甘蔗3个育种性状与SSR标记的关联分析及优异等位变异发掘

株高、茎径和锤度是甘蔗产量和蔗糖分两大育种目标的主要构成因子,鉴定与其相关的分子标记、发掘优异等位变异及典型载体材料,可为甘蔗分子标记辅助育种提供依据。本试验以62份甘蔗种质资源为材料,于成熟期调查4个种植环境条件下甘蔗株高、茎径和锤度3个育种性状,对表型数据进行方差和遗传变异分析,并基于37对SSR标记的分子数据,利用MLM方法进行关联分析,鉴定出优异关联标记并进行表型效应解析,发掘优异等位变异及载体材料。结果表明,基因型、种植环境及其两者互作对株高、茎径和锤度具有极显著影响。3个性状的广义遗传力范围为0.68~0.76,说明具有较稳定的遗传特性,其表现型主要由基因型决定。表型数据统计分析表明, 3个性状均呈现出数量性状的正态分布特征,变异系数范围为6.73%~19.89%,具有较丰富的表型变异。37对SSR引物共检测到204个等位变异,平均每对扩增到5.5135个,基因多样性平均值为0.6779,PIC平均值为0.6252,高度多态性标记(PIC>0.5)占总量的89.19%。群体结构分析表明该群体可分为3个亚群。基于MLM模型,共检测到与株高、茎径和锤度相关的标记20个,表型变异解释率为5.04%~27.98%。其中7个标记在2个及以上环境中均检测到认为是优异关联标记,经表型效应解析共鉴定出8个具有增效效应的优异等位变异及携带优异等位变异的典型载体材料10份。该研究结果对甘蔗产量和糖分性状候选基因挖掘和杂交组合亲本选配具有重要指导意义。

甘蔗属割手密种云南82-114 F_1代灰色关联度综合评价及分类

【目的】对64份甘蔗属割手密种(Saccharum spontaneum)云南割手密82-114(云南82-114)的F1代进行综合评价和分类,为进一步筛选和利用优良种质提供依据。【方法】采用灰色育种理论的灰色关联度对云南82-114血缘F1代的9个性状进行综合评价与分类。【结果】在64份材料的灰色关联度排名中,排名居前10位的分别为云瑞08-155、云瑞08-52-1、云瑞08-147、云瑞08-157、云瑞08-197、云瑞08-105、云瑞08-111、云瑞08-96、云瑞08-52-2、云瑞08-83,超过对照ROC22的材料有5份,超过对照粤糖93-159的材料有10份,其余的54份材料均未超过两对照。依据材料间灰色关联度建立三角矩阵,取等价截距λ=0.890时,可将材料分为22个类型,大部分材料可单独聚为一类。灰色关联度评价和聚类分析结果表明,云瑞08-155、云瑞08-52-1、云瑞08-147、云瑞08-157、云瑞08-197、云瑞08-105、云瑞08-96等7份材料可作为杂交利用的重点材料。【结论】灰色关联度综合评价结合聚类分析对材料的高效筛选和杂交利用具有较明确的指导作用,是一种方便、简捷的评判方法。

云南瑞丽第8轮国家区试甘蔗品种(系)的灰色关联度分析

采用灰色关联分析方法综合评价第8轮国家区域试验的10个甘蔗新品种(系)。结果表明,加权关联度值大于新台糖22(CK1)的包括云蔗05-51、柳城03-1137、福农39和云蔗06-407共4个品种,亦是参试品种中含糖量优于或最接近CK1的品种;除了福农36含糖量约低于新台糖16(CK2)外其余新品种(系)含糖量均大于CK2;赣南02-70、云蔗05-51、柳城03-1137、福农39、赣南02-70和福农02-5707等6个品种的加权关联度值均大于新台糖16(CK2),亦是参试品种中蔗糖分优于或最接近CK2(高糖CK)的品种;其中赣南02-70是参试品种中蔗糖分表现最佳的品种,可用作高糖亲本。该评价结果与参试品种的田间综合表现相吻合。建议云蔗05-51、柳城03-1137、云蔗06-407、福农39等4个品种(系)可以在云南瑞丽及其气候相似蔗区推广应用。

