山西省大豆品种资源研究

大豆品种资源研究包括野生大豆考察和搜集。考察了山西省7个地区51个县市,搜集到野生大豆542份,均编目入国家品种资源库。栽培大豆经征集、观察、记载、整理、保存、编目入库2 272份,数量之多,居全国首位。经品质、抗逆性、抗病性鉴定,筛选出许多优异资源,如脂肪含量高达23%～24%,蛋白质含量45%～48%;耐旱、耐盐、耐酸雨;抗大豆花叶病、根腐病、孢囊线虫病。通过大豆品种资源的种内和种间杂交,探讨了其遗传变异规律,创造出84个栽培大豆新品系,其中,高抗大豆孢囊线虫的8个新品系,被国内20多个科研生产单位利用,产生了较大的经济和社会效益。野生大豆创新出110个中间材料,可作饲草在汾河两岸种植,也可作纳豆进行开发。

山西省苦荞品种资源的研究

对山西省苦荞品种资源的分布区域、主要农艺性状和营养成分进行分析,开展苦荞资源研究,对筛选优异苦荞种质资源和改良苦荞品种具有重要的指导意义。利用Excell 2003和DPS 7.5软件,从品种资源的分布区域、主要农艺性状和营养成分含量3个方面,对《山西省农作物品种资源目录》和《中国荞麦品种资源目录》记载的山西省苦荞品种资源进行了统计分析。结果表明:山西省各地均有苦荞种植,但不同苦荞品种在生育期、株高、主茎节数、主茎分枝数、单株粒重和千粒重性状上存在着明显差异,表现出苦荞地方品种资源的多样性。山西省苦荞资源的蛋白质和脂肪含量平均值高于全国平均水平,维生素PP含量平均值与全国平均水平相当,而维生素E含量平均值低于全国平均水平;微量元素Ca、Mg、Cu、P和Se等含量极为丰富,Fe、Mn和Zn等含量亦较高;含有的18种氨基酸中谷氨酸含量最高,色氨酸含量最低。并采用欧氏距离,利用类平均法对调查材料进行了系统聚类分析。通过对《山西省农作物品种资源目录》和《中国荞麦品种资源目录》中保存的苦荞资源进行分析,对不同的品种资源进行了分类,育种工作者可以选择具有互补性状的种质资源,通过杂交育种途径,选育出丰产、优质、抗逆的新品种。

山西省甜荞品种资源的研究

《中国荞麦品种资源目录》保存有357份山西省荞麦资源,其中257份甜荞。山西省甜荞资源具有丰富的产量性状、子实品质,为荞麦遗传改良提供了丰富的材料基础。育种工作者可以选择具有互补性状的种质资源,通过杂交育种途径,选育出丰产、优质、抗逆的新品种。

山西省干旱地区农作物种质资源普查与分析

本研究对山西省干旱地区右玉县、阳曲县、隰县、临县、石楼县、繁峙县、灵丘县、五台县、浑源县、武乡县、五寨县和兴县12个县的农作物种质资源进行了普查和数据分析。通过查阅文献和实地调查相结合的方法,完成了12个县农作物种质资源普查表的编制,分析了1981年到2010年30年来普查县气候及植被变化趋势,并阐述了普查县大宗农作物种植面积、产量和大面积种植品种的变化情况,在此基础上提出了农作物种质资源保护面临的问题及对策建议。研究结果为干旱地区农作物种质资源的保护、研究和利用提供了参考。

山西省干旱区抗逆农作物种质资源调查

2011—2013年山西省农业科学院农作物品种资源研究所调查、收集了山西省干旱地区8个县26个乡67个村的抗逆农作物种质资源共686份,隶属于12科24属30种。对所收集到的资源的种类、特性、分布以及调查地区的抗逆农作物种质资源现状进行了分析,并对山西省干旱区抗逆农作物种质资源的收集、保护和利用提出了建议。

山西省甜荞种质资源营养特性的研究

通过对山西省的75份甜荞遗传资源的主要营养成分进行分析,明确了山西省各地区甜荞资源维生素E、维生素PP、和Se元素的平均含量和变化范围,筛选出高含量维生素E资源4份,高含量维生素PP资源5份,高硒资源17份,并对优异资源的分布情况进行了分析。

