麦穗干插花加工型小麦种质资源的筛选

本研究以麦穗干插花(以下简称麦穗花)加工企业认可的云生1号、云麦53号品种为对照,采用芒长、穗长和茎秆强度3个加工企业认为影响麦穗花加工和销售的重要指标,对42份长芒小麦种质资源进行性状筛选与评价,并利用文献报道的与小麦茎秆强度相关的SSR分子标记对参试资源进行茎秆强度辅助选择,挑选出在农艺性状和分子遗传学上都适合加工麦穗花的优异种质资源,为云南干花产业发展提供新的原材料。结果表明,通过两年的田间种植观测与数据分析,未发现3个性状都较两个对照优异的资源。其中,C6(小黑麦)两年的芒长都较两对照显著优异且穗长和茎秆强度差异不明显或也显著优异,是比两个对照更适合加工麦穗花的优异资源;其次是C3和C9,两年的穗长和茎秆强度都显著优于或与两个对照差异不显著,也是加工麦穗花的较理想资源;C4、C5、C7和C8的穗长较云麦53号显著优异,芒长和茎秆强度则差异不显著或也显著优异。对茎秆强度的SSR分子标记辅助选择结果表明,C4、C6可能携带有与云麦53号相同的BARC59、BARC134和WMC48位点以及与云生1号相同的BARC59位点,C3、C5、C8也可能携带与云麦53号相同的BARC59、BARC134和WMC48位点以及与云生1号相同的BARC59、BARC358位点,C9可能携带有与云麦53号相同的BARC59、BARC134位点以及与云生1号相同的BARC59、WMC48位点。但是,用这些引物获得的分子标记结果与表型评价结果之间的一致性都在50%及以下,可能这些分子标记都不适宜用作供试小麦材料茎秆强度的辅助筛选。今后还需进一步筛选适合评价麦穗花加工型小麦种质资源的指标及分子标记,为选育满足生产需求的优良小麦品种提供技术支持。

滇西地区小麦地方品种SSR分子标记遗传多样性及亲缘关系分析

作物种质资源鉴定评价是种质资源保护与利用的重要环节。滇西地区是云南省小麦地方品种最重要的原产地,分布有类型多样数量丰富的资源。开展分子遗传多样性分析对明确其遗传背景、提高育种利用率具有重要意义。本研究利用65个SSR分子标记对186份来源于滇西地区的小麦地方品种进行遗传多态性分析。共检测出等位变异407个,平均为6.26个。主要等位基因频率共计为36.1077,平均为0.5555。基因多样性指数总计为37.5473,平均为0.5777。多态性信息含量(PIC)总计为34.9924,平均为0.5383,变幅为0.1465~0.8356之间,多态性达到高度水平(PIC≥0.5)。A、B、D亚基因组中,基因多样性指数的平均值从高到低依次为B>A>D;7个同源群中,基因多样性指数的平均值变幅为0.5202~0.6508,最高为第四同源群,最低为第七同源群。聚类分析表明共分为2大类群,其中5份材料为第Ⅰ类群,主要为四倍体材料;181份材料为第Ⅱ类群,全部为六倍体材料。第Ⅱ类群中的铁壳麦单独聚为一类,其他地方材料大致可按临沧、保山、大理等相同地理来源聚为一类。主成分分析结果与聚类分析一致。上述结果表明滇西小麦地方品种遗传多样性丰富,是未来小麦育种改良的宝贵基因库。

