花生籽仁大小的遗传基础,本研究以中花5号和ICGV 86699及其杂交衍生的RIL群体为材料,对籽仁长和籽仁宽在五个环境、百仁重在六个环境进行性状考察及QTL定位分析。结果表明,花生籽仁长、籽仁宽和百仁重在RIL群体表现出连续变异,呈正态分布,且性状间呈极显著正相关。在多环境下共定位到与籽仁长、籽仁宽和百仁重相关的QTL分别为7、10和15个,在鉴定到的QTL中有9个表型贡献率大于10%,位于A05染色体上的籽仁宽QTL qSWA05.1贡献率最大(33.22%)。位于B06染色体上与籽仁长相关的稳定主效QTL qSLB06.1和qSLB06.2在四个环境中均被重复检测到,分别解释9.02%~21.53%和12.54%~26.55%的表型变异,与百仁重相关的稳定主效QTL qHSWB06.1和qHSWB06.2分别在3个和6个环境中重复检测到,表型贡献率为5.89%~14.75%和6.09%~17.89%。在B04、B06和B10染色体上存在3、2和1个籽仁大小不同性状的共定位区间。本研究为花生产量性状的精细定位和遗传改良奠定理论基础。

花生InDel标记开发及其在含油量QTL定位中的应用

培育高含油量品种是花生重要的育种目标,开发稳定高效的分子标记对于标记辅助选择花生高含油量品种具有重要价值。本研究针对2个含油量差异显著的亲本徐花13 (高含油量)和中花6号(低含油量),利用PacBio三代测序技术检测基因组结构变异,分别从徐花13和中花6号中检测到35,794个和74,703个结构变异。根据双亲结构变异信息,针对前期定位的含油量区间开发InDel (插入/缺失)标记84个,其中9个InDel标记的扩增片段证实在双亲间具有多态性。基于RIL (重组自交系)群体中的杂合残余获得的NIL (近等基因系)构建的一个包含1160个单株的F2群体,使用9个多态性InDel标记鉴定其基因型,构建了总长度为149.84 cM的局部遗传连锁图谱。结合F2群体的含油量表型数据,将该含油量QTL定位在标记M23至M11之间,位于A08染色体1.2 Mb区段内。本试验证实了InDel标记开展花生含油量QTL定位的可行性,其定位的含油量位点及其紧密连锁的InDel标记能够为花生分子标记辅助育种提供理论和技术指导。

我国花生白绢病菌致病力差异

为了解我国花生白绢病病原菌株的致病力差异,本文对分离自不同地域的39个代表菌株进行了田间、室内(离体主茎、侧枝和叶片)接种试验,结果表明所有菌株均对花生具有致病性,但致病力存在显著差异。田间接种花生植株与室内接种离体主茎、侧枝和叶片的病情指数呈显著正相关,同一菌丝融合群的菌株对花生的致病力存在差异。所揭示致病力差异,为花生白绢病的防控、品种合理布局提供了理论基础和技术支持。

白绢病菌在花生品种间致病力分化和广谱抗性品种筛选

为探讨白绢病菌菌株在花生品种间的致病力差异,本研究将强、中和弱致病力菌株田间接种不同抗病性花生品种后考察发病严重度。结果表明,白绢病菌株接种后14 d为最佳调查时间;强致病力菌株ZY2、SQ1和弱致病力菌株GP3-1在所测试的10个花生品种间病情指数差异不显著,而中等致病力菌株(HA、H1-3和BL1-1)在品种间病情指数差异显著。弱致病力菌株GP3-1对各品种的致病力较弱;强致病力菌株能导致供试品种抗性的丧失;中等致病力菌株在抗感品种间的致病力存在分化。本实验筛选出1份对中等致病力菌株存在广谱抗性的花生品种。

