新疆冬小麦籽粒品质性状遗传差异与关联分析

小麦籽粒品质与面粉加工的食品品质密切相关,是小麦早期品质选择的重要依据。本研究以产自新疆的134个冬小麦地方品种和54个育成品种为材料,对连续2年种植收获于新疆乌鲁木齐市、新疆伊宁市共计4个试验点的小麦籽粒进行品质检测与全基因组关联分析。结果表明,7个小麦籽粒品质性状的广义遗传力在62.14%~85.35%之间,由大到小排序依次为:硬度(85.35%)>湿面筋含量(78.44%)>出粉率(73.13%)>容重(72.50%)>沉降值(66.70%)>籽粒蛋白质含量(65.24%)>淀粉含量(62.14%)。在4个不同环境下,7个小麦籽粒品质性状表现为蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值的变异相对较大,籽粒硬度的变异居中,淀粉含量、出粉率、容重的变异较小,多数籽粒品质性状间呈极显著相关性。设定阈值P<0.01,经关联分析,7个性状共检测到6605个显著性SNP标记,可解释6.021%~31.467%的变异。4个环境下检测到2个以上性状共有的多性状位点12个,可以解释6.233%~17.708%的表型变异。分别是蛋白质含量/沉降值、蛋白质含量/容重共有位点各1个,分别位于6A、2B上;蛋白质含量/湿面筋含量共有位点5个,分别位于3A、1B、6B、7B和7D上;沉降值/容重/籽粒硬度3个性状共有位点1个,位于5B上;蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量3个性状共有位点3个,位于7A、3B和2D上,蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量/容重4个性状共有位点1个,染色体位置未知。筛选出11个多性状、多环境品质相关基因,其中TraesCS6B01G347500编码一种储运蛋白,TraesCS1B01G395400编码碳水化合物转运蛋白/糖转运蛋白,TraesCS2D01G246500基因编码具有耐冷、耐盐、节水相关的蛋白ESKIMO1,可作为候选基因进行等位变异分析和标记开发,为小麦标记辅助选择育种提供分子工具。

不同大豆品种在新疆生态区主要农艺性状表现及产量的相关分析

【目的】评价不同大豆种质资源在新疆生态区的表现。【方法】以27份国内大豆种质资源为材料,测定11个主要农艺性状并进行变异系数、相关性、主成分、通径及聚类分析,综合评价其在新疆生态区的表现及产量。【结果】大豆主要数量性状具有丰富的变异,其变异系数达8.3%~78.8%。有效分枝数变异系数最大,百粒重变异系数最小。产量与有效分枝数、单株荚数、单株粒数和单株粒重呈显著或极显著正相关,与底荚高度呈极显著负相关,而底荚高度与单株粒数和单株粒重呈极显著负相关。总共提取了3个主成分,累积贡献率达75.98%,影响产量的主要性状有单株粒数、单株粒重和百粒重。建立产量与单株粒数、百粒重、单株粒重之间的线性回归方程Y=-1989.985+39.429X 8+150.432X 10+23.137X 9,决定系数为R 2=0.887。单株粒数(0.863)和单株粒重(0.739)在决定大豆产量中较百粒重(0.155)更为重要。系统聚类分析在欧氏距离为15水平上将供试材料划分为七大类群,第Ⅰ、Ⅲ和Ⅵ类群株高83 cm左右、生育期117 d左右,分枝少,产量高,属于中熟类型。【结论】适宜在新疆生态区种植,垦丰14、绥农29、合农62、黑农52、黑农61。中黄30、新丰1号、中黄54、黑农51、黑农55、黑农63生育期普遍在140 d左右,偏晚熟,不宜在新疆生态区种植。

甜瓜种质资源若干果实数量性状差异研究及分级探讨

利用152份甜瓜资源的6个主要果实数量性状,分析各性状品种间差异,参照国际植物新品种保护联盟(UPOV)标准,对我国甜瓜品种资源进行了果实数量性状分级探讨并拟定标准品种。结果表明,各性状品种间差异均在24.4%(果实横径)以上,最高达到57.5%(果脐大小);按1、3、5、7、9代码分为5级,其中,果皮厚度、果实沟间宽度、果脐大小和果肉厚度省略了极端级代码,确定分级评价指标,每一性状在不同级别拟定标准品种并用具体数值进行描述,对甜瓜品种果实数量性状分级描述提供科学依据。

小麦品种资源农艺性状鉴定与评价

通过对1 692份小麦品种资源农艺性状进行调查、鉴定与评价,结果表明:株高、穗长、穗粒数和千粒重的变异系数均大于14.7%,在综合鉴定和评价的基础上,筛选出早熟品种195份、矮秆品种66份、大穗品种36份、多粒品种22份和大粒品种44份。