云南地方小麦种质资源条锈病抗性鉴定与抗病基因分子检测

作物种质资源深入鉴定是育种利用的前提和基础。云南省农作物种质资源库保存了丰富的云南地方小麦种质资源,但其条锈病抗性特征尚不明确。本研究通过开展田间成株期条锈病抗性鉴定及3个已知抗病基因Yr5、Yr10、Yr15的基因型分析,明确云南省农作物种质资源库保存的260份云南地方小麦种质资源条锈病抗性水平及3个已知抗病基因位点分布,为小麦条锈病优异抗性资源筛选与抗病基因发掘利用提供理论参考。结果表明:260份云南地方小麦种质资源在2022年嵩明试验点的田间成株期条锈病抗性表现免疫和近免疫材料38份,占14.62%;高抗材料93份,占35.77%;中抗材料46份,占17.69%;中感和高感材料83份,占31.92%。同时利用毛细管电泳检测技术,明确260份云南地方小麦种质资源中携带Yr10抗病基因的材料为11份,占比为4.23%,携带Yr5和Yr15抗病基因的材料均为0份。综上,260份云南地方小麦资源中具有较为丰富的条锈病抗性材料,免疫、近免疫及高抗材料占比为50.39%,并且未检测出已知抗病基因Yr5和Yr15,推测上述材料很可能携带有未知抗病新基因。

云南省玉米地方种质资源类型及其品种的地理和生态分布

对云南地方玉米种质资源的类型及品种的整理和遗传分析,表明云南玉米地方种质资源共有7个类型,类型多样,分布广泛;昆明地区和滇中生态区是云南玉米资源类型的多样性分布地区和生态区;大理州、红河州、昭通地区和楚雄州是多种类型品种的多样性地理分布区,而滇中和滇南是多种类型品种多样性的生态分布区;但不同类型品种的地理和生态分布存在多样性差异,保山地区、昭通地区和大理州等5个地、州、市是马齿型品种的主要分布地区,昭通地区还是半马齿型、硬粒型和爆裂型品种多样性的地理分布区;玉溪市、红河州利文山州等5个地、州、市是糯质型品种的多样性分布地区;滇中是马齿型、半马齿型和硬粒型品种分布的生态区;滇南是糯质类型品种分布的主要生态区;昭通地区分布有多种类型的玉米种质资源,与当地的耕地成分、分布状况,人们种植和利用玉米的目的及用途密切相关。南部地区和滇南生态区分布有较多的糯质类型品种,南部各民族的民族饮食文化偏爱糯食。

云南省地方玉米种质资源的类型、品种及其子粒颜色多样性分析

对云南省地方玉米种质资源类型、品种(遗传)及子粒颜色的整理和分析,表明云南省玉米地方种质资源共有7个类型。类型多样,分布广泛,但不同类型的生态分布区和品种及其子粒色泽多样性存在较大差异。硬粒型品种及其子粒色泽多样性指数最大,品种数最多,占地方种质总数的58.2%;其次是半马齿型和糯质型品种,子粒颜色以黄、白色为主,分别占品种总数的43.3%和42.8%,其他颜色较少。糯质型品种主要集中分布于滇南和滇中两大生态区,存在不同的品种类型和丰富的种质资源,以及水平分布的区域性和立体分布的生态特点。硬粒型玉米品种的多样性与云南省的耕地成分、分布状况、人们种植和利用玉米的目的及用途密切相关。糯质玉米的丰富性、多样性和生态分布特点主要与云南省各民族人民的民族饮食文化密切相关。

云南小麦资源创新种质的抗锈性与生态适应性鉴定研究

采用条中 2 8、2 9、30和 31号生理小种和来自云南小麦生产上流行的 12个叶锈菌 ,以人工混合接种鉴定和不同生态试点自然发病鉴定相结合的方法 ,对常规有性杂交、系谱选育成的创新小麦种质进行抗锈性和生态适应性鉴定。结果表明 ,小麦创新种质 YV98- 15、YV98- 16、YV98- 30 0 6和 YV98- 30 17对接种条锈病菌和不同生态试点的自然条锈病菌具有良好的抗病性 ,并有良好的生态适应性 ,可作为广适性和条锈病的抗源亲本利用 ;除德宏田麦和楚雄地麦生态型外 ,YV97- 32、YV98- 16、YV99- 10 19和 YV97- 12 14可用作叶锈病的抗源亲本利用 ;所有参试材料对各生态试点的秆锈病菌具有良好的抗性 ,可用作小麦秆锈病的抗源 ;丽江、昆明田麦生态型的条锈病菌 ,以及玉溪、德宏田麦和楚雄地麦生态型的叶锈病菌可能与接种病菌不同 。

