糯高粱芽期耐盐性评价的数学模型研究

为了建立一个高效且可靠的糯高粱耐盐性筛选方法,以60份不同遗传背景的糯高粱为材料,NaCl 175 mmol/L为模拟盐胁迫浓度,0 mmol/L为对照,以发芽率、芽长、根长、芽鲜质量、根鲜质量、芽干质量和根干质量等生长指标为基础,计算各样本生长指标的耐盐指数、隶属函数值和平均隶属函数值来综合评价其耐盐性,最终建立糯高粱耐盐预测的数学方程式。结果表明,数学方程式:Y=0.108×STI_(GP)+0.176×STI_(SL)+0.216×STI_(RL)+0.114×STI_(SFW)+0.112×STI_(RFW)+0.167×STI_(SDW)+0.154×STI_(RDW),可准确地预测糯高粱的耐盐性。确定芽长和芽干质量的耐盐指数是快速鉴定糯高粱耐盐性的可靠指标,简化方程式Y=0.13+0.244×STI_(SL)+0.522×STI_(SDW),可简便高效地预测糯高粱在发芽阶段的耐盐性。并将60份糯高粱大致分为5类:高度耐盐型品种7份、耐盐型品种10份、中等耐盐型品种20份、盐敏感型品种9份和高度盐敏感型品种14份。本研究结果为大量耐盐糯高粱筛选提供了有效的方法,可极大地提高工作效率。

甜高粱重要种质材料的SRAP指纹分析

使用27个SRAP引物组合,对47个重要的甜高粱种质材料进行了遗传相关性和遗传多样性的分析。结果产生了可以明确区分所有参试的甜高粱基因型的SRAP指纹图谱,聚类分析将它们分为在糖产量性状及其他农艺、形态性状上具有明显差异的3类,其中第I类为具有高Brix和高糖产量的基因型,第Ⅲ类中的大多数基因型则与此相反。所建立的47个甜高粱基因型的SRAP指纹图谱可用于这些基因型的鉴定,同时,所得到遗传相关性与遗传多样性信息为进一步的遗传研究和杂交亲本的选择提供了参考依据。

云南糯玉米资源的多样性及其利用

对332份云南糯玉米资源的表型多样性分析,结果为:①以来源和表型性状为依据,将云南糯玉米群体划分为5类6个生态型,91 27%的云南糯玉米品种属二季早和大玉米群,云南南部地区的糯玉米多表现为多穗性;②以变异系数为依据评价云南糯玉米品种间主要农艺性状的多样性,表现为:双穗率>穗位高>千粒重>株高>主茎叶片数>穗长>穗粗>生育期,营养成分表现为:α生育酚>硬脂酸>亚麻酸>脂肪=苏氨酸=色氨酸=赖氨酸>蛋白质=油酸;③筛选出231616、231712、230846、230596、231718、231979等一批农艺性状优异的云南糯玉米品种资源,231532、231268、231229和231185的多种营养成分含量均较高;通过上述研究,提出了云南糯玉米在育种、食品加工方面的利用方法和途径。

山东高粱品种资源农艺性状及营养品质分析

对山东省现有的1223份高粱地方品种资源的农艺性状和部分材料的抗逆性、抗病虫性以及籽粒的蛋白质含量、赖氨酸含量和单宁含量进行了分析,结果表明:农艺性状中株高以高秆品种最多,其次是特高秆品种,生育期集中在106～120d,千粒重以小粒品种和中粒品种最多,分别占34.59%、43.34%;穗长集中在20.1～35cm,穗粒重集中在30.1～70g;穗型以散穗最多,粒色以红粒为主,壳色以黑壳最多。高粱抗性中,已经鉴定的材料有2份耐盐性为1级,96.09%材料的耐盐级别为4、5级,有4份材料抗旱为1级,有2份材料对黑穗病免疫,多数材料不抗螟虫和蚜虫,但有9份材料抗螟性为1、2级;在已经测定的种质资源中有79.16%的材料蛋白质含量低于12.5%,有7份材料的蛋白质含量超过15%,有81.54%的材料赖氨酸含量在0.21%～0.40%之间,有4份材料赖氨酸含量超过0.45%,单宁平均含量0.645%,基本成正态分布,有101份材料含量低于0.1%。总之,山东省地方品种资源农艺性状、抗性、籽粒品质变异类型丰富,可以为高粱育种提供良好的种质资源。

不同高粱种质资源形态多样性及其形态标记聚类分析

为高粱种质资源的创新利用及新品种选育提供依据,选择11项形态性状指标作为形态鉴定参数,对收集的94份高粱种质进行相关性状考查及鉴定,采用DPS软件对形态标记数据进行聚类分析。结果表明:94份高粱种质的株高、茎粗、节间长、叶面积、主穗长、千粒重、单穗粒重等形态数量性状差异较大,穗型的紧凑型占52.13%,穗形的纺锤形占77.66%,颖壳色的褐色占52.13%;在欧氏距离4.81处,可将94份种质分成3类,其中第1类88份,第2类4份,第3类仅2份。选择与高粱种质性状特性密切相关的形态指标作为鉴定参数可对高粱种质资源进行初步筛选与鉴定。