无花果新品种DUS测试指南的研制

植物新品种特异性(Distinctness)、一致性(Uniformity)和稳定性(Stability)简称为DUS测试指南,是进行植物新品种实质审查的基础,以国际植物新品种保护联盟(UPOV)的TG/1/3和TGP系列文件为重要指导,通过连续2个生长周期的田间试验,编制适合于我国无花果新品种测试的指南,详细阐述了无花果测试指南主要内容及研制过程,筛选了63个测试性状及性状对应的表达状态、确定了20个标准品种和DUS判定的标准,为无花果新品种测试与授权提供技术支持。

西瓜已知品种DUS性状数据库构建与应用

【目的】通过西瓜品种审查和近似品种的筛选,建立西瓜已知品种数据库,为西瓜DUS测试申请品种筛选近似品种提供比较依据。【方法】收集适宜于新疆种植的75个西瓜品种并设置种植试验,按照我国西瓜DUS指南性状观测,将观测值转换为代码,根据性状类型和观测方法的不同分别对数据进行分析,探讨为西瓜申请品种筛选近似品种方法。【结果】确定了西瓜测量性状测量值与表达状态及代码的对应阈值范围,在近似品种筛选中,倍性、果实:表皮条纹和种子:种皮底色等性状在区分品种中起到重要作用,优先考虑这些性状区分品种,分组性状和聚类两种方法均能排除特异性测试时需要种植比较的已知品种范围,但测试专家的综合判断具有重要意义。【结论】建立了西瓜已知品种的DUS性状描述数据库,为新品种测试提供参考。

甜瓜新品种DUS测试在两种栽培方式下性状表达差异分析

【目的】分析露地栽培与温室栽培方式下甜瓜新品种特异性、一致性和稳定性测试(简称DUS测试)性状差异,以提高甜瓜新品种DUS测试结果的可靠性和准确性,为授予甜瓜新品种权提供科学依据和数据支持。【方法】设置露地栽培和温室栽培对比试验,按照甜瓜新品种DUS测试指南性状及观测方法,分析两种栽培方式下性状表达的差异。【结果】甜瓜新品种DUS测试目测性状中,子叶绿色程度、叶片泡状、叶片波状程度、果皮复色、果皮复色分布和果皮木栓组织密度等6个性状在两种栽培方式下存在差异;在甜瓜新品种DUS测试测量性状中,叶片宽度、下胚轴长度、果实横切面果肉厚度和叶柄长度等4个性状在两种栽培方式下测量数值存在差异。【结论】在筛选近似品种时,需要了解申请品种描述信息来自于露地栽培还是温室栽培,对于目测性状,谨慎使用上述6个性状从品种库中排除那些不能作为近似品种的品种,而测量性状可分别设置露地和温室栽培数值范围与表达状态代码对应,使品种在性状描述上保持一致。

小麦品种资源农艺和品质性状遗传多样性研究进展

遗传多样性是作物品种改良的基础,评估具有普遍适应性的主要种质资源遗传多样性,可以预测纯系品种分离后代的遗传变异度,估计后代杂种优势表现。分别从农艺性状和品质性状两个层次,对国内外小麦品种的遗传多样性研究现状进行了综述,以期为小麦品种的改良提供参考。

我国农业植物新品种保护发展回顾、现状分析及发展建议

植物新品种保护是实施国家知识产权和科教兴农战略的重要组成部分,是农业科技创新的重要原动力。通过回顾我国农业植物新品种保护发展历程,结合对我国主要农业科研单位、高校和企业的相关调研结果及历年来农业植物新品种保护的数据,总结我国农业植物新品种保护的现状及研究进展。针对我国农业植物新品种保护中存在的保护意识淡薄、申请主体结构失衡、保护水平低、保护力度弱、维权难、取证难、执法难等问题,从加大宣传力度、加强科技管理、制定激励措施等方面提出促进我国农业植物新品种保护与创新工作的对策和建议,为进一步发展我国现代种业提升工程、有效提升种业监管治理能力、建设种业强国提供重要理论支撑和参考依据。