山西省地方苦荞品种类型及形态生态特点研究

通过对山西省110个地方苦荞品种类型及形态生态特点分析,明确其分布、生态区及苦荞主产区,为引种、育种及其利用提供依据。

利用SSR分析山西省玉米地方品种的遗传多样性

采用混合取样方法和SSR分子标记技术,利用48对引物对山西省38个玉米地方品种的遗传多样性进行了分析。共检测出368个等位基因,每个SSR位点的等位基因数为2～14个,平均为7.48个;多态性信息量(PIC)变化范围在0.24～0.89之间,平均为0.66。总共检测出185个稀有等位基因,21个特有等位基因。SSR标记聚类分析把38个品种大体分成了4个群。研究表明,山西地方品种遗传多样性非常丰富,很多品种具有频率很高的独特基因,它们可能具有一定的特异性。因而,山西玉米地方品种对于拓宽玉米种质的遗传基础可能会起很大的作用。

山西省甜糯等特用玉米研究进展及发展前景

山西省甜糯玉米及其加工产业近年来发展较快,与之相关的品种选育研究也取得了不少成果。分析了从2001年以来山西省通过审定的甜糯等特用玉米新品种及其育种技术发展情况,希望能为甜糯玉米育种者及相关领域的研究者提供一定的参考价值。

山西省野生大豆资源遗传多样性分析

以山西省100份野生大豆资源为试验材料,对其10个质量性状和9个数量性状进行了遗传多样性分析和农艺性状聚类分析,为山西省野生大豆资源的利用提供理论依据。结果表明:山西省野生大豆资源遗传变异丰富,9个数量性状的多样性指数(Shannon-H)都大于1.8。基于农艺性状的聚类分析结果表明:100份野生大豆可分为2大组群,第一组群主要为山西中部和北部资源,品种生育期短,株高较矮,单株荚数、单株粒数较少,百粒重和单株粒重低,第二组群为山西中部和南部资源,品种生育期长,株高较高,单株荚数、单株粒数、百粒重和单株粒重明显高于第一组群。本研究结果表明山西省野生大豆资源变异类型丰富,遗传多样性程度高。

1961-2010年山西省的降雨量变化及其对农业生产的影响

为山西省农业生产和旱灾预防提供依据,采用参数线性回归检验(LR)和非参数Mann-Kendall检验(MK)法,对山西省1961-2010年的降雨时空变化特征进行分析。结果表明:近50a山西省年平均降雨量呈减少趋势(-19.938mm/10a),20世纪80年代开始,年降雨量开始减少,90年代后,年平均降雨量减少更明显;春夏秋冬四季降雨量均呈减少趋势,其中夏秋季降雨量减少显著,尤以夏季减少最突出,春冬季降雨量变化不大;播种期(4-5月)降雨量较少,抗旱保苗仍然是山西春季播种的主要问题。山西省1961-2010年降雨量呈减少趋势,并且农作物生长的夏季和秋季降雨量减少最明显,降雨减少给农业生产带来不利影响。

绿豆品种资源耐盐性鉴定与研究

通过对１１９９份绿豆品种资源进行耐盐性鉴定，筛选出芽期及苗期耐盐（１级、２级）的品种分别是１８０份和１６份；

中国燕麦品种资源的研究

中国保存有3243份燕麦品种资源,多年来燕麦品种资源在农艺性状、品质分析、抗逆性、熟性方面的研究表明:中国燕麦资源具有非常丰富的产量性状、籽实品质、抗逆性与熟性基因库。在一些性状上皮、裸燕麦可以互补,通过皮、裸燕麦种间杂交育种途径,可以选育出丰产、优质、抗逆的新品种。

山西省黍稷高抗倒种质资源的丰产性和适应性鉴定

高抗倒黍稷种质资源的丰产性和适应性存在较大差异,鉴定筛选出同时具有高抗倒、丰产性好和适应性广的黍稷种质是满足黍稷生产需求的有效途径。在前期对山西省1192份黍稷种质资源进行抗倒性鉴定并筛选出71份高抗倒种质材料的基础上,进行了丰产性和适应性鉴定。结果显示,共筛选出6份高抗倒、丰产性最好、适应性广的种质材料和8份高抗倒、丰产性良好、适应性广的种质材料。这些种质可以在山西省及周边省(区)的黍稷生产中进行推广利用。