昆明市双哨乡户级庭园植物多样性分析

采用参与性生物多样性评估方法 ,在双哨乡植物遗传资源多样性保护利用协会参与下 ,对该乡双桥村 1 1 8户农户的庭园植物多样性进行了调查。结果表明 ,双桥村共有庭园植物 93种 ,包括花卉、蔬菜、果树等 ;有 6 7户农户拥有庭园植物 ,庭园植物多样性在不同农户间存在较大差异 ,6 7户农户中 80 .5 %的农户仅拥有 1～ 9种庭园植物。 1 9.5 %的农户拥有 1 0种以上 ,对庭园植物物种多样性保护的贡献较大。户主的年龄、文化程度和家庭人口等与庭园植物物种多样性密切相关。

云南昆明市双哨乡双桥村户级植物资源多样性保护与利用

以位于昆明城市饮用水保护区的双桥自然村为调查点,采用参与性生物多样性评估(Participatory biodiversity ap-praisal,简称PBA)方法,在当地村民参与下随机调查了100户农户种植管理和利用的植物种和品种多样性。结果表明,100户农户共种植管理和保存着70个植物物种,共有150个大田栽培植物、庭园观赏和绿化等植物品种。其中大田栽培物种31个、105个品种,庭园观赏、绿化等物种39个、45个品种,有着丰富的植物资源多样性。大田植物如玉米(Zea maysL.)、马铃薯(Solanum tuberosumL.)、豌豆(Pisum sativamL.)、烟草(Nicotiana tabacumL.)、小麦(Triticum aestivumL.)、白菜(BrassicapekinesisRupr.)和蚕豆(Vicia fahaL.)等物种资源及其品种被广泛栽种和利用,而观赏和绿化植物种相对较少。户级水平间种植利用的植物资源数量和多样性存在明显差异,6%的农户栽种、管理和利用的植物种和品种的多样性和丰富程度高,因而对植物多样性保护有较大贡献。

云南地方糯玉米自交系产量性状的遗传效应分析

采用NCⅡ遗传设计和朱军QGA加性-显性模型(AD模型)软件,分析来自云南省18个地方品种糯玉米、2个普通玉米和4个引进的自交系,研究了穗粗、单株粒重、千粒重、穗行数和穗重等9个性状的加性和显性遗传效应。结果表明,单株粒重、穗重和穗行数受基因加性效应控制,加性效应方差对表型方差的贡献率分别为33.7%、33%和29%;千粒重、穗长和穗粗受基因加性效应-显性效应控制,加性和显性效应方差对表型方差贡献率分别为千粒重33%和21%、穗粗39%和13%、穗长17%和10%;其它3个性状受环境影响较大,遗传模式也较为复杂。遗传力分析揭示了对单株粒重、穗重、穗行数、千粒重和穗粗选择效果明显;以性状加性效应值及显著性,筛选出3、10、15、16和18号5个糯玉米优异自交系,其所有观察性状的加性效应值均优于对照CK1(忻州黑糯)和CK3(中糯246)自交系,部分性状优于CK2(N9605)和CK4(自330)。

中期种质库贮藏下真空和非真空包装普通小麦种子的衰老特性及寿命差异

为了解低温中期种质库[(2±2)℃]贮藏下普通小麦种子的衰老或存活特性及贮藏前环境相同的同一基因型种子在真空密封和非真空包装保存中的种子寿命差异,探讨低温中期种质库延长种子寿命的适宜种子包装方式,分析了2种包装的89份普通小麦种子保存11年的存活分布、衰退率(1/σ)、初始质量(Ki)、平均寿命(P50)和贮藏寿命(logσ)。结果表明,两种包装89份种子的衰老或存活频率均符合正态分布,但是部分基因型种子的衰退率和寿命因不同包装而出现差异。贮藏前环境及种子水分相同的同一基因型种子,真空密封保存较非真空贮藏显著衰老的比例小、程度轻,因而真空密封贮藏更利于维持种子寿命。虽然真空密封保存的种子较非真空贮藏的种子Ki值高,但并不支持Ki值是种子初始质量或潜在种子寿命的假设。

