基于小麦外引种质资源的抗旱性分子标记检测及实用性评价

为了有效利用外引小麦种质资源和评价小麦抗旱性相关分子标记的有效性,以48份小麦外引种质为材料,测定干旱条件下种子的相对发芽率,并利用4个小麦抗旱性相关分子标记进行抗旱基因(1-feh-w3、Dreb-B1、NRX-B1和FerA1)的分布检测。结果表明,外引种质材料的平均相对发芽率为70.0%,变异范围为34.9%~94.5%,中等及以上抗旱性等级种质材料占85.4%。外引小麦种质中4个抗旱性相关基因存在8种单倍型,Dreb-B1、FerA1基因各自的2种单倍型间平均相对发芽率差异均达到显著水平,而1-feh-w3基因的Westonia type单倍型与Kauz type单倍型,NRX-B1基因的TaNRX-B1a单倍型与TaNRX-B1b单倍型间平均相对发芽率无显著差异;TaDreb-B1a、TaFer-A1(H)单倍型与平均相对发芽率均呈显著正相关,1-feh-w3、NRX-B1基因与平均相对发芽率相关性不显著。平均相对发芽率以单倍型组合Westonia type/TaDreb-B1a/TaFer-A1(H)/TaNRX-B1a最高,达到77.35%。验证了抗旱性基因Dreb-B1分子标记的有效性,而1-feh-w3基因2种单倍型对抗旱性选择无效。

外引种质资源78599的应用潜力

外引种质资源７８５９９具有较强的综合抗性，它的改良与利用存在很大的潜力。本文就丹玉２４等杂交种的选育成功谈谈其模式应用情况及发展趋势。

基于小麦外引种质资源的粒质量基因分子标记检测及组合分析

为了有效利用外引小麦种质资源和探讨部分小麦粒质量基因的育种应用价值,以48份小麦外引种质为材料,测定种质千粒质量,并利用4个粒质量基因(TaGW2-6A、TaCwi-A1、TaGS2-D1和TaSus2-2B)的功能分子标记进行高千粒质量等位变异类型和分布检测。结果表明,外引种质材料的平均千粒质量为30.15 g,变异范围为20.13~43.19 g,超平均值种质材料占45.8%。外引小麦种质中4个粒质量相关基因存在8种单倍型,TaCwi-A1基因、TaGW2-6A基因的高千粒质量单倍型TaCwi-A1a和Hap-6A-A的平均千粒质量均显著高于对应的低千粒质量单倍型TaCwi-A1b和Hap-6A-G。而TaSus2-2B基因、TaGS2-D1基因的低千粒质量单倍型TaSus2-2Bb和TaGS2-D1b的平均千粒质量均显著高于对应的高千粒质量单倍型TaSus2-2Ba和TaGS2-D1a。含有相同单倍型组合的种质在供试材料中占比较高的,其平均千粒质量也相对较高。研究表明,这些外引小麦种质的粒质量相关性状具有较好的遗传改良潜力,在小麦育种中对多个相关粒质量基因进行综合遗传效应分析十分必要。

337份外引种质对玉米丝黑穗病的抗性及评价

采用田间人工接种法对337份外引玉米种质进行抗丝黑穗病的鉴定和评价。结果表明:在337份玉米种质中,有14份材料表现高抗(HR),33份材料表现抗病(R),39份材料表现中抗(MR),各占供鉴材料的4.2%,9.8%和11.6%。其余251份表现感病(S)和高感(HS),共占鉴定材料数的74.5%。由此可见,供试玉米种质对丝黑穗病抗性表现存在差异,总体对丝黑穗病的抗病能力较低。分析发现,在261份美国自交系中,表现中抗及以上自交系共72份,占供试自交系的27.6%;在76个俄罗斯杂交种中,表现中抗及以上杂交种有14个,占供试杂交种的18.4%,说明美国自交系较俄罗斯杂交种的抗性资源丰富。

外引小麦种质资源HMW-GS组成及品质评价

为有效利用外引小麦种质资源,本研究对引自国际玉米小麦改良中心、法国、巴基斯坦等区域的393份小麦种质资源进行高分子量麦谷蛋白亚基组成及品质性状的分析,结果表明,在供试材料中共检测到23种亚基类型和50种亚基组合类型;资源品质评分在4~10分之间,平均为7.68分,其中品质评分为10分、9分、8分的材料分别有74份、76份、96份,包含的亚基组合类型分别有8种、2种、14种,品质评分为8分及以上的材料共计246份,占总材料的62.6%;此外,9份材料检测出新的亚基及组合类型:F14(2*,14*+15*/6*+16*,Null)、F33(2*,14*+15*/6*+16*,Null)、C119(1,7*+16*,5+10)、C120(Null,7*+16*,5+10)、C125(2*,7+8,5′+10)、C51(2*,7+9,5′+10)、O13(2*,7+16,2+12)、O17(2*,7+16,2+12)和P27(2*,7+18,2+12)。总体上这些外引材料优质亚基分布频率高、组合类型丰富,可作为优异资源进一步开发利用,并为我国小麦品质改良提供材料基础及理论依据。