山西省新征高粱种质资源的遗传多样性分析

采用多样性指数、变异系数和聚类分析等方法,对山西省2010—2017年间新征集的111份高粱种质资源17个性状进行遗传多样性研究。结果表明,在8个行政地区中,吕梁市征集资源的遗传多样性指数最高(为1.376)。10个质量性状中粒色的遗传多样性指数最高(为1.733),而7个数量性状中以千粒重的遗传多样性指数最高。数量性状的遗传多样性指数都高于质量性状。聚类分析将111份资源划分为五大类,除晋城市地区15份种质分散于各个类群外,来自相同行政区域的种质归入一群。本研究的结果为山西高粱种质资源的创新利用和新品种的选育提供了理论依据。

中国黍稷种质资源研究与利用

历时22年,从全国23省(区)搜集黍稷种质资源8515份,并进行了16项农艺性状鉴定,编写中国黍稷品种资源目录,繁种入国家长期库贮存。对其中6000余份种质资源进行了蛋白质、脂肪、赖氨酸分析,耐盐鉴定和抗黑穗病鉴定,筛选出一批单一性状突出和综合性状优良的优异资源,有5份直接提供生产利用,其中3份被农业部评为1级和2级优异种质资源,在全国大面积推广种植。优异种质资源提供育种单位利用后在全国培育出43个优良品种,成为当地的主干品种,取得明显的经济和社会效益。

山西谷子地方品种农艺性状和品质性状的综合评价

【目的】通过对山西谷子地方品种种质资源农艺性状和品质性状进行综合评价,分析山西谷子种质资源的多样性特点和分布规律,为种质资源的评价和新品种选育提供参考。【方法】利用变异系数、Shannon-Weaver多样性指数对212份山西谷子种质资源的15个性状进行多样性分析和性状差异分析,采用聚类分析、主成分分析、相关性分析以及逐步回归分析对山西谷子种质资源进行综合评价和鉴定指标筛选。【结果】212份山西谷子种质资源多样性指数范围为0.92—2.15,除粒色外,均大于1.00;变异系数范围为3.35%—38.66%,株高、穗长、茎长、茎粗、穗粗、节数、码数、码粒数、单穗重、穗粒重、千粒重、直/支比和粒色变异比较丰富,淀粉和蛋白质变化较小。聚类分析把山西谷子种质资源分为3个类群:第一类群北部品种,来源地包括大同和朔州;第二类群中部品种,来源地包括阳泉、太原、晋中和榆次;第三类群南部品种,来源地包括临汾和运城,与山西地理分布吻合;北部品种中单穗重、穗粒重和千粒重等性状的平均值更高,南部品种中码粒数、单穗重、千粒重、蛋白质、淀粉和直/支比表现出更高的变异性。主成分分析把15个性状归为9个主成分,累计贡献率为89.26%,表明9个主成分包含了谷子表型性状的大部分信息。山西谷子种质资源表型性状的综合得分F值均值为0.521,临汾的黄疙瘩最高(0.709),大同的牛毛黄最低(0.315)。15个性状和综合得分F值的相关性分析表明,10个农艺性状(株高、穗长、茎长、茎粗、穗粗、节数、码数、码粒数、单穗重和穗粒重)与F值呈极显著正相关,直/支比与F值也呈极显著正相关。采用逐步回归分析法筛选出9个性状,分别为株高、穗长、茎长、码数、码粒数、单穗重、蛋白质、直/支比和粒色。【结论】山西谷子地方品种表型多样性丰富,山西谷子资源划分为南部品种、中部品种和北部品种,划分结果与地理来源吻合。直/支比可作为评价指标引入到谷子种质资源的综合评价中。筛选出9个性状可以作为谷子种质资源性状评价指标。山西谷子南部资源多样性更丰富,可作为谷子品质和特色育种的资源库。

