Effect of Halosulfuron Rate and Application Timing on Volunteer Azuki Bean Control in White Bean

Three field experiments were carried out during 2017-2019 at the University of Guelph Huron Research Station near Exeter, Ontario, Canada to determine the effect of halosulfuron rate (25, 37.5 or 50 g∙ai∙ha-1) and application timing (POST 1, POST 2 and POST 3) on volunteer azuki bean control in white bean. At POST 1, halosulfuron at 25, 37.5 and 50 g∙ai∙ha-1 controlled volunteer azuki bean 46% - 50% at 1 week after application (WAA), controlled decreased to 16% - 25% at 8 WAA. At POST 2, volunteer azuki bean controlled decreased from 34% - 39% at 1 WAA to 17% - 27% at 8 WAA. A similar trend was observed at POST 3. Halosulfuron applied POST 1 at 25, 37.5 and 50 g∙ai∙ha-1 reduced biomass 49%, 64% and 69%, respectively. Halosulfuron applied POST 2 did not reduce volunteer azuki bean biomass at 25 g∙ai∙ha-1, but decreased biomass 51% at 37.5 g∙ai∙ha-1 and 49% at 50 g∙ai∙ha-1. Similarly, halosulfuron applied POST 3 did not reduce volunteer azuki bean biomass at 25 g∙ai∙ha-1, but decreased biomass 40% at 37.5 g∙ai∙ha-1 and 44% at 50 g∙ai∙ha-1. There was as much as 19%, 22% and 25% dockage with halosulfuron applied POST 1, POST 2 and POST 3, respectively. Volunteer azuki bean interference reduced white bean yield 40%. Reduced volunteer azuki bean interference with halosulfuron applied POST 1 at 37.5 or 50 g∙ai∙ha-1 resulted in an increase in white bean yield relative to the weedy control;however white yield was less than the weed-free control. This study concludes that halosulfuron at rates and application timings evaluated does not provide adequate control of volunteer azuki bean in white bean.

不同类型小豆种质SSR标记遗传多样性及性状关联分析

【目的】研究野生、半野生、栽培型小豆的遗传多样性,进一步阐明小豆的起源进化与传播,提高小豆种质的利用效率。【方法】从69对小豆和黑吉豆SSR引物中,筛选出11对多态性好的SSR标记,并结合植株形态性状特征鉴定,对558份来自中国、日本、韩国、不丹、缅甸的野生、半野生和栽培小豆种质资源进行遗传多样性分析和性状关联分析。【结果】共检测到86个等位变异,平均每个位点等位变异数为7.82个,变幅6—10个。野生、半野生、栽培型小豆都有其特征带,栽培小豆的特征带绝大多数来源于中国;野生小豆的特征带仅出现在中国西南、不丹和日本南部地区的种质中。遗传离散度是野生型>半野生型>栽培型,半野生型小豆更接近野生型小豆。聚类分析把558个小豆种质分为5大类,归类有较明显的地理相关性和遗传类型的趋同性。日本栽培小豆与韩国和日本野生及半野生小豆亲缘关系近,中国西南野生小豆与东南亚野生材料遗传关系近,与江苏地方品种遗传关系较近。关联分析表明,位于小豆第7连锁群的黑吉豆BG111标记分别解释野生和半野生小豆的主茎节数、茎粗、顶蔓、主茎分枝数性状的49%、44%、31%和18%;栽培小豆中,第1连锁群的黑吉豆BG48、第5连锁群的BG20和第9连锁群的小豆AZ24标记分别解释生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数性状的9%、7%、5%和6%。【结论】野生小豆遗传多样性丰富、变异背景广泛;中国栽培小豆起源于中国,具有丰富的遗传变异。黑吉豆BG111标记与野生和半野生小豆的茎粗、顶蔓、主茎分枝数、主茎节数性状相关联;黑吉豆BG48和BG20、小豆AZ24标记分别与栽培小豆的生育期、株高和单荚粒数、主茎分枝数相关联。

