山西44份谷子地方品种农艺性状与芽期耐旱性评价

对山西不同地区的44份谷子地方品种(系)进行了田间农艺性状调查、品质鉴定,调查了不同遗传背景谷子材料的叶鞘色、幼苗叶色、主茎长度、主茎直径、主茎节数、主穗长度、穗松紧度、穗形、粒色、米色、全生育期、千粒重等12个农艺性状,测定了成熟籽粒淀粉含量和蛋白质含量两个品质相关性状。利用PEG-6000模拟干旱胁迫,以-0.5 MPa渗透势的PEG溶液测定了各谷子材料芽期的萌发指数、发芽率、根长、芽长、根芽比等耐旱相关指标。试验结果表明:各数量性状中主茎直径变异系数最大(22.31%),淀粉含量变异系数最小(1.32%)。相关性分析结果显示,主茎节数与主茎长度呈显著正相关,与主茎直径呈显著负相关;千粒重与主茎直径和主穗长度均呈显著正相关,与主茎节数呈显著负相关;蛋白质含量与主茎长度和淀粉含量均呈显著负相关。在干旱处理下萌发指数变异系数最大(22.86%),根长变异系数最小(13.7%);在对照下根芽比变异系数最大(17.82%),根长变异系数最小(10.92%)。相关性分析结果表明,萌发耐旱指数(GDRI)与相对发芽率、相对根长及相对芽长互为显著正相关关系;相对根芽比与相对根长呈显著正相关关系,与相对芽长呈显著负相关关系。通过萌发耐旱指数结合聚类分析对各谷子材料的芽期耐旱性进行了评价并分为5个等级,筛选出‘长脖谷’等1级耐旱资源17份。

山西谷子地方品种微核心种质构建

构建山西谷子地方品种微核心种质,旨在为谷子目标性状精准鉴定与相关候选基因挖掘提供种质基础。在598份山西谷子核心种质的基础上,选取抽穗期、株高、节数、颈长、叶长、叶宽、穗长、穗粗、茎粗、单穗质量、穗粒质量、码数、码粒数、千粒质量和蛋白质含量等15个农艺、品质性状,使用QGAStation软件进行微核心种质构建抽样分析、全基因组重测序技术去除近缘种质,以构建微核心种质。结果表明,山西谷子地方品种微核心种质共包含322份种质资源。微核心种质与原始种质比较结果表明,各性状的均值与方差均没有表现出显著性差异,均值差异百分率与方差差异百分率均为0,极差符合率为98.36%,变异系数变化率为104.19%,遗传多样性指数变化率为94.81%。微核心种质较好地保留了原始种质的遗传变异,具有较高的变异度,同时具备较强的代表性。

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。

高粱芽期耐盐指标筛选及耐盐性评价

以49份高粱种质资源为材料,对其进行耐盐性分析。在芽期盐胁迫条件下,萌发第4天测定发芽势,第7天测定发芽率、芽长、根长、芽鲜质量、根鲜质量,利用隶属函数分析、主成分分析及聚类分析进行耐盐性综合评价和指标筛选。结果表明,12 g/L NaCl是进行高粱芽期耐盐性鉴定的适宜盐浓度,各性状耐盐指标间变异大;6个芽期性状间存在着一定相关性;聚类分析将49份高粱种质资源分成耐盐型、中等耐盐型和盐敏感型种质3大类。发芽率、根鲜质量和芽鲜质量可以作为高粱芽期耐盐性鉴定的指标。

燕麦资源生物学性状多样性分析

为了扩充山西省燕麦育种材料遗传基础,收集289份燕麦种质资源,并对22个生物学性状进行分析评价。结果表明,供试燕麦种质间各性状遗传差异较大,具有较丰富的遗传多样性。根据种质间各性状的遗传差异,对供试材料进行聚类分析,选取68份具有代表性的燕麦材料在距离系数为3.8时划分为6类,其中,种质群Ⅰ包括9份材料,种质群Ⅱ包括12份材料,这2类可作为燕麦矮化育种亲本;种质群Ⅲ包括22份材料,可作为培育饲草品种的亲本;种质群Ⅳ包括5份材料,可作为高产品种的育种亲本;种质群Ⅴ包括8份材料,无突出优异性状;种质群Ⅵ包括12份材料,可作为以株高和穗长为育种目标的燕麦亲本。

高效液相色谱法测定荞麦中芦丁含量

采用优化的实验条件建立高效液相色谱法,测定荞麦种质中的芦丁含量。称取一定量干燥后的荞麦样品粉末,溶于甲醇,于60℃水浴中超声提取2 h,将提取液定容后,上高效液相色谱仪分析检测。色谱条件为:安捷伦C18柱(4.6 mm×150 mm,5μm),柱温30℃,流动相甲醇∶0.5%磷酸(V/V)为40∶60,流速1 m L/min,进样量10μL,检测波长257 nm。结果表明,该方法准确、灵敏、重现性好,为芦丁提取及进一步鉴选高芦丁含量的荞麦种质奠定了基础。

高粱中单宁含量的检测方法分析

结合国家标准GB/T15686—2008与实验室的实际情况,建立高粱中单宁含量的测定方法。对显色反应时间、酸碱性、溶液反应温度等方面进行了反复的验证。经过对单宁标准系列的测定,结果表明,显色剂与单宁反应后溶液颜色变化显著,用分光光度计在波长为525 nm处测定,单宁质量浓度在0.1-5 mg/mL范围内服从朗伯-比耳定律,回归方程为A=0.9640c＋0.219 3,相关系数R2为0.995 4。经过对17个高粱品种样品单宁含量进行测定,该方法的回收率在97.3%-103.4%范围内。该方法简便快捷、灵敏度高、特异性好、结果准确,适合大批量样品分析,可应用于高粱中单宁含量的检测。