户级水平大田作物多样性与经济关系分析

以昆明市官渡区双哨乡双桥自然村为调查点 ,采用参与性生物多样性评估 (ParticipatoryBiodiversityAp praisal,简称PBA)方法进行问卷调查。通过对该村 1 0 0户农户的调查分析表明 ,在 1 0 0户农户利用大田作物品种作为家庭经济收入主要来源的有 94户 ,利用的大田栽培物种 1 8个 ,品种 5 2个。农户利用品种的数目与家庭种植业收入存在相关性 ,以利用 7个品种的第 7类农户的种植业收入较高 ,是农户平均种植业收入的 1 5倍 ,同时第 7类农户间利用品种的搭配模式不同 ,农户间的经济效益也不同 ,最佳模式为红大烟 +鲁三 2号 +五月桃 +83-1 +脱毒洋芋 +小甘蓝莲花白 +蚕豆 ,农户间持有和利用品种的相似性较小 。

云南小麦(Triticum aestivum ssp yunnanense King)的抗旱性鉴定研究初报

云南小麦(Triticum aestivum ssp yunnanense King)产于云南省澜沧江、怒江下游.为云南省所特有,具有护颖坚硬、极难脱粒、穗轴受压力易折断等原始特性,又有耐瘠薄、抗旱、抗穗发芽、抗鸟害等多种优点。本文研究了云南小麦的苗期和成株期抗旱性。结果表明云南小麦的苗期抗旱性在不同品种间存在较大差异,但均不及云南普通小麦地方品种油榨地光头麦;而澜沧铁壳麦和永德铁壳麦的苗期抗旱性强于育成品种云麦42。云南小麦具有较强的成株期抗干旱能力,不同品种间差异不明显,其中云县铁壳麦超过油榨地光头麦,其它品种与育成品种云麦42接近。

不同初始发芽率水平贮藏10年后的云南稻麦种质种子活力变化

检测了云南作物种质低温中期库保存10年后的278份云南稻种和153份小麦的发芽率,分析了检测材料总体平均、物种、生态种植区来源和不同发芽率起始水平的平均活力变化。结果表明被检测的稻种和小麦总体平均活力下降极显著,但34 5%的稻种和26 8%的小麦活力有上升趋势;不同物种包括亚种、生态型和变型,生态种植区来源和起始发芽率水平间种子活力下降程度存在较大差异;部分检测材料活力升高的主要因素来自种子本身的休眠和贮藏等遗传特性;就检测材料而言,籼粳交错区的云南地方稻种及早熟和中早熟麦区的小麦较其他稻区和麦区种质更容易贮藏。

云南创新小麦种质资源的抗锈性筛选和生态适应性鉴定

采用多菌系人工混合接种鉴定和不同生态试点自然病害鉴定相结合的病害鉴定方法 ,对常规有性杂交、系谱选育成功的小麦创新种质进行了抗锈性和生态适应性鉴定。结果表明 ,小麦创新种质YV98- 15和YV98- 30 15对接种条锈病菌和不同小麦生态试点的条锈病菌具有良好的抗病性 ,并有良好的生态适应性 ,可作为广适性和条锈病的抗源亲本利用 ;除玉溪、德宏田麦和楚雄地麦生态型外 ,YV97- 32、YV98- 16、YV99- 10 19和YV97- 12 14可用作叶锈病的抗源利用 ;所有参试材料对所有生态试点的秆锈菌具有良好的抗病性 ,可用作小麦秆锈菌的抗源亲本 ;丽江、昆明田麦生态型的条锈病菌 ,以及玉溪、德宏田麦和楚雄地麦生态型的叶锈病菌可能与接种病菌不同 。