快中子诱变小豆‘京农6号’突变体筛选

为了进行小豆种质创新和获得基因定位和克隆及其基因功能分析的突变体材料,分别用30、35、40、45、50、55Gy剂量的快中子,辐照小豆‘京农6号’干种子。M1出苗率分别为31.72%、29.06%、30.29%、36.51%、16.15%和15.17%,变异率为3.20%、4.70%、6.75%、6.61%、4.00%和2.20%。辐射剂量增加,出苗率降低、变异率呈增加趋势,M2代共获得77份叶形、株型、粒型、籽粒大小、粒色、叶色、早熟、丰产等性状变异材料。40～45Gy为小豆快中子诱变的适宜剂量,这些突变体为小豆相关基因定位克隆、功能分析和育种提供了有价值的材料。

小豆SSR分子标记遗传连锁图谱构建

【目的】以小豆SSR为锚定标记,将公开发表的豇豆SSR、普通菜豆SSR和EST-SSR标记定位整合到小豆遗传连锁群中,构建中国小豆遗传图谱,为小豆基因定位、图位克隆和分子标记辅助选择育种提供更多可用的分子标记。【方法】用1 473对SSR和EST-SSR引物进行PCR扩增,包括906对豇豆SSR、123对普通菜豆和196对小豆SSR引物及248对普通菜豆EST-SSR引物,筛选亲本间多态性标记,验证栽培小豆HB801×AG109及GM892×AG110的F2分离群体。【结果】整合和构建了含有145个SSR和EST-SSR标记小豆遗传连锁图谱,包括59个小豆SSR标记,新增63个豇豆SSR、9个普通菜豆SSR、14个普通菜豆EST-SSR标记和1个茎色标记。紫茎色性状被定位在第9连锁群,离CEDG022和cbess058标记的遗传距离分别为0.9 cM和0.1 cM。图谱全长823 cM,覆盖11个连锁群,每个标记间平均距离为5.64 cM。每个连锁群长度为49.1—125.6 cM,平均长度74.82 cM;每条染色体上的标记数7—26个,平均13.27个。【结论】率先把小豆近缘物种分子标记引入小豆,加密了小豆SSR分子标记遗传连锁图谱。

应用RAPD标记检测小豆种质资源的遗传多样性初探

检测野生型、半野生型及栽培型小豆种质资源的遗传多样性 ,对进一步探讨小豆的起源地、品种分化和传播途径具有极其重要的价值。本研究用RAPD标记方法对来自中国、日本、韩国、不丹、尼泊尔、越南等 6国 99份小豆种质资源DNA的遗传多样性进行了检测。 7个引物共检测到 10 2条带 ,具有多态性的谱带 10 0条 ,其中 7条带仅存在于单个材料中。利用这些多态性谱带数据进行聚类分析 ,可明显划分出 5大类群。中国的小豆种质资源遗传多样性最为丰富 ,在5个类群中都能找到 ,其次为日本的小豆种质资源。韩国、越南、不丹、尼泊尔小豆种质资源遗传多样性相对较差 ,其栽培型与野生型、半野生型的遗传亲缘关系较近。我国华北地区小豆育成品种与东北地方品种的亲缘关系最近。