云瑞17系列甘蔗创新品系DTOPSIS分析评价

通过对‘云瑞17’系列品种比较试验中的11份创新品系进行DTOPSIS评价,筛选出5份超过双对照‘新台糖22’和‘粤糖93-159’的创新材料。这5份材料分别是‘云瑞17-744’、‘云瑞17-613’、‘云瑞17-637’、‘云瑞17-646’、‘云瑞17-604’,其Ci值分别是0.7774、0.7698、0.7062、0.6332、0.5813。结合田间观察,DTOPSIS评价结果与田间表现基本一致,其中‘云瑞17-637’、‘云瑞17-613’、‘云瑞17-744’已在扩大繁殖。

大茎野生种57NG208血缘甘蔗群体F_(1)种质叶片的叶绿素荧光特征

【目的】探究大茎野生种57NG208血缘群体F1种质叶片的叶绿素含量SPAD值和叶绿素荧光特性,为含大茎野生种血缘甘蔗高光效品种或亲本的选育奠定基础。【方法】以大茎野生种57NG208血缘F1群体为试验材料,采用手持便携式SPAD-502叶绿素仪、PAM-2500便携式荧光仪,对其叶片的叶绿素SPAD值、初始荧光(F_(o))、最大荧光(F_(m))、最大光化学效率(F_(v)/F_(m))、潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))、实际光化学效率Y(Ⅱ)、非光化学淬灭系数NPQ、光化学淬灭系数qP等指标进行相关分析和聚类分析。【结果】120份种质材料甘蔗叶片的8个光合指标的差异均达到极显著水平。相关性分析结果表明,潜在光化学效率(F_(v)/F_(o))与最大光化学效率(F_(v)/F_(m))呈极显著正相关,光化学荧光猝灭系数(qP)和非光化学荧光猝灭系数(NPQ)呈极显著负相关,Y(Ⅱ)值与叶绿素SPAD值呈正相关,与其余指标呈极显著正相关;基于实际光化学效率Y(Ⅱ)值进行系统聚类分析,参试种质被分为3大类,即低等光能转化效率类型(Ⅰ类)、中等光能转化效率类型(Ⅱ类)、高等光能转化效率类型(Ⅲ类)。【结论】在120份大茎野生种57NG208血缘F1种质中,云瑞19-8-43、云瑞19-8-54、云瑞19-8-62、云瑞19-8-64、云瑞19-8-106、云瑞19-8-44、云瑞19-8-2、云瑞19-8-108、云瑞19-8-38、云瑞19-8-57、云瑞19-8-26、云瑞19-8-50、云瑞19-8-107等13份材料属于高光效种质,在创新育种过程中要加大利用力度。

云南八倍体割手密84-268血缘F2群体表型多样性分析

本研究以100份云南八倍体割手密84-268血缘F2群体创新种质为材料,对其株高、茎径、锤度、有效茎数、单茎重、蔗茎产量和糖产量等7个主要农艺性状进行频率分布直方图分析、遗传多样性分析、相关分析、主成分分析和聚类分析。结果表明:该群体的7个农艺性状数据表现出较好的正态分布、变异较丰富,变异系数在9.91%~50.76%之间,其中糖产量的变异系数最大达到50.76%;相关和逐步回归分析表明,蔗茎产量与株高、茎径和有效茎数呈极显著正相关,决定系数为0.9282;糖产量主要由株高、茎径、锤度、单茎重和有效茎数5个因素决定,决定系数为0.9160;主成分分析将7个农艺性状综合为3个主要成分,其累积贡献率达86.985%,其中第一主成分即蔗茎产量糖分因子是最重要的因子,其贡献率达47.615%;在欧氏距离为6.00处将100份创新材料分为3类,结果与主成分得分结果一致,其中第Ⅰ类群的7个性状指标均优异,共筛选出15个优质材料,其主成分综合得分较高,尤其值得关注的是云割F218-226-7、云割F218-226-14、云割F218-226-89、云割F218-226-48、云割F218-226-96、云割F218-226-21、云割F218-226-43和云割F218-226-5等8份材料,可以进一步筛选作为亲本材料或后备核心种质。