一个预测贮藏在低温种质库的小麦种子寿命的方程

为探讨将种子发芽率百分数转化为存活比,促使种子存活曲线变成直线,并用于预测种子寿命的可行性,3个含水量水平的3种小麦8个种子批的种子被贮藏在20℃、30℃和40℃的温度下长达810 d,以获取发芽率和贮藏时间的成套数据。比较了概率、存活比与贮藏时间绘制的种子存活曲线、构建的概率回归和存活比线性回归方程的拟合性,并利用逐步回归法分析了贮藏温度、种子含水量及其交互作用对种子平均寿命和死亡时间分布标准差的影响。结果表明,与概率值相比,存活比更容易将种子存活曲线转变成直线,与贮藏时间的线性回归方程的拟合性也优于概率回归方程;贮藏温度和种子含水量的交互作用是影响小麦种子平均寿命和死亡时间分布标准差的主要因素,其作用也大于独立的温度、种子含水量、温度平方和种子含水量的对数。在此基础上,建议将Ellis和Roberts活力模型改写成V i=K i-p/10K-CWT(t×m)和G i/G0=A-p/10K-CWT(t×m),并比较了两者对贮藏在低温种质库的普通小麦种子的贮藏时间和发芽率的预测准确性,结果后者预测的分布在"观察值±观察值×10%"范围的贮藏时间和发芽率分别是前者的2倍和3.5倍,证明用后者预测贮藏在低温种质库的普通小麦种子的寿命和发芽率,尤其发芽率是适合的。

云南省黑甜玉米种质鲜果穗主要产量因子的遗传效应分析

以云南黑甜玉米种质材料20份,按Griffing(4)双列杂交法配制的90个测交种或组合为材料,采用朱军QGA软件及加性-显性模型(AD模型)分析被测试材料的鲜果穗重、穗长、秃尖长、穗粗、穗行数和行粒数6个性状的加性和显性遗传效应。结果表明,鲜果穗重和穗粗主要受基因加性效应控制,穗长和穗行数受加性-显性效应制约,秃尖长和行粒数的加性与显性作用不明显,6个性状遗传力均偏低。综合被测试材料6个性状的加性效应值(一般配合力)和组合或测交种显性效应值(特殊配合力),筛选出2、7、8和11号4个优良材料及2×8、8×10、8×9、4×5和4×8共5个优良组合或测交种。

基于SSR标记的云南糯玉米、爆裂玉米地方种质遗传多样性研究

利用SSR标记分析了 1 6份和 1 4份代表云南不同生态地区糯玉米、爆裂玉米地方种的遗传多样性。从 96对SSR引物中分别筛选出分布于玉米基因组 1 0条染色体上的 6 1对引物和 4 3对引物 ,每对引物可以分别稳定地检测到 1～1 2个和 1～ 1 3个多态性片段 ,糯玉米共 2 2 6个 ,平均为 3.70个 ,片段大小介于 70～ 70 0bp之间 ;爆裂玉米共 2 32个 ,平均检测的多态性片段为 5 .4 0个 ,片段大小介于 6 5～ 4 90bp之间。糯玉米中检测出 1个等位基因 (allele)的引物有 9对 ,占所筛选引物的 1 4 7% ;检测出 1 1、1 2个等位基因的引物有 2对 ,占所筛选引物的 3 3% ;其余 5 0对引物检测出的等位基因一般在 2～ 7个 ,占所筛选引物的 82 0 %。爆裂玉米中能检测出 1个等位基因 (allele)的引物有 3对 ,占所筛选引物的7 0 % ;能检测出 1 2个和 1 3个等位基因的引物有 3对 ,占所筛选引物的 7 0 % ;其余 37对引物能检测出的等位基因一般为 2～ 9个 ,占所筛选引物的 86 .0 %。上述结果表明云南糯玉米、爆裂玉米地方种质具有较高的遗传多样性。通过聚类分析将云南糯玉米分为 3个类群和 5个亚群 ,云南爆裂玉米分为 3个类群和 4个亚群。