47份外引小麦种质中矮秆基因的检测及其降秆效应分析

为有效利用外引小麦种质资源,明确矮秆基因的组成分布和降秆效应,利用8个矮秆基因( Rht-B1b、 Rht-D1b、 Rht4、 Rht5、 Rht8、 Rht9、 Rht12、 Rht13)的特异性分子标记分别对47份外引种质矮秆基因进行分子检测。结果表明,有46份种质含有矮秆基因,其中, Rht-B1b、 Rht4和 Rht12基因的频率最高,均为40.43%,其余依次为 Rht8(31.91%)、 Rht-D1b和 Rht13(均为19.15%)、 Rht5(8.51%)、 Rht9(6.38%)。有10份小麦种质含有单个矮秆基因,占21.28%;有36份小麦种质含有2个及以上矮秆基因,占76.60%,其中有11份含有3个矮秆基因,有2份含有4个矮秆基因。单个矮秆基因降秆效应以 Rht5最强,为31.78%,含有 Rht5的小麦材料平均株高为86.65cm。含有优良矮秆基因 Rht9、 Rht12和 Rht13的小麦材料平均株高分别为101.07 cm、92.87 cm和92.75 cm,其中, Rht9在8个矮秆基因中降秆效应最弱。

外引玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性鉴定与评价

2012-2013年,应用田间人工接种的方法对引进的165份国外玉米种质进行了玉米大斑病、灰斑病、弯孢菌叶斑病等3种病害同步抗性鉴定与评价,结果表明:引进的国外玉米种质对3种玉米叶斑病的抗性表现均存在差异,表现抗病的种质较少,大部分种质表现感病或高度感病;抗性种质均以中抗为主,表明国外玉米种质对3种叶斑病的抗病能力较低。筛选出一批单抗性种质和兼抗2种或3种叶斑病的多抗性种质37份,为抗病育种提供了重要基础材料。

6份外引玉米种质资源的主要农艺性状的杂种优势模式分析

试验是采用6份外引玉米种质资源选育的自交系与国内5大类群的5个自交系进行不完全双列杂交,并用超高优势值和超中优势值进行杂种优势分析,以明确这6份玉米自交系与所属的5大类群之间的杂优模式,研究结果表明:自交系C-1、C-2、C-3与旅大红骨类群、自交系C-1与Reid类群、自交系C-6与Lancaster和PN78599类群间在产量上有比较强的杂种优势,与这些类群杂交很容易出现高产组合,可以直接应用于实践,建立新的杂优模式。

6份外引玉米种质资源主要农艺性状配合力分析与应用评价

从外引玉米种质资源中选育出6份玉米自交系(C-1、C-2、C-3、C-4、C-5和C-6),以代表国内5大类群的5个玉米自交系(昌7-2、丹340、郑58、Mo17和丹988)为测验种,按NC-Ⅱ遗传交配设计,组配出30份玉米杂交组合,对测交自交系进行了主要农艺性状配合力分析。研究结果表明,自交系C-1、C-2、C-6的综合农艺性状较好,在育种上有较好的利用价值;在产量性状方面,自交系C-1与丹340和郑58、C-2与丹988、C-6与昌7-2、Mo17和丹988有较强杂种优势,血缘关系较远,他们与这些类群的自交系容易形成高产组合。

外引玉米种质资源的筛选分析利用研究

通过对现有外引玉米种质自交系的筛选和配合力估算 ,选出一般配合力较高 ,性状优良的自交系。经改良四大系统中的骨干系做测验种 ,根据杂种优势指数的大小比较 ,划分优势类群 ,然后进行种质改良、创新 ,拓宽种质基础 。

国外优异甜玉米种质的利用及优质品种京科甜533的选育

以外引美国优异甜玉米种质资源为基础,采取"突出品质、扩大群体、严格选择"的选系方法,选育出适应我国种植的优质超甜玉米自交系T 68、T 520。以T 68为母本,T 520为父本,组配选育出优质甜玉米品种京科甜533。京科甜533籽粒可溶性固形物含量16%,水溶性糖23.1%,果皮薄、品质优、口感佳,达到了国外优质甜玉米品种品质水平,平均产量755kg/667m2。2013年和2016年分别通过北京市和国家农作物品种审定委员会审定。

13份外引玉米自交系的产量性状配合力

为提高玉米育种效率,发挥东北春玉米区玉米种质资源的生产潜力,以13份外引玉米自交系为基础材料,采用不完全双列杂交(NCII 6×7)设计组配42份杂交组合,通过分析其产量及主要农艺性状、亲本的一般配合力效应和组合的特殊配合力效应等研究13份外引玉米自交系的产量性状配合力。结果表明:产量性状变异系数以秃尖长最大,为56.51%,其余均较小,为6.31%~13.62%;综合各性状一般配合力分析,自交系Y_5、Y_(12)和Y_(13)较优,但个别性状需要重点改良或选择性应用。各性状广义遗传力为30%~82%,狭义遗传力为16%~69%,穗行数的遗传力最高,穗粗的遗传力最低。