应用微卫星标记研究西藏野生二棱大麦的遗传多样性及地理分化

用来自大麦 7个连锁群不同位置的 35个SSR标记研究了西藏不同地区的 5 0份野生二棱大麦 (H .spontaneum )的遗传多样性及地理分化。结果表明 :SSR的多态性高 ,其多态性DNA片段比例达 97.4 4% ;每个SSR位点检测到 1～ 14个等位变异 (4 .0 4个 /位点 ) ;西藏山南地区的遗传多样性和等位变异数最高 ,分别为 0 .4 933和 3.35。变异的 1.0 8%～ 37.5 4% (平均为 13.0 9% )是由于地区的差异引起 ,表现出一定程度的地理分化。最后 ,讨论了SSR引物的选择及SSR标记的可靠性和西藏野生大麦的起源问题。推测西藏山南地区可能是西藏野生二棱大麦的起源中心 ,也是西藏野生大麦和中国栽培大麦的起源中心。

约旦野生二棱大麦在川西高原的物候期和农艺性状分析

为给川西高原青稞育种寻求新的种质资源,对起源于约旦不同地区16个群体的48个基因型野生二棱大麦在川西高原3449 m地方的物候期和农艺性状进行了研究。结果表明,所有群体都能正常生长且适应性很强,不同群体间的物候期和农艺性状差异明显。相关性分析表明,物候期及各农艺性状间存在显著相关性。对物候期间、农艺性状之间以及物候期与农艺性状之间相关性分析表明,各物候期间呈显著正相关,百粒重与出苗期无相关性,株高与穗长和百粒重无相关性,芒长与百粒重呈负相关,芒长与穗长呈正相关,穗长与百粒重无相关性。野生二棱大麦良好的性状和差异性特征,可以为川西高原青稞品种改良提供极其丰富的基因资源。

二棱大麦籽粒品质性状的遗传研究

用甘木二条等七个二棱大麦品种（ＨｏｒｄｅｕｍｄｉｓｔｉｃｈｕｍＬ）进行半双列杂交，采用胚乳数量性状世代平均数的遗传模型对１９９０年和１９９２年的亲本和Ｆ１所结的种子的粒形、粒重、皮壳率、蛋白质％等性状进行遗传分析。结果表明：与Ｓ－０９６杂交的组合粒重最高，与甘木二条的杂交组合皮壳率低，与黔浙１号的杂交组合粒重较高、粒形较短圆。遗传方差分量的分析结果表明，粒形、粒重和皮壳率性状主要受基因主效应控制，基因×环境互作效应较弱。蛋白质含量主要受种子直接显性效应和母体显性效应控制，直接加性效应、母体显性效应与环境的互作也较强。控制种子粒长的遗传效应主要是母体加性、显性效应以及种子直接加性效应。粒宽、粒厚、粒重和皮壳率则主要受种子基因的直接显性效应控制，其次是种子直接加性效应。

二棱大麦籽粒外观品质性状的遗传研究

用甘木二条等７个二棱大麦品种（ＨｏｒｄｅｕｍｄｉｓｔｉｃｈｕｍＬ．）进行半双列杂交，采用胚乳数量性状世代平均数的遗传模型对１９９０年１９９２年的亲本和Ｆ＿１所结的种子的粒形、粒重、皮壳率等性状进行遗传分析，研究表明，与Ｓ－０９６杂交的组合粒重最高，与甘木二条杂交的组合皮壳率低，与黔浙１号杂交的组合粒重较高、粒形较短园。遗传方差分量的分析结果，粒形、粒重和皮壳率性状主要受基因主效应控制，基因×环境互作效应较弱，控制种子粒长的遗传效应主要是母体加性、显性效应以及种子直接加性效应。粒宽、粒厚、粒重和皮壳率则主要受种子基因的直接显性效应控制，其次是种子直接加性效应。文中还分析了粒形性状与粒重和皮壳率的普通直接遗传率和普通母体遗传率及遗传相关性。

二棱大麦LEA cDNA的克隆与测序

从二棱大麦 ( H ordeum distichon Linn.)幼苗中提取总 RNA,通过 RT- PCR获得目的片段 HDCS1 ,并采用 T-载体进行克隆。测序结果表明 ,HDCS1全长 664bp,含有 1个完整的阅读框架。其编码蛋白质全长 2 0 2个氨基酸 ,含有 8个由 1 1个氨基酸残基组成的基元序列 ,属第 3组 LEA蛋白。HDCS1与大麦 ( H ordeum vulgare L.) L EA蛋白、HVA1具有高度同源性 ,其差异在于 HDCS1比 HVA1缺少一个完整的由 1