5个甘蔗新品系叶绿素荧光参数的比较

[目的]比较了5个甘蔗新品系的光合生理特性,以期为高光效甘蔗亲本或种质的筛选和栽培提供理论依据。[方法]选择云蔗02588、云蔗14658、云蔗14599、云蔗17613和云蔗17637为参试新品系。采用手持便携式SPAD-502 Plus叶绿素仪、PAM-2500便携式荧光仪测定参试品系叶片的叶绿素含量(SPAD值)、叶绿素荧光参数、单产及蔗糖产量。通过相关性分析、主成分分析、隶属函数法和灰色关联度分析对参试品系进行综合评价。[结果]5个品系的SPAD值和叶绿素荧光参数均存在显著或极显著差异。相关分析表明,初始荧光(F_(0))与最大荧光(F_(m))、潜在光化学效率(F_(v)/F_(0))与最大光化学效率(F_(v)/F_(m))呈极显著正相关;PSⅡ光能捕获效率(ΦPSⅡ)分别与光合量子产量[Y(Ⅱ)]和光化学淬灭系数(qP)呈极显著正相关,与非光化学淬灭系数(qN)呈显著负相关。主成分分析表明,前3个主成分累计贡献率达91.078%,代表了绝大部分数据的信息;灰色关联度分析表明,F_(m)、F_(0)、Y(Ⅱ)与单产的关联度最高,F_(0)、qN、Y(Ⅱ)与11月理论蔗糖产量关联度最高,ΦPSⅡ值和SPAD值与单产、11月理论蔗糖产量的关联度最低。[结论]在参试的5个甘蔗新品系中,云蔗17637和云蔗14599的光合生理综合评价优于其他3个品系,具有高产潜力,可作为优质的高光效亲本或种质。

不同世代甘蔗亲本材料评价

[目的]为了优良甘蔗种质资源的评价及快速分类,应用于甘蔗新品种培育。[方法]研究采集选配了22对云瑞系列杂交组合,对后代的丛有效茎数、株高、茎径、丛重、锤度5个主要农艺性状数据进行无量纲处理,再低级数据融合,结合相关分析、偏最小二乘分析(PLS-DA)、系统聚类分析(HCA)等方法,对试验材料进行综合评价,以提高创新种质的利用效率。[结果](1)不同组合后代材料间的农艺性状数据指纹图谱差异较大,可以用于不同材料的鉴别;(2)PLS-DA与HCA结果显示,不同甘蔗野生种质资源后代群体间具有一定间隔,能较好进行区分,其中来源于云南割手密后代试验材料F_2与F_3代群体距离较近,关系较为紧密;(3)基于变量投影重要性准则(VIP)结果,筛选出的34个单株有较大的遗传改良潜力,将其选出进行下一步杂交利用。[结论]通过在不同农艺现状的数据融合对甘蔗种质进行评价,为甘蔗优异种质资源的收集保育、筛选和创新利用提供参考依据。

27个甘蔗杂交组合经济育种值评价

为了评价选配的27个甘蔗杂交组合育种潜力及亲本的遗传特点,对27个杂交组合F1群体的株高、茎径、丛茎数、蔗糖分、丛重、丛含糖量等6个农艺性状进行调查,采用澳大利亚家系评价试验法,分析遗传变异和经济育种值(EBV)。结果表明,18个母本中,HoCP92-648、CP81-1254、科5、ROC1等经济育种值高,可作为优良生产性母本。18个父本中,桂糖92-66可作为优良生产性父本。在27个组合中,科5×云蔗02-588、HoCP92-648×桂糖92-66、CP81-1254×CP89-2143、桂糖02-901×ROC25、粤糖00-236×桂糖96-211、CP84-1198×粤糖00-236,6个杂交组合经济育种值高,可选育出高经济效益的新品种。

5种分析方法对08系列云南割手密血缘F_2代的综合分析及比较

采用灰色关联度分析法、同异分析法、同一度分析法、DTOPSIS分析法、模糊隶属函数分析法,对云南甘蔗野生割手密血缘F2代17份材料4年的调查结果进行综合分析。结果表明,5种分析方法对参试材料的总体排序是08-719、08-727、08-729、08-685、08-821、08-728、08-683、08-676、08-684、08-382、08-722、08-677、08-720、08-782、08-819、08-818、08-721,其中有4份材料超过对照ROC22,14份材料超过对照粤糖93-159;5种分析方法的区分度最大的是DTOPSIS分析法,为0.8128,其次是模糊隶属函数分析法、同异分析法、同一度分析法、灰色关联度分析法,分别为0.7664、0.5046、0.3494、0.3180;5种方法准确度最高(离均值最小)的是同异分析法,为0.0325,其次是灰色关联度法(0.0648)、模糊隶属函数分析法(0.1014)、DTOPSIS分析法(0.1148)、同一度分析法(0.1242)。