鹰嘴豆脂肪酸组成及其遗传多样性分析

以46份鹰嘴豆标准品种为材料,测定鹰嘴豆种子中脂肪酸的组成及其在粗脂肪中的质量分数,系统分析不同类型、不同来源鹰嘴豆种子中脂肪酸质量分数的差异。结果表明:不同类型鹰嘴豆种子中脂肪酸质量分数差异显著,同一类型不同鹰嘴豆品种中脂肪酸质量分数也有显著差异。饱和脂肪酸占总脂肪酸的质量分数11.49%~33.36%,平均14.19%;不饱和脂肪酸主要为油酸、亚油酸和亚麻酸,占总脂肪酸的质量分数65.10%~88.51%,平均86.00%。其中油酸质量分数为17.08%~45.0%,平均32.71%,遗传多样性指数H′为2.002;亚油酸油酸质量分数为40.27%~63.17%,平均51.15%,遗传多样性指数H′为1.8948;亚麻酸质量分数1.51%~3.73%,平均2.25%。相关性分析表明,在鹰嘴豆种子脂肪中,油酸质量分数与亚油酸、亚麻酸质量分数呈极显著负相关(r=-0.9607**,-0.8661**),亚油酸质量分数和亚麻酸质量分数呈极显著正相关(r=0.8849**)。

西北地区102份油菜地方品种农艺性状比较分析

以67份新疆油菜地方品种、12份西藏油菜地方品种和23份青海油菜地方品种为研究材料,对生育期、株高、一次有效分枝数、有效分枝高度、单株有效角果数、单果籽粒数、千粒质量、种子含油率等8个性状进行分析。表明,西北地区油菜地方品种具有丰富的遗传变异,8个植物学性状的变异系数(14.15%～89.32%)表现为有效分枝高度>单株有效角果数>株高>种子千粒质量>单果籽粒数>种子含油率>生育期。各农艺性状在三省区的变异有较大差异。利用离差平方和法进行聚类分析,102份油菜地方品种被分为5个类别,第Ⅰ类生育期、千粒质量和含油率最高;第Ⅱ类生育期、株高、有效分枝高度、种子含油率最低;第Ⅲ类各性状值居中;第Ⅳ类株高最高,有效分枝高度、单株有效角果数、单果籽粒数、千粒质量居第2,种子含油率居第3;第Ⅴ类单株有效荚数、一次有效分枝数、单果籽粒数最高。

保护新疆植物种质资源合理开展资源创新与利用

植物种质资源是生物多样性的重要组成部分,蕴藏着农作物品种改良的重要基因,是育种家用来选育新品种的重要材料,世界各国都非常重视植物种质资源收集、保存、评价与创新利用研究。新疆的植物种质资源十分丰富,具有多样性和特异性,植物的种类与我国其它省区相比有着很大差异。概述了新疆植物种质资源的分布与研究利用情况,分析当前存在的问题,提出抢救和保护新疆植物种质资源的必要性和应采取的措施,合理开展资源创新与利用。

遮荫弱光对甜瓜产量及光合特性的影响

【目的】研究遮荫弱光对甜瓜光合特性、产量和品质的影响,分析遮荫弱光影响甜瓜的生理机制过程。【方法】以新疆当地3个甜瓜品种为材料,设置适度遮荫、轻度遮荫和不遮荫3个处理,测定光合指标、SPAO值和果实产量与品质,数据运用SPSS 19.0软件分析。【结果】与正常光照相比,遮荫弱光造成甜瓜叶片SPAD值、气孔导度(Gs)、净光合速率(Pn)和蒸腾速率(Tr)迅速降低,胞间CO 2浓度(Ci)上升,甜瓜果肉中的可溶性固形物、可溶性糖、可溶性蛋白含量、折光糖和VC含量均下降。卡拉库塞的相关指标变化幅度较其力甘和比谢克沁小。【结论】不同甜瓜品种对遮荫弱光胁迫的适应性亦不同。甜瓜在轻度遮荫和重度遮荫环境下,其光合性能下降,光合产物累积能力及输出能力受阻,最终甜瓜产量和品质亦随遮荫程度加深而显著降低(P<0.05)。

新疆孜然地方品种的农艺性状分析

对新疆孜然地方品种主要农艺性状的平均值进行性状比较、相关分析和聚类分析。结果表明,以变异系数为依据进行分析,7个农艺性状的变异系数为4.2%-38.8%,表现为二级分枝数〉单株伞形花序数〉一级分枝数〉株高〉主角果粒数〉千粒重〉生育期,表明这些性状品种间差异较大,可用于杂交和育种选择。简单相关分析中,有5对性状相关显著,其中株高与单株伞形花序数、二级分枝数、主角果数呈显著正相关,千粒重与生育期、株高、二级分枝数、单株伞形花序数、主角果粒数均呈正相关。供试材料在遗传距离0.67水平上可聚为4个大类,可区分为矮秆生育期长千粒重较高、矮秆一级分枝数多、高秆单株伞形花序数多、二级分枝数和主角果数多千粒重高4种类型。