以色列野生二棱大麦农艺性状差异及相关性分析

为给野生大麦的遗传和基因资源的研究提供依据,对起源于以色列不同地区6个群体的16个生态型野生二棱大麦的物候性状进行了研究。结果表明,不同生态型间的物候性状差异明显。从个体水平上分析,其最大值均出现在湿生生态型中,除旗叶面积外,其最小值则出现在旱生生态型中;从群体水平上分析,除每穗粒数外,湿生型平均值皆高于旱生型平均值。曼-怀氏等级和检验显示,湿生型和旱生型之间的这些物候性状差异达到显著水平。斯皮尔曼秩相关性检验则表明,9个物候与性状间,除三叶期与粒重、穗粒重无相关性外,其余物候性状间均呈显著的相关性,其中生长期与旗叶面积、株高、穗长、芒长等呈显著正相关,与每穗粒数则呈显著负相关;芒长与旗叶面积、株高,穗长与株高存在显著正相关,而每穗粒数则与芒长和旗叶面积分别呈显著负相关,芒长与穗长亦呈显著正相关。分析表明,以色列不同地区野生大麦物候性状差异是其生境主导下生存选择的结果,其丰富的表现型多样性,可用于遗传与育种研究。

二棱大麦农艺性状配合力的研究

采用半双列杂交法,将10个二棱大麦亲本配成45个组合。对F_1代及其亲本12个性状的配合力研究表明:除GCA和SCA各1个性状显著外,其余均达极显著水准。GCA较高的性状,反映了亲本基因加性效应较大,易在后代遗传与稳定。选择应从GCA入手,再进行SCA选择。判断组合的优劣,不仅要根据SCA的高低,还要根据双亲的平均表现。最后筛选出了优良亲本及优良组合。

二棱大麦白化颖壳和旗叶紫耳突变的遗传分析

对大麦突变品系 2 98113的白化颖壳和旗叶紫耳 2个色变性状的遗传规律进行了研究。结果表明 ,白化颖壳性状和旗叶紫耳性状都属细胞核遗传 ,前者是由单基因控制的隐性性状 ,后者是由单基因控制的显性性状 ,而且两者是独立遗传的。此外 ,试验中还发现分离群体中所有白壳植株的叶鞘基部都为白色 ,绿壳植株的叶鞘基部均为淡绿色 ,未出现重组类型。由此推知 ,白色叶鞘基部性状可能是白化颖壳基因一因多效的表现 ,也可能这 2个性状是紧密连锁的。

二棱大麦农艺性状的遗传分析

本文就二棱大麦杂种F_145个组合及其10个亲本的12个农艺性状进行了遗传分析。研究表明,在本试验中,F_1杂种优势普遍存在。各亲本在不同性状上的显、隐性效应表现不一。各性状有的以加性或显性基因控制为主,有的则基本上由这二者共同控制。平均显性度(H_1/D)^(1/2)测定表明为超显性或不完全显性。控制绝大多数性状的显、隐性等位基因数目相差不大。多数性状遗传力较高。穗数和千粒重与产量关系密切。

起源地生态地理因素对野生二棱大麦生长的影响

为探讨起源地生态地理因素对野生二棱大麦物候期及农艺性状的影响,采用斯皮尔曼秩相关性(Spearman’s Rho Correla-tion)和逐步多元回归分析(Stepwise multiple regressions)方法,研究了起源地生态地理因素对以色列6个群体16个生态型野生二棱大麦的物候期及农艺性状的影响。结果表明,粒重与起源地的14个生态地理因素中的8个因素有显著相关性(P<0.05),生长期、旗叶面积、株高、穗长、芒长和每穗小穗数分别与纬度、年平均降雨量、年平均湿度和年平均蒸发量等因素有显著相关性(P<0.05);生态地理因素中的水分、温度和地理因素对野生二棱大麦的11个物候期及农艺性状起关键影响作用。说明,野生二棱大麦物候期及农艺性状差异实质是其长期与环境相互作用,在自然选择压力下进化形成的遗传多样性。