国内外高粱种质资源形态性状与农艺性状的多样性分析

目前,我国收集保存了大量的高粱种质资源,但与玉米、水稻和棉花等相比,高粱在遗传研究方面还有很大欠缺,应该对高粱资源的多样性进行深层次研究,以满足高粱育种方向的需要。以来源于中国和美国等国家共207份高粱种质资源为材料,对其主要农艺性状和形态性状进行遗传研究,分析其遗传多样性,为高粱种质资源的合理利用和遗传育种工作提供参考依据。结果表明,千粒质量等农艺性状平均遗传多样性指数为1.898 7,穗形等形态性状平均遗传多样性指数为0.805 1,农艺性状的遗传多样性明显高于形态性状。相关性分析结果表明,千粒质量与株高呈正相关,与穗长、穗宽呈负相关,在选育工作中应尽量选择株高较高、穗长和穗宽都较小的品种。

不同甜高粱品种(系)萌发期耐盐性研究

对94份甜高粱种质资源在发芽期进行耐盐性鉴定。结果表明,随着盐浓度的升高,发芽率呈现出下降趋势。不同品种(系)间的耐盐能力存在明显差异,按盐害百分率分级,1级品种(相对盐害率﹤20%)5份,3级品种(相对盐害率20%～40%)17份,5级品种(相对盐害率40%～60%)36份,7级品种(相对盐害率60%～80%)15份,9级品种(相对盐害率≥80%)21份。其中芽期耐盐性强(耐盐级别3级以上)的高粱品种22份,占供试材料的23.40%。

耐盐碱能源甜高粱种质的鉴定与筛选

通过对232份能源甜高粱材料进行室内耐盐发芽试验,筛选出57份耐盐等级在2级以上的芽期耐盐性较好的材料,并对这57份材料进行了盐碱田鉴定,结合甜高粱材料的农艺性状调查指标,最终筛选出锤度高于16°及耐盐等级2级以上的材料4份,可在甜高粱育种工作中应用。

吉林省杂交高粱雄性不育系的种质基础

吉林省高粱生产中应用的细胞质有A1和A2两种类型。不育系的细胞核由中国高粱核体系到倾向南非高粱核体系,发展到印度高粱核体系。讨论了不育系改良方式。

山西省高粱种质资源收集鉴定与利用评价

山西是种植高粱较多的省份之一,长期的种植和选择,形成了遗传基础丰富的资源材料。建国以来到目前为止,山西省共收集、保存、鉴定和编目入库3 298份资源材料,占全国高粱资源总数的18.3%。通过性状和特性鉴定,筛选出一批农艺性状优良的资源材料在生产和高粱育种上普遍应用,如离石黄(离石)、三尺三(汾阳)。一些抗性资源也在高粱抗病虫育种方面发挥了作用。更为重要的是山西省高粱育种专家通过有性杂交进行品种改良,培育出了株高适中、适应性强、产量高的杂交种。晋杂5号(TX3197A×三尺三)就是典型的事例。父本三尺三是山西省汾阳优良的地方品种,配合力高,适应性强。晋杂5号是中国春播晚熟区高粱的主栽杂交种,曾在我国的高粱生产上发挥了重要作用。

高粱优异种质资源对多种病虫的抗性鉴定

2001～2003年,在田间采用人工接菌法进行高粱抗病性鉴定和利用田间自然发生的害虫种群与人工辅助接虫相结合的方法进行高粱抗虫性鉴定,对328份高粱种质资源进行了高粱丝黑穗病、高粱靶斑病、高粱蚜虫和玉米螟等4种病虫害的抗性同步鉴定。划清了供鉴定资源对不同病虫害的抗性等级,并筛选出单抗一种病虫资源22份,其中兼抗2种病害的双抗性资源5份,而抗虫性资源较少。加强高粱抗病虫种质资源的收集和评价对于高粱育种和病虫害非常必要。

利用外源DNA导入技术创新甜高粱种质

利用花粉管通道导入技术，将不能进行常规有性杂交的生育期长、茎秆多汁、含糖量高的热带高粱总ＤＮＡ导入到黑龙江省当地高粱品种中，７．９％的导入后代的茎秆含糖量有所提高。通过对部分导入后代的过氧化物酶及酯酶同工酶分析结果表明，外源ＤＮＡ片段已整合到受体基因中，并得到表达。此项技术可作为甜高粱常规育种的一个辅助手段。