理化诱变小豆京农6号突变体的鉴定

选用小豆品种京农6号种子,分别采用甲基磺酸乙酯(EMS)(0.5%、0.9%和1.4%处理12h和24h)、电子束(100、300、600Gy)、60Co-γ(400Gy)诱变处理,将处理后的种子种于大田,鉴定后代植株性状的变异。观察表明,EMS诱变的变异类型最丰富、60Co-γ射线次之、电子束产生的变异类型较单一。EMS处理小豆以浓度0.5%和0.9%处理24h为宜;0.5%EMS处理的粒色和荚色变异突出,有鲜红、黄白、绿白粒色和黑荚、褐荚、黑褐荚变异;0.9%处理的叶形变异突出,有鸡爪叶、剑叶、肾形叶、小密叶等突变类型;电子束诱变后,M2变异率分别为4.09%、3.64%和2.22%。400Gy60Co-γ射线处理种子,后代变异率为7.23%。通过两年的鉴定筛选,获得937个EMS诱变M3代株系,934个60Co-γ射线和电子束诱变M2代株系,已得到株高、叶形、叶色、粒形、粒色、荚色、无分枝、多分枝、叶簇生、分枝簇生、光叶、蔓生、有限结荚习性、株型松散、育性、成熟特性等突变体材料1490份。本研究为小豆基因遗传分析、基因定位与克隆及其进一步的基因功能分析奠定了基础,为小豆育种提供了重要的材料。

野生小豆种质资源遗传多样性的RAPD分析

利用RAPD分子标记技术对16份不同来源地的野生小豆种质进行基因组DNA多态性分析,25个随机引物共扩增出240个DNA片段,其中197条谱带表现出多态性。对基于数字化处理后的多态性谱带进行聚类,16个野生小豆种质可划分为4个类群:日本类群、中国类群、不丹类群和尼泊尔类群,材料的归组与其来源地有显著的相关性。

小豆种内α-淀粉酶基因第三内含子的变异

用SSCP法对 15 6份小豆种质DNA的α 淀粉酶基因第三内含子变异进行了分析。根据第三内含子设计 1对引物 ,引物 (F)为CCTACATTCTAACACACCCT ,(R)为GCATATTGTGCCAGTACAAT。共检测到 14种变异类型 ,其中野生小豆有 13种、半野生小豆有 9种、地方品种小豆 10种 ,近代育成的小豆品种中只检出 4种变异类型。分别从日本、中国和韩国的野生小豆种质资源中检出 9、8、7种 ,在中国和不丹的小豆地方品种中检出的变异类型较多 ,6 0 %的小豆栽培品种供试材料聚集在变异类型EE中。还对α 淀粉酶基因第三内含子的 8种变异类型碱基序列进行了分析 ,根据检测出的碱基突变的数量及位置初步推测了各变异类型的演化过程。

太空诱变红小豆后代农艺性状变异研究

本研究2005年利用第21颗返回式卫星搭载小豆品系95-0进行太空诱变处理,回收后种植,对后代农艺性状的变异规律进行观察研究并进行突变体的选择。研究结果表明,与留地对照相比,太空诱变对小豆的出苗有抑制作用,并且引起了幼苗的畸变如叶缺失、错位等现象,SP3代第二叶变异频率3.42%。太空诱变处理后小豆多种农艺性状的变异系数明显增加,并且正负向变异类型都有,表明太空诱变是创造小豆变异的有效途径。在SP2和SP3代进行选择,获得了19株剑叶形突变体、7株高株突变体、102株矮株突变体、5株粒色突变体、24株大粒突变体、70株小粒突变体和27株综合性状优良的单株,这为小豆育种提供了优良的材料和新种质,也为小豆分子遗传学研究提供了有价值的突变体。

小豆根瘤菌接种结瘤条件分析

设计不同的小豆根瘤菌及菌液浓度、侵染时间和接种方式接种小豆推广品种京农5号和京农6号,研究其对小豆结瘤数的影响。根瘤菌BAU73042菌液浓度0.6 OD接种,单株平均结瘤数最多;BAU11017菌株菌液浓度0.2 OD接种,单株平均结瘤数最多。BAU73042侵染京农6号15 min单株结瘤数最多,BAU11017侵染京农5号45 min单株结瘤数最多。菌液浇灌接种方式优于菌液侵染接种;不同品种接种不同根瘤菌的结瘤反应不同。该研究为小豆固氮研究及利用和根瘤突变体筛选鉴定奠定了基础。