秋水仙素对二棱大麦农艺性状诱变效果的初步研究

切离处于分蘖盛期二棱皮大麦 (浙皮 1号、申麦 1号、莆 6 0 0 8、闽麦 0 2 )植株的各个分蘖 ,将其基部浸泡于 0 .0 4 %的秋水仙素溶液中 2 4 h,可诱发产生大量性状变异。在 M2 代 ,对 5个性状的考察结果显示 ,4个品种 (系 )处理的株高、主穗长、千粒重均产生显著到极显著的变异 ;主穗粒数和单株有效穗数 ,有 3个品种 (系 )处理产生显著到极显著的变异。选择结果表明 ,这些变异在 M1代可进行有效选择 ,有些变异在 M2

二棱大麦粒重、皮壳率和粒形性状的遗传分析

用半双列分析方法研究了二棱大麦(Hordeum distchum L.)9个品种及其杂种F_1的籽粒重、皮壳率和粒形性状。结果表明,F_1的粒重、粒长和粒宽有正向平均优势,粒厚和皮壳率有负向平均优势。在性状遗传上。粒重、粒长和粒宽主要受加性基因控制,狭义遗传力高达83.24～90.63％,粒厚主要受超显性基因控制,皮壳率受加性基因和显性基因共同控制,它们的狭义遗传力分别为75.66％和60.36％。粒长的显性基因起增值作用,其它性状的显性基因作用方向不一致。粒厚与皮壳率相关不显著,其它性状间都存在着显著或极显著正相关。通径分析指出,粒宽对粒重的直接作用最大(P_(2Y)=0.8036),粒长次之(P_(1Y)=0,3022)。

二棱大麦籽粒非必需氨基酸含量的遗传分析

采用包括种子直接加性－显性、母体植株加性－显性和环境互作的三倍体胚乳数量性状世代平均数的遗传模型（简称种子模型），分析了７个二棱大麦（ＨｏｒｄｅｕｍｄｉｓｔｉｃｈｕｍＬ．）品种及其半双列杂交Ｆ２种子的非必需氨基酸含量的两年资料．结果表明，７种氨基酸含量的遗传除了天冬氨酸和丙氨酸外均受种子直接基因效应和母体效应的控制，其中谷、组和精氨酸的遗传以种子直接加性和母体显性效应为主，而甘和酪氨酸以种子直接显性效应为主．天冬和丙氨酸含量主要受控于种子显性效应．此外，精和丙氨酸含量还有较强的直接加性和母体显性与环境互作，而谷、组、甘和酪氨酸有较强的直接显性与环境的互作．谷、组和精氨酸含量的普通遗传率较高，表明在杂交后代对其直接选择是有效的．结果还发现，天冬、谷、组、精和酪氨酸与赖氨酸含量之间有极显著的正向母体加性相关．Ｒｉｓ１５０８，Ｓ－０９６、紫皮大麦和苏啤１号的这几种氨基酸含量较高。

二棱大麦农艺性状ADAA遗传模型的分析

以甘木二条等七个二棱大麦（HordeumdistichumL．）品种进行7×7双列杂交（无反交），对亲本、F_l和F_2熟期、产量、穗部、茎杆等18个农艺性状，采用加性─显性─上位性（ADAA）模型估算了各遗传方差占表型方差的比率，结果抽穗期等10个性状（占55.5%）存在加性×加性上位性效应，其中5个性状以上位性效应为主（占表型方差的35.4─54.96%）．对有上位性效应的性状应以ADAA模型分析，如以传统的AD模型分析，所得的结论不真实.狭义遗传力在性状间有较大差异，以穗着粒密度最高（83．05%），单株产量最低（10.24％）．杂种优势总方向预测表明，二棱大麦多数杂交组合具千粒重、穗长、每穗粒数、茎粗的正向大穗型杂种优势。此外，对有关性状进行了相关分析．

长江下游地区二棱大麦理想株型育种的分析

以长江下游地区五十年代以来种植的15个二棱大麦代表品种为材料,研究理想株型育种的进展。结果表明,品种更替中,株高结构渐趋合理,株高构成指数(I_L)接近黄金分割值(0.618);较高的I_L值可作为大麦高产育种的选择指标;最后三叶变短、变小,单株叶面积下降,叶面积重心上移。近期高产品种叶片氮浓度、叶绿素a/b值较高,但其叶绿素含量、净光合效率和最大叶面积指数均无显著改善。即品种的干物质生产能力没有提高。最后讨论了理想株型育种的选择指标。