中国高粱品种资源分析与再利用

鉴于当前高粱的特性及不同优势在生产、生活中的广泛应用,针对性地对我国部分高粱品种资源在形态学、生物学特性以及遗传规律方面进行了分析。通过分析可以看出,有些高粱品种在某些性状方面存在很强的优势：很多早熟高粱资源品种生育期仅有90～110 d;部分甜高粱资源的茎汁含糖量达15%左右,株高达300 cm左右;大量多抗高粱资源品种既耐贫瘠、耐涝、耐盐碱、抗倒伏,又抗蚜虫、螟虫、黑穗病。在高粱主要性状遗传规律上,大部分性状属于显性遗传,对后代继承其亲缘的优良品质有独特的优势。

我国爆粒高粱资源的发现与初步鉴定

在广西西南部山区的考察中，发现并收集了２５份爆粒高粱资源。经鉴定分析，爆粒高粱籽粒的爆粒率达９４．１４％，膨胀系数达１０．０１，有较好的利用价值。其中上甫高粱和龙合白高粱的爆粒率在９７％以上，膨胀系数１１．９０以上，是我国现有爆粒高粱中的优良种质。

我国高梁育种方法研究进展

高粱是公认的抗旱性较强的作物，有食用、饲用、酿造用、能源用及加工用等多种用途，具有重要的生产和研究价值。随着植物育种技术的发展和高粱市场需求的变化，高粱的育种方法也有了很大发展。文章综述了我国高粱目前主要的育种方法及今后的发展方向，并对高粱育种方法的应用和前景进行了展望。

粮糖兼用高梁开发利用及其在农业生态系统中的地位评价

选用粮糖兼用高粱 Tx623×1022、Tx623×2421和甜杂2号品种(组合),以粒用高粱作对照,在皖北进行田间试验,结果表明3个粮糖兼用高梁的生物产量比粒用高粱分别增产94.4%,87.9%,和55.5%;籽粒产量 Tx623×1022减产16.1%,其余2个增产13.3%和16.6%。茎秆榨汁制成50°Bx 糖浆,Tx623×1022、Tx623×2421和甜杂2号分别可产442.26,310.90和371.97kg/mu,而且叶和茎渣还可作饲料及其它原料。种植粮糖兼用高粱既能确保粮食产量,又能促进农村工副业和饲养业的发展,提高农业生态系统的经济效益、社会效益和生态效益。

冀玉8号雄性不育化的选育和利用

以优良玉米杂交种冀玉8号(冀257×冀161)为背景,以S组的S、M、R与21A及C组的Es雄性不育细胞质(CMS)为试材,完成了母本冀257不育系同核异质体的转育,不育性稳定。因父本冀161不具备对该CMS的恢复能力,目前可采用掺和方案,以获得杂交种子的生产应用。

高粱种质资源表型性状多样性分析及综合评价

采用遗传多样性分析、聚类分析、主成分分析以及构建综合评价指标对152份不同来源高粱种质资源的13个表型性状进行研究。结果表明,供试高粱材料拥有丰富的遗传变异性。变异系数为7.01%~32.20%,其中直链淀粉含量的变异系数最大,为32.20%;其次是株高、单宁含量,分别为31.55%、28.81%。遗传多样性指数为0.719~2.082,其中单宁、脂肪含量的多样性指数较大,分别为2.082、2.078;粒形、着壳率的多样性指数较小,分别为0.719、0.725。供试材料中株高的变异幅度较大,从中初步筛选出7份特矮秆和24份矮秆资源,可为矮化育种提供亲本材料。当欧氏距离为7时,可将152份高粱资源划分为3个亚类,分别包含91、55、6份资源。主成分分析提取的前6个主成分因子能够反映152份高粱种质资源78.579%的多样性信息。通过模糊隶属函数将6个主成分的得分进行归一化处理后,基于6个主成分的贡献率权重构建综合评价指标:F=0.444 F_(1)+0.158 F_(2)+0.124 F_(3)+0.100 F_(4)+0.092F_(5)+0.081 F_(6),筛选出10份综合性状较优的高粱种质资源。本研究结果可为高粱种质创新和新品种选育提供参考依据。

高粱耐盐种质筛选及耐盐种质多态性分析

通过对103份高粱材料的芽期和苗期耐盐性进行鉴定筛选,筛选出芽期耐盐材料22份、苗期耐盐材料7份,芽期和苗期均达2级以上的耐盐材料仅有1份。结果表明,高粱芽期比苗期表现出更好的耐盐性;58对SSR引物进行的遗传多样性分析共产生200个等位位点,平均每个位点3.448个;多态性信息含量(PIC)的变化范围为0.337～0.816,平均为0.629。聚类分析表明,28份高粱耐盐性品种的遗传距离为0.060～0.505,平均为0.378,遗传距离较小,亲缘关系较近。认为耐盐鉴定一是要扩大材料筛选范围,筛选不同遗传基础的耐盐材料;二是用芽期、苗期同时进行盐胁迫或芽期、苗期不间断进行盐胁迫处理的鉴定方法,全面地反映高粱品种的耐盐性。