产量和株型性状良好的抗晚斑病花生新种质创制

花生晚斑病抗性常与不良的产量和株型性状相连锁,为发现更多综合性状优良的抗晚斑病品种,以感病亲本中花5号和抗病亲本ICGV 86699及其杂交构建的重组自交系群体(recombined inbreed lines, RIL)为材料,进行晚斑病抗性、产量和株型相关性状的调查,以筛选综合性状优良的抗病新种质。结果表明,4个环境下共发现18个稳定高抗和26个稳定中抗晚斑病的家系;在两个环境中对百果重和单株结果数进行考察,筛选出38个百果重(≥180.0 g)和单株果数(≥20.0个)都比较大的家系;同样,在两个环境中筛选出主茎高(30~60 cm)和总分枝数(≤20.0个)适中的家系54个。综合分析晚斑病病害等级、产量和株型相关性状,共鉴定出4份产量和株型相关性状优良的抗晚斑病新种质,其中1份高抗晚斑病,3份为中抗晚斑病。该研究结果为培育综合性状优良的抗晚斑病花生品种奠定了理论和材料基础。

花生重组近交系群体的遗传变异与高油种质的创新

花生是世界上食用植物油脂的重要来源之一,提高含油量是花生育种的重要目标。以不同遗传背景的亲本远杂9102与中花5号杂交构建的花生重组近交系（recombined inbreed lines,RIL）群体,进行含油量的系统测试和DNA多样性分析。结果表明,RIL群体家系的含油量范围（50.85%-62.11%）大于两个亲本的差异,最高含油量家系比高油亲本中花5号高5个百分点以上。通过SSR技术分析RIL群体的DNA多样性,发现家系间存在较大的遗传变异,杂交重组产生的超亲高油种质分布在不同类群中,含油量高低与荚果大小和青枯病抗性无明显连锁关系。鉴定获得了3组SSR遗传距离为0、含油量和主要农艺性状相似但青枯病抗性不同的家系。农艺性状和抗病性等鉴定试验筛选出了3份含油量高、农艺性状优良、高抗青枯病的新种质并已进入品种比较试验。

利用RIL群体创造抗黄曲霉兼抗青枯病的高油花生新种质

协同提高抗青枯病花生品种的黄曲霉抗性及含油量是我国花生育种的重要目标之一。利用远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系群体(RIL),通过黄曲霉抗性、青枯病抗性鉴定及含油量测试,表明黄曲霉抗性受2对连锁并具累加作用主基因+加性多基因控制,含油量受2对具抑制作用主基因+加性多基因控制,RIL群体的黄曲霉抗性和含油量变异远远超过双亲的差异,表明它们均具有通过互补产生超亲性状的潜力。获得了抗黄曲霉或抗青枯病的高油后代家系18份,其中抗黄曲霉兼抗青枯病高油新种质1份(J091)。农艺性状和SSR分析结果表明,18份后代材料具丰富的遗传多样性,农艺性状优良,具有重要育种价值。

花生高产种质的耐铝毒能力评价

以人工模拟铝毒胁迫盆栽试验 ,研究了 8个不同花生高产早熟种质对铝毒胁迫的反应 ,发现铝毒胁迫对花生的主要性状有显著的抑制作用 ,鉴定出具有较强耐铝毒胁迫的 93 -81等材料 ,并通过分析不同性状与铝毒胁迫下产量稳定性的相关性 ,明确了根系体积和重量是花生耐酸性评价和选择最重要的性状 ,提出了花生耐酸性的综合评价方法。

栽培种花生对青枯菌潜伏侵染的反应

通过对国内外已鉴定出的主要抗青枯病花生种质进行人工接种和多克隆抗体检测，研究栽培花生对青枯菌潜伏侵染的反应。根据青枯菌在花生植株体内的潜伏定殖部位，将抗病花生品种划分为５个反应类型，类型间抗性水平和稳定性存在明显差异。通过分析潜伏定殖率与植株生长发育的关系，发现不同花生品种受潜伏侵染影响的程度不同，鉴定出的几个产量水平高而且受潜伏侵染影响较小材料，可以作为进一步育种的抗源亲本。

油用型优质花生新品种中花5号的选育与应用

中花5号是通过人工杂交和改良系谱法选育的优质花生新品种,在区域试验和生产试验中表现优良,具有高产稳产、含油量高、商品率高、早熟、抗旱、高固氮、适应性广等特性。1998年通过湖北、四川和全国农作物品种审定,适合长江流域产区种植,是良好的油用型优质花生品种,在适宜区域已推广应用50×104hm2以上,获"九五"国家科技攻关农作物新品种后补助和2001年度湖北省科技进步二等奖。