山西谷子核心资源群体结构及主要农艺性状关联分析

【目的】分析山西谷子地方品种遗传多样性和群体遗传结构,筛选与谷子农艺性状相关联的分子标记,为谷子杂交组合亲本选配及分子标记辅助育种提供依据。【方法】利用96对SSR标记对595份山西谷子核心资源进行全基因组扫描,采用PowerMarker 3.25软件分析群体遗传多样性,利用STRUCTURE 2.3.4软件分析群体遗传结构,使用TASSEL 2.1软件中GLM(general linear model,Q)和MLM(mixed linear model,Q+K)2种方法,进行表型和标记关联分析。【结果】96对SSR引物共扩增出828个等位变异,平均每对引物扩增到8.6个,变化范围为2—26;基因多样性指数变化范围为0.005—0.941,平均为0.610;多态信息量变化范围为0.005—0.938,平均为0.577;各位点杂合度变化范围为0—0.050,平均位点杂合度仅为0.016。群体结构分析将595份核心资源分为3个亚群。4560个SSR位点成对组合中,共线性组合和非共线性组合之间都存在一定的连锁不平衡。D′统计概率(P<0.01)支持的LD成对位点1955个,占全部位点组合的42.9%,D′平均值为0.23。通过GLM方法共检测到12个极显著性位点(P<0.01),表型变异解释率为2.34%—13.94%,平均为6.33%,贡献率较高的等位变异位点是CAAS2050(R2=13.94%)和B153(R2=11.36%);通过MLM方法共检测到9个极显著性位点(P<0.01),表型变异解释率为2.80%—9.22%,平均为5.16%,贡献率较高的等位变异位点是P89(R2=9.22%)和P3*(R2=8.28%);2种方法共同检测到的极显著性位点有7个。【结论】利用SSR标记分析了595份山西谷子核心资源的遗传多样性和群体遗传结构。2种关联分析模型中,GLM方法关联到12个标记与节数、株高、颈长、茎粗、穗长、穗粗、码数、码粒数、蛋白质含量9个性状相关;MLM方法关联到9个标记与节数、颈长、叶宽、茎粗、穗粗、码数、码粒数、千粒重8个性状相关。

山西重要黍稷种质资源品质性状的初步鉴定与评价

营养品质和口感品质是组成黍稷种质子粒品质的重要组成部分。粗蛋白和粗脂肪含量是组成营养品质的主要成分,赖氨酸和可溶性糖含量是组成口感品质的主要成分。通过对山西省有代表性的90份黍稷种质的粗蛋白、粗脂肪、赖氨酸和可溶性糖的测定,评价了参试黍稷种质资源的营养品质和口感品质。结果表明,黍稷种质资源的粗蛋白平均含量为11.88%,粗脂肪平均含量为3.69%,赖氨酸平均含量为0.19%,可溶性糖平均含量为2.04%。鉴定筛选出7份粗蛋白含量13.00%、粗脂肪含量4.00%以上的高营养品质种质;15份赖氨酸含量0.20%以上、可溶性糖含量2.00%以上的口感品质优的种质;3份粗蛋白含量13.00%以上、粗脂肪含量4.00%以上、赖氨酸含量0.20%以上和可溶性糖含量2.00%以上的营养品质和口感品质均优的种质。营养品质和口感品质与不同类型种质的相关性分析表明,稷的营养品质好于黍,黍的口感品质好于稷,红粒种质营养品质和口感品质最好,白、褐、复色的种质居中,黄粒的最差;粒形和营养品质及口感品质相关不显著。研究结果为今后优质种质利用提供了参考依据。

基于SSR标记的山西野生大豆种质资源遗传多样性分析

分析山西野生大豆资源的遗传多样性和遗传结构有助于了解山西野生大豆起源与进化,为野生大豆优异种质挖掘及资源高效利用等提供理论基础。本研究采用52对SSR分子标记对来自于山西省9个地区32个县市的70份野生大豆资源进行了遗传多样性分析。结果表明:共扩增出450个等位基因,平均每对引物扩增出8.7个等位基因,变幅为3～19。等位基因频率为0.185 7～0.885 7,平均0.421 0;基因遗传多样性指数为0.210 2～0.871 8,平均0.710 0;多态性信息含量为0.201 9～0.858 4,平均0.679 7。将所有供试材料按地理来源分类,并进行遗传多样性分析。结果表明,中部野生大豆资源的平均等位基因数、平均基因多样性指数和平均多态信息含量最高,北部次之,南部最低。而各组的平均主要等位基因频率结果与之相反。基于遗传结构和基于遗传距离的聚类分析都可将试验材料分为3个类群,两种分类结果基本相同。第一类群主要包括山西中部部分资源,第二类群主要包括山西中部部分资源和山西北部资源,第三类群主要包括山西南部资源。聚类结果与地理来源较为一致。山西野生大豆资源遗传多样性较高。中部野生大豆资源的遗传多样性最高,北部资源次之,南部资源最低。推测山西中部和北部曾经发生过种质交流,导致中部资源遗传多样性最高,该区域可能为山西野生大豆的遗传多样性中心。