二棱大麦主要冠层形态性状的遗传分析

本试验对9个二棱大麦(Hordeum distichum L.)品种所组成的9×9半双列杂交F_1的8个冠层形态性状进行了遗传分析。结果表明,供试亲本中,各性状存在着广泛的遗传变异。旗叶的叶宽、基角、开张角和颈粗主要受加性基因控制;旗叶的叶长、叶面积,穗下节长、节粗受加性基因和显性基因共同控制。其中,穗下节长的显性基因作用大于加性基因作用(H_1>D);穗下节长表现为超显性,其余性状都为不完全显性;在9个亲本中,旗叶叶宽的显性基因起增值作用,其余性状显性基因作用方向不一致。各性状的狭义遗传力均较高(72.46％-88.48％)。穗下节长、节粗、颈粗与主穗粒重、粒数、单粒重均呈极显著正相关;旗叶叶长、叶面积与主穗粒重和单粒重呈极显著正相关;旗叶基角、开张角仅与主穗粒数呈极显著正相关;旗叶叶宽与所分析的三个产量性状均无显著相关。

二棱大麦茎秆性状与抗倒性关系的研究

为了给抗倒伏超高产大麦新品种选育提供科学依据,选用本所近年育成的12个高产二棱皮大麦品种(系)为材料,在生产和高产条件下研究了茎秆性状与抗倒性的关系。结果表明,12个品种的倒2、倒3和倒4节间平均倒伏指数分别为109.0、133.5和163.1;茎秆的抗折力与茎秆贮藏的干物质量呈显著正相关,与节间长呈显著负相关;从齐穗期至成熟期、乳熟期倒伏危险性最大;倒伏指数与节间长、秆长及株高呈显著正相关,与节间粗度、壁厚关系不密切。说明培育粗秆有利于孕育大穗,但要增强抗倒能力关键在于适当控制株高,增加秆的干物质积累量,促进茎秆和机械组织的发育和充实,增强茎秆弹性。

野生二棱大麦种子休眠型态与农艺性状及生态地理因素相关性研究(英文)

对来自以色列不同地区16个生态型野生二棱大麦种子的休眠型态与其农艺性状及起源地生态地里因素的相关性进行了研究。结果表明:高温(40℃)储藏可以打破种子的休眠;16个生态型种子在高温处理下的萌发率表现出显著差异,其休眠打破过程显示出不同型态的对数生长曲线:8个旱生生态型为S型,而8个湿生生态型为倒L型。休眠深度用实际达到最大萌发率的时间度量,最低休眠深度(15·6d)是来自湿润地区"进化峡谷"的生态型37-N,而最深休眠深度(103·1d)是来自干旱地区Ein-Zukim(死海附近)的生态型32-6。此外,对11个物候及农艺性状指标与休眠深度做斯皮尔曼秩相关分析,结果有9个显示出显著相关,尤其是粒重与休眠深度有极显著相关性。同时,休眠深度与起源地15个生态地理因素中的9个有显著相关,种子休眠主要受其起源地的地理位置、温度和水分条件等影响。可见,野生二棱大麦自然选择进化了休眠特性去应对干热环境而繁衍生息。本研究结果可用于进一步遗传研究和现代栽培大麦品种的改良。

约旦野生二棱大麦群体籽粒高氮素营养基因型的筛选

为了给川西高原青稞育种寻求高蛋白质和高赖氨酸的种质资源,测定了起源于约旦不同地区16个群体的246个基因型野生二棱大麦和7个青稞品种籽粒单粒重、蛋白质和赖氨酸含量。结果表明,栽培的青稞品种籽粒单粒重显著高于16个野生二棱大麦群体,而蛋白质和赖氨酸含量显著低于16个来自于约旦的野生大麦群体。在16个野生二棱大麦群体中,蛋白质含量在18.00%以上的基因型占96%,赖氨酸含量在5.00mg/kg以上的占10%。11个野生二棱大麦群体蛋白质和赖氨酸含量呈显著(p<0.05)正相关。

二棱大麦12个性状的相关分析

对大麦12个农艺性状的相关分析表明,穗粒重受多种因素影响,早代应注意对穗长的选择。株高、生育期对产量影响较小,可单独进行选择。大麦优良组合,应选第一主成分值大、第四主成分值小的组合,并放宽第二、三主成分值的取值标准。