云南割手密血缘F_2代抗旱性隶属函数法综合评价

在人工水分胁迫条件下,通过对12份云南西双版纳割手密82-114(简称云割82-114)血缘F2代丙二醛含量(MDA)、相对电导率(PMP)、株高伤害率及+2叶相对重量测定,并采用隶属函数法进行综合分析。结果表明,①09-P58、09-P88、08-821、09-P54、08-719共5份材料抗旱性较强,08-721、09-P42、09-P68共3份材料抗旱性中等,09-P75、09-P78、09-P109、09-P60共4份材料抗旱性较弱。②12份材料的抗寒性均超过对照新台糖ROC22。可为甘蔗抗旱品种选育提供亲本材料和依据。

云南甘蔗细茎野生种82-114测交后代主要性状遗传分析

利用云南甘蔗细茎野生种82-114(简称:云割82-114)为父本,与甘蔗栽培原种、生产品种和含野生血缘F1等3类亲本进行测交,对后代锤度、茎径、株高、有效茎、蔗产量等5个主要数量性状进行方差、遗传力和配合力分析,结果表明:①组合后代锤度、茎径、株高、有效茎4个性状差异极显著;②组合后代锤度、茎径、株高、有效茎的遗传力表现较突出,均超89.0%;③3类组合中,栽培原种×云割82-114后代有效茎配合力表现明显的正效应,生产品种×云割82-114后代锤度、茎径、株高、蔗产量配合力有比较明显的正效应,含野生血缘F1×云割82-114后代锤度、茎径、株高、有效茎、蔗产量等5个指标的配合力效应取向不明显。

云南割手密82-114种间杂交后代SSR分子标记鉴定

针对云南割手密82-114(简称云割82-114)丰产、强生势的种质特性,利用福州果蔗(百眉蔗)×云割82-114获得99-67,利用99-67与云瑞99-248杂交获得03-1、03-3、03-12、03-16等18个杂交后代,利用03-16与ROC10杂交获得04-65,利用03-12与云瑞03-122杂交获得04-66等优良创新种质。SSR分子标记鉴定表明:99-67及03-5、03-7、03-10、03-13、03-15是真杂种,为甘蔗新品系的选育提供优良的创新种质。

甘蔗属原种间杂交F_1灰色接近度综合评价

通过对33份09系列甘蔗属原种间杂交F1的灰色接近度分析,结果表明:排位在前10名的是09-162、09-167、09-164、09-172、09-167-1、09-174、09-167-2、09-161、09-179、09-166,有19份材料超过对照ROC22和粤糖93-159,其结果与试验观察结果相符;灰色接近度分析与同一度分析结果一致,与灰色关联度分析总体一致,说明灰色接近度分析是一种简便、有效的方法。

云瑞10系列生产性创新亲本2种方法评价

甘蔗生产性亲本的评价是提高甘蔗新品种选育效率的关键环节,尤其是对创新性亲本的评价更为重要。文章采用灰色接近度分法、DTOPSIS分析法,对41份云瑞系列生产性创新亲本进行综合评价,结果表明:两种方法的评估值排序均超过对照种新台糖22号(ROC22,CK1)、粤糖93-159(YT93-159,CK2)的材料有27份,其中排在前8位的材料是:云瑞10-449、云瑞10-1040、云瑞10-619、云瑞10-297、云瑞10-147、云瑞10-1052、云瑞10-495、云瑞10-527,这些材料应是重点利用的亲本材料;综合评估值排序小于ROC22、大于粤糖93-159的材料有12份,其中云瑞10-595在DTOPSIS排序中未超过粤糖93-159,在灰色接近度排序中超过粤糖93-159,这些材料可作为进一步观察的材料;2种方法的综合评估值排序均小于对照种ROC22、粤糖93-159的材料有2份,可考虑淘汰。2种分析方法中排序相同和相差1位的材料共有34份,占43份参试材料(含2对照)的79.1%,排序基本一致,其中,灰色接近度的区分度是0.1304,DTOPSIS的区分度是0.6098。综合评估结果与材料表现基本一致。

甘蔗属割手密种(Saccharum spontaneum)‘云南82-114’的F_2(BC_1)代同异法综合评价及同一度分类

为综合评价甘蔗属割手密种(Saccharum spontaneum)‘云南82-114’的F2(BC1)代亲本材料,采用基于集对论的同异分析法,对65份亲本材料进行了分析。结果表明,同异联系度排名前10位的材料是:云瑞09-23、云瑞09-44、云瑞09-36、云瑞09-74、云瑞09-65、云瑞09-35、云瑞09-14、云瑞09-58、云瑞09-51、云瑞09-67。超过对照新台糖22号(ROC22)的材料有33份,超过对照粤糖93-159(YT93-159)的材料有36份。在等价矩阵中取截距λ=0.910,65份‘云南82-114’的F2(BC1)代亲本材料可分为26个类型。同异联系度排名靠前、又聚为不同类型的亲本材料,通常是某些优良性状表现突出的亲本材料,这为亲本材料的进一步筛选和利用提供了依据。

