自交可育甜荞、金苦荞、米苦荞不同品系总黄酮、粗蛋白及其蛋白组分含量研究

为探究荞麦新品种的营养保健价值,该文对自交可育甜荞、金苦荞、米苦荞共56个不同品系荞麦种子的粗蛋白、总黄酮、蛋白组分含量及其果实性状的变异进行了研究。结果表明:(1)甜荞、金苦荞、米苦荞种子中粗蛋白含量平均值分别为13.19%、15.44%、11.75%,总黄酮含量平均值分别为0.14%、2.50%、2.09%,清蛋白含量的平均值分别为5.22%、6.13%、4.56%,球蛋白含量的平均值分别为1.29%、1.15%、0.91%,醇溶蛋白含量的平均值分别为0.42%、0.58%、0.55%,谷蛋白含量的平均值分别为2.66%、3.36%、2.80%,三种荞麦的蛋白组分均符合清蛋白>谷蛋白>球蛋白>醇溶蛋白。(2)果实性状中,甜荞果实千粒重、果实面积、果实直径的变异系数最大,米苦荞果实周长、果实长宽比、果实长、果实宽和50 mL容重的变异系数最大。(3)相关分析表明甜荞种子粗蛋白含量与果实长宽比、果实长,金苦荞种子粗蛋白含量与果实周长、果实长,米苦荞种子粗蛋白含量与果实宽、总黄酮含量与果实面积、果实宽、果实直径、50 mL容重的相关性均达到了显著或极显著水平。(4)该研究筛选出甜荞(1808-166贵甜2号优系)、金苦荞(多苦74、多苦78)、米苦荞(1906-136黑米荞麦、43-2)等高蛋白含量或高黄酮含量的荞麦品系。该研究结果对荞麦优良品种的选育和荞麦新产品的开发具有一定指导意义。

荞麦属植物多年生种间杂种的鉴定

探讨SSR分子标记用于荞麦种间F1杂种的真假性鉴定的可行性,为今后荞麦杂交育种研究及高产优质新品种选育提供一定的指导。利用235对SSR引物对小米荞、大苦1号、红心金荞、大野荞、巨荞5个亲本进行PCR扩增,以获得多态性较高的引物,在此基础上对大苦1号×红心金荞、巨荞×红心金荞、小米荞×红心金荞、巨荞×小米荞、巨荞×小米荞B、巨荞×大野荞6个杂交组合杂种进行SSR分子标记分析,同时对真杂种形态表现进行观察记录并计算其杂种优势。结果获得2对多态性较高引物(SSR2159/58和SSR6790/89),鉴定出3个真杂种:大苦1号×红心金荞、小米荞×红心金荞、巨荞×红心金荞。本研究结果说明SSR分子标记可以用于荞麦种间杂种鉴定,真杂种大苦1号×红心金荞表现出超亲优势且正常可育,可用于新品种选育。

播种季节和种植方式对多年生苦荞主要农艺性状的影响

该研究选取六个多年生苦荞新品系,对春季、秋季直播与秋季再生其主要农艺性状进行调查。结果表明:(1)不同播种季节对多年生苦荞新品系主花序的花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株株高、主茎粗、主茎分枝数、主茎节数、籽粒百粒重、单株粒数、单株产量的影响均达到显著或极显著水平;秋播主花序花粉可育率、总结实率、有效结实率、植株主茎分枝数、籽粒百粒重、单株粒数、单株产量均极显著高于春播;植株株高、主茎粗、主茎节数均极显著低于春播;主花序花朵大小、籽粒种子长宽比无显著差异。(2)不同种植方式对主花序花粉可育率、有效结实率、植株主茎节数及籽粒百粒重的影响达到显著或极显著水平;秋季再生主花序花粉可育率、籽粒单株粒数显著高于秋季直播;主花序有效结实率、植株主茎粗、主茎节数、籽粒百粒重显著低于秋季直播;主花序花朵大小、总结实率、植株株高、主茎分枝数、籽粒种子长宽比、单株产量无显著差异;相关分析表明,各生长季节下主花序有效结实率及单株粒数与单株产量的相关系数均最高。(3)所有参试品系中,1612-241秋季直播的单株产量显著高于其他品系;1612-16、1612-33秋季再生单株产量较正季优势显著。该研究结果有助于筛选出适宜一季播种两季收获的优良品系,为今后多年生苦荞的选择育种提供线索基础。

米苦荞果壳率及其相关性状的遗传研究

以薄壳黑米荞BRT2016-1和迟开裂型黑米荞BRT2016-2为母本、厚壳不落粒野苦荞WT2016-1和长黑粒苦荞T2016-1为父本,组配成3类杂交组合(A、B、C),对杂交组合F_2和F_3群体果壳率、粒长、粒宽、粒重、果仁重、粒长/粒宽(长/宽)6个目标性状进行广义遗传力、狭义遗传力、相关性和通径分析。结果表明,各组合果壳率广义遗传力平均为0.71,组合间变幅为0.42～0.91;狭义遗传力平均为0.18,组合间变幅为0.07～0.27;广义遗传力与狭义遗传力数值相差极大。与果壳率相关的5个目标性状(粒长、粒宽、粒重、果仁重、长/宽)组合间的广义遗传力分别为0.84、0.89、0.90、0.78、0.71,狭义遗传力分别为0.32、0.30、0.25、0.21、0.28。相关性分析表明,果壳率与粒长、粒宽、粒重的平均正相关性均达显著水平,其中,F_2植株中,平均相关系数依次为0.077、0.145、0.099;F_3家系中,平均相关系数分别为0.177、0.253、0.428。果壳率与果仁重在组合A和组合C中呈负相关关系,果仁重越大,果壳率越小。通径分析表明,粒重和果仁重对果壳率直接效应最大,前者为正效应,后者为负效应,两个性状5个组合的F_2植株平均直接效应分别为4.072、-4.087,平均间接效应分别为5.574、-5.570,F_3家系平均直接效应分别为1.284、-1.251,平均间接效应分别为2.526、-2.524,且间接效应均大于直接效应。因此,低果壳率的选择应着重考虑粒重、果仁重两个性状的效应,且需兼顾粒长、粒宽、长/宽性状的选择。

膜荚黄芪组织培养及植株再生体系的建立

以膜荚黄芪幼叶、幼茎和下胚轴为试材,采用在MS培养基中添加不同浓度和不同组合的6-BA、NAA、IAA、IBA和TDZ的方法,研究膜荚黄芪愈伤组织培养和不定芽诱导分化及再生体系的建立,构建膜荚黄芪组织培养及植株再生的完整体系,以期为膜荚黄芪种质资源保护、种苗快速繁育和遗传改良提供参考依据。结果表明:幼茎是诱导愈伤组织的最佳外植体,诱导愈伤组织的最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg·L^(-1)+NAA 0.5 mg·L^(-1)+TDZ 0.2 mg·L^(-1),诱导率为90.00%;愈伤组织诱导不定芽的最佳培养基为MS+6-BA 1.0 mg·L^(-1)+NAA 0.3 mg·L^(-1),诱导率为76.60%;幼茎诱导不定芽的最佳培养基为MS+6-BA 1.5 mg·L^(-1)+IAA 0.2 mg·L^(-1),诱导率为90.30%。生根培养的最佳培养基为1/2MS+IBA 0.5 mg·L^(-1)+IAA 1.0 mg·L^(-1),生根率为39.30%。