红花新品种DUS测试指南的制订

植物新品种特异性、一致性和稳定性测试指南既是指导测试机构开展DUS测试工作的技术手册,同时还是审批机关审查新品种DUS的技术标准。国际植物新品种保护联盟(UPOV)制定的关于植物新品种测试指南研制的技术文件"TGP/7植物新品种测试指南的研制",是研制各类植物新品种测试指南的国际标准和依据。主要阐述了中国红花新品种DUS测试指南研制的指导原则是以国际植物新品种保护联盟(UPOV)制定的《红花新品种DUS测试指南》为基础,结合育种实际,最终确定了8个必测性状、36个补充性状、32个标准品种,并与UPOV红花新品种DUS测试指南做了比较。红花DUS测试指南的制订对增强红花新品种保护,促进中国植物新品种保护事业的发展具有积极意义。

新疆冬小麦选育品种苗期耐盐性鉴定

【目的】通过盐胁迫下的冬小麦苗期植株变化,确定新疆冬小麦品种的耐盐能力,探索冬小麦抗盐种质的早期筛选方法,筛选新疆冬小麦抗盐品种,为冬小麦抗盐新品种的选育提供物质基础。【方法】以46个适宜新疆南北疆冬麦区种植的冬小麦选育品种为材料,采用水培法,研究供试品种苗期的耐盐性差异。【结果】不同供试新疆冬小麦品种的耐盐性具有较大差异,耐盐性强的品种有3个,分别是新冬18号、喀冬3号、黄河1号,这三个品种同时表现苗期丰产性;耐盐性较强的品种有2个;耐盐性中等的品种有21个,较弱的有17个;耐盐性弱的品种有3个。【结论】盐胁迫对冬小麦根生长的抑制作用强于对茎叶生长的抑制,苗期根部生长量可以作为冬小麦盐敏感的指标。

植物资源图像采集初报

【目的】植物资源的外体表征携带了十分有价值的科研、科普信息,传统意义上仅通过文字和数据的描述并不能完全揭示植物的形态特征。简述植物种质资源图像采集及图像后加工的方法,实例分析图像采集过程出现的问题,并提出解决的办法。【方法】图像采集分为室外、室内两个方向。室内拍摄主要进行果实、种子等性状图像采集;室外对株形、叶姿等拍摄。【结果】图片形象信息能迅速、准确、直观地揭示植物种质资源的数量及形态特征等全部信息,把生物描述和形象图片信息有机的结合起来,更有利于对植物的外体表征形象的表达。【结论】建立了新疆农作物资源、林果资源、药用植物资源等的植株形态、果实性状、解剖性状等图像库及鉴定评价数据库,并建立共享体系。

植物新品种特异性、一致性和稳定性测试

植物新品种的特异性、一致性和稳定性是授予其品种权的实质条件,对特异性、一致性和稳定性进行技术审查的过程简称为植物新品种DUS测试。介绍了植物新品种DUS测试基本知识和技术方法。

构建科技创新平台 提高自主创新能力——广州有色金属研究院改革发展纪实

广州有色金属研究院是我国南方最大的从事有色金属和稀有稀土金属综合开发利用及新材料高技术应用研究的科研机构。目前，全院资产总额2．883亿元，净资产1．753亿元，在职人员638人，其中高级职称以上173人，中级职称167人，初级职称98人。全院设有资源开发及综合利用、耐磨材料及工程机械、粉末冶金工程技术、表面工程技术、稀土功能材料、精细化工材料、化工冶金、新型焊接材料、纳米粉体材料、机电一体化设备研究、材料分析检测等10多个研究开发领域。依托研究院建立了国家钛及稀有金属粉末冶金工程技术研究中心、广东省表面工程技术研究中心、广东省现代表面工程重点实验室、广东省矿产资源开发及综合利用技术重点实验室等研究机构以及中国有色金属工业华南产品质量监督检验中心、广东省有色金属产品质量监督检验站和中国有色金属进出口商品检验认可实验室等公证性检测机构。2004年经广东省科技厅批准，依托研究院组建广东省金属材料公共实验室，2005年经广州市科技局批准，依托研究院组建广州市焊接材料行业工程技术研究中心。

棉花DUS测试指南修订版现存问题的探讨

对2010年棉花DUS测试指南修订版在测试性状的选择上比2008版指南更为实用高效的优势进行了总结,但对一些必测性状的划分定级还不够准确细化,在实践应用中仍存在对某些假质量性状是否选择、标准品种的确定以及近似品种应如何选择等问题,分析探讨了这些问题存在的原因,并提出了相应的对策和建议,以期为广大棉花育种者和棉花后续测试工作提供参考。