云瑞15系列不同杂交途径甘蔗创新种质DTOPSIS综合评价

近年来瑞丽育种站为了获得突破性创新亲本,在F1(栽培原种×栽培原种,或栽培原种×野生种)间相互杂交获得对等F2代,再以F2×F2获得对等F3代,按此“对等杂交”方式着力构建独立亲本系统。在云瑞15系列123份创新材料中,有56份对等F2代(A类)、22份对等F1-BC1代(对等F1代与商业种杂交1次,B类)、11份对等F1-BC2代(对等F1代与商业种杂交2次,C类)、23份对等F2-BC1代(对等F2代与商业种杂交1次,D类),以及11份传统高贵化杂交F3代(野生种与传统亲本或品种杂交3次,E类)。本研究通过采用DTOPSIS法对甘蔗株高、茎径、单茎重、有效茎数、蔗产量、锤度、含糖量进行综合评价,结果表明:⑴接近度Cg值最大的10份材料分别是:云瑞15-88(对等F1-BC1,B类)、云瑞15-150(对等F1-BC2,C类)、云瑞15-153(F3,E类)、云瑞15-158(F3,E类)、云瑞15-127(对等F1-BC1,B类)、云瑞15-155(F3,E类)、云瑞15-90(对等F2-BC1,D类)、云瑞15-29(对等F2,A类)、云瑞15-97(F3,E类)、云瑞15-134(对等F1-BC1,B类),E类有4份(最多),占40%;⑵在123份材料中,超过ROC22(CK1)有37份,占30.1%,超过粤糖93-159(CK2)有71份,占57.7%,有52份材料未超过双对照。在超过对照ROC22的37份材料中,F3代(E类)占相应同类材料的比例最大,为45.5%,其次是对等F1-BC2(C类)、对等F1-BC1(B类)、对等F2-BC1(D类),对等F2代材料(A类)最小,为21.4%。在56份对等F2材料(A类)中,野生血缘F1代超过对照ROC22的比例达到50%;⑶从各类材料相对接近度Cg的平均值来看,A类(对等F2代)<B类(对等F1-BC1代)<D类(对等F2-BC1代)<C类(对等F1-BC2代)<CK(对照)<E类(F3代);从各类材料排位的平均值来看,A类(对等F2代)>B类(对等F1-BC1代)>D类(对等F2-BC1代)>C类(对等F1-BC2)>CK(对照)>E类(F3代)。所以,传统高贵化杂交F3代(E类)整体上综合评价最好,按“对等杂交”方式利用甘蔗野生资源具有潜在的优势。

云南野生甘蔗血缘后代抗旱性鉴定分析研究

对含云南野生甘蔗血缘的云割F499-248等13个新种质材料进行抗旱性研究,结果表明:①云割斑F203-117抗旱性最强,优于对照种选三,达显著水平;②德蔗93-88×云割斑F199-634,云割F499-248×云割斑F199-634是2个好组合,表现出多个野生种血缘的抗性“性状复合遗传力”杂种优势,具有重要的利用研究意义;③采用模糊隶属函数平均值综合评价抗旱性较为实用,特别是抗旱性强的材料,其生理指标评价结果与田间表现较一致。

西双版纳割手密血缘DTOPSIS综合评价与分析

通过对现有44份云南西双版纳割手密血缘材料进行DTOPSIS法分析,结果表明:⑴排名前10位的材料是:F202-3、F304-87、F304-41、F203-76、F203-73、F304-47、F203-13、F304-84、F201-394、F203-6;⑵有22份材料超过对照种ROC10;⑶分析结果与材料性状表现较一致,说明DTOPSIS分析不失为一种简便、有效的亲本评价方法。

云南斑茅F_1代SSR分子标记杂种真实性鉴定初步研究

利用鉴定斑茅血缘真实性常用的MSSCIR26、MSSCIR332对引物,对以云南斑茅种为亲本之一的16个组合75个后代材料及其亲本,进行了斑茅血缘真实性的SSR分子标记鉴定。结果表明:05-456(ROC20×斑250)、06-67(德蔗93-88×斑177)、06-75(云滇00-7×斑180)是真杂种,为云南斑茅的利用奠定了良好的种质基础。