PEG处理下小麦种子萌发期的性状变化与品种抗旱性级别划分

利用16.1%的PEG-6000高渗溶液为干旱胁迫剂,在人工摸拟土壤自然干旱环境下,研究了云南全生育期抗旱性不同的2种、5亚种70份小麦品种的种子发芽势、发芽率、初生根数目和长度、胚芽鞘和胚芽长度的变化,以及用这些形态性状鉴定云南小麦种子萌发期抗旱性和划分品种抗旱性等级的可行性。结果表明,与作对照的水培处理相比,在16.1%的PEG处理下,58.6%、17.1%、91.4%和41.4%的参试材料对应的发芽势、发芽率、胚根数和胚芽鞘长度出现了上升,80%和100%的参试材料的最大胚根长度和胚芽长度出现了显著或极显著下降;以发芽势、发芽率、胚根数、胚芽鞘长度的相对值和PEG处理下的根芽长度比为种子萌发期抗旱性鉴定的指标时,92.9%、94.3%、65.7%、72.9%和94.3%的参试材料对应的抗旱性是强和极强的,其中,有69.2%、72.7%、73.9%、68.6%和66.7%的材料的全生育期抗旱性是强和极强的;说明以这5性状作为小麦种子萌发期抗旱性鉴定的指标是可行的,但是,相对胚根数可能不适合用于圆锥小麦种子萌发期抗旱性的鉴定,而相对发芽势和相对发芽率则是鉴定小麦种子萌发期抗旱性最简便和有效的理想指标。

云南稻种资源表现型分布地和分布民族分析

通过对分布于82个县市的1 630份中国云南保存的地方稻种资源多种表现型现象进行分析,结果共有724份 稻种资源是具有多种表现型现象的资源,即多型性资源,多型性资源的比例为44.0％,多型性系数X为1.75,多样性 指数日为1.34,X与H的相关系数r=0.90**。多型性资源的地理分布主要集中在思茅、临沧、版纳和德宏4个地州, 以墨江、景洪、龙隆、永德、普洱、孟连和云县等7个县(市)为中心的地带,即云南多型性稻种资源主要集中分布在南 部边缘及滇西南地区的野生稻分布区、稻种资源富集区和陆稻的主要种植区。分布地区是傣族、哈尼族、拉祜族和佤 族等少数民族的主要聚居地。云南稻种资源的多种表现型现象与当地的地理和民族密切相关。

云南省普通小麦育成品种(系)高分子量麦谷蛋白亚基组成分析

为深入了解云南省建国以来普通小麦育成品种(系)的高分子量麦谷蛋白亚基(HMW-GS)组成情况,利用SDS-PAGE电泳技术对152份云南省1950s以来普通小麦育成品种(系)HMW-GS组成和变异进行了分析。结果表明:(1)云南省普通小麦在Glu-A1位点具有N(56.58%)和1(43.42%)2种亚基类型,在Glu-B1位点具有7+8(42.11%)、7+9(34.87%)、6+8(0.66%)、14+15(7.24%)、17+18(13.16%)和13+16(1.97%)6种亚基类型,在Glu-D1位点具有2+10(5.26%)、2+12(54.61%)、5+10(24.34%)和5+12(15.79%)4种亚基类型;(2)云南省普通小麦HMW-GS组合类型比较丰富,共出现27种亚基组合类型,其中"N,7+8,2+12"、"N,7+9,2+12"、"1,7+8,2+12"与"1,7+9,5+10"较多,出现频率分别为20.39%、9.87%、7.89%和7.89%;(3)云南省各个时期育成品种(系)的HMW-GS品质评分基本维持在4.50左右,1990s以后育成的品种(系)中优质亚基5+10出现的频率随普通小麦育成时期的推移而逐渐增加。由此可见,云南省普通小麦的HMW-GS在Glu-A1、Glu-B1、Glu-D1位点上表现出丰富的多态性,共有12种HMWGS等位变异,包括13+16、2+10和5+12三种稀有亚基类型和27种亚基组合类型;对加工品质具有正效应的优质亚基17+18和5+10频率较小,缺乏优质亚基2*。因此,在云南省普通小麦的品质改良中应加强优质亚基2*、17+18和5+10引入及合理应用。