不同品种甜秆饲用杂交高粱生长发育动态分析

以不同品种甜秆饲用杂交高粱为研究材料,分析它们在不同种植密度下的生长发育动态,结果表明,不同种植密度影响高粱的生长发育,种植密度小的生长发育较快;不同品种比较发现,甜高粱杂交种比甜高粱生长发育速度快,具体表现为可见叶、展开叶发生速度较快,株高较高;从产生分蘖数的角度看,21A×126-524产生的分蘖数最多;从叶面积指数来看,甜高粱叶面积指数最大。经形态指标比较,得出其在不同密度下的生长发育规律,为饲用杂交甜高粱的合理种植提供理论依据。

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。

导入OsVTE基因提高普那菊苣的抗旱性

通过植物基因工程手段培育转基因作物品种,可改善作物的生存能力和对生态环境的耐受力。本研究以普那菊苣叶片(Cichorium intybus L.‘Puna’)为受体材料,用农杆菌介导方法,将来自水稻的由CaMV35S启动子驱动的生育酚环化酶(tocopherol cyclase,OsVTE)基因导入普那菊苣。经过卡那霉素(Km)筛选以及对抗性植株PCR和Southern杂交分析,获得了转基因植株。用不同浓度的蔗糖、琼脂和甘露醇溶液研究普那菊苣幼苗的耐旱性,发现转基因植株的耐旱性明显得到提高。蔗糖浓度为50g·L^(-1)、琼脂浓度为10g·L^(-1)和甘露醇浓度为30g·L^(-1)胁迫下普那菊苣的生理指标测定显示,转基因普那菊苣幼苗SOD、POD活性比未转化植株高2~3倍,转基因普那菊苣幼苗MDA含量降低。本研究获得了稳定的转OsVTE基因植株,旱胁迫下的转基因植株的SOD酶活性和POD酶活性含量提高,表现出一定的耐旱性。

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。

大豆种子老化过程中生理特性变化的研究

以两个大豆种子为试材,采用58℃±1℃热水老化法,进行了大豆种子不同老化水平生活力及生理特性的变化研究。结果表明：大豆种子衰老过程中,种子浸出液电导率值、丙二醛（MDA）、可溶性糖含量逐渐上升,种子活力与其呈负相关关系,与过氧化物酶（POD）活性呈正相关关系;随着种子老化程度加重,POD同工酶酶带颜色变浅并发生丢失,酶促防御系统解体。说明大豆种质资源更新标准不宜过低,中期库大豆资源更新发芽率应确定为70%-74%之间,70%的发芽率应作为大豆种质资源更新的下限值。

玉米矮化育种研究进展及发展前景

回顾了我国矮化玉米育种的研究进展,概述了玉米矮秆性状的遗传传递规律,结合数年的育种实践,找到回交和复合杂交等选育优良矮生自交系的方法,发现单基因矮生系和多基因矮生系间组配是选育优良矮秆杂交种的一条有效途径。

基于近红外光谱法快速检测藜麦淀粉含量

为研究一种简便的藜麦粗淀粉含量测定方法,在10 000~4 000 cm-1波数范围内,采集100个藜麦样品的近红外光谱,运用一阶导数+矢量归一化光谱方法进行预处理,结合化学方法所得数据建立藜麦粗淀粉近红外定量模型。结果表明,该模型校正和预测效果最佳,所得粗淀粉近红外定量模型的交叉验证决定系数(r_(cv)~2)为0.914 7,外部验证决定系数(r_(val)~2)为0.903 1。由结果可知,基于近红外光谱(NIR)法测定藜麦完整籽粒的淀粉含量是完全可行的。

山西谷子地方品种初选核心种质构建

为了构建山西谷子地方品种核心种质,提高资源利用效率,采用离差平方和法进行系统聚类后随机取样,构建的初选核心种质保留了原始种质11.34%的遗传资源。分析结果显示:核心种质与原始种质表型性状均值差异百分率为5.9%,极差符合率为87.4%,方差差异百分率为35.3%,变异系数变化率为102.0%;经多样性指数t检验,表明初选核心种质能够代表原始种质的遗传多样性。

大豆种子老化过程中活力指标的研究

以两个大豆种子为供试材料,通过(58±1)℃热水老化,进行了不同老化水平大豆种子生活力及活力指标变化的研究。结果表明:大豆种子老化过程中,发芽势、发芽指数、活力指数都先于发芽率出现明显的下降;随着老化时间的延长,两个不同种皮的大豆品种耐贮能力出现差异;黑色种皮的晋豆3号较黄色种皮的晋豆20号种子在老化过程中各项活力指标都高,显示出其劣变的程度相对较小、耐贮;两个老化品种活力下降曲线均呈反S形曲线走向。

黑玉米籽粒的营养成分分析

黑玉米籽粒的营养成分分析张效梅，穆志新，刘金玉（山西省农业科学院品种资源研究所太原０３００３１）人类的食品消费在经历了白色食品（淀粉类、糖类）、红色食品（高脂肪、高蛋白类）、青色食品（维生素、纤维素类）之后，正在致力于寻找一种全营养、高保健的多功能食...

大豆新种质对大豆孢囊线虫4号生理小种的抗性鉴定

1996～ 2 0 0 0年 ,采用病圃自然感病鉴定法 ,对我国 7省 518份大豆新种质资源进行了抗大豆孢囊线虫 4号生理小种的鉴定研究 ,筛选出 3个新的抗病品种。这些抗病品种均来自山西 ,种皮为黑色 ,每株平均孢囊数在 0 2～ 0 6之间 ,孢囊指数为 0 4～ 0 6,抗性强而稳定 。