266份木薯种质资源农艺性状分析评价

以木薯种质资源为对象,对其8个主要农艺性状数据进行统计学分析。结果表明:8个农艺性状数据呈正态分布,变异系数范围为7.2%~46.9%,其中淀粉产量的变异系数达46.9%,薯干率的变异系数最小,为7.2%。相关分析结果表明,不同性状之间存在一定的显著正相关,其中单株鲜薯质量与茎径呈极显著正相关。进一步利用主成分分析方法将8个农艺性状简化为3个主成分,发现2年的累计贡献率分别达92.55%、93.67%。第一主成分是单株鲜薯质量、鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量,第二主成分是淀粉含量和薯干率。通过聚类分析表明,在欧式距离为6.0处,可将各年份的资源分为4个类群,其中第Ⅱ类群(单株鲜薯质量、鲜薯产量、淀粉产量、薯干产量)表现优异,可优先作为高产优质木薯新品种选育的亲本材料。

28份木薯种质苗期耐水淹性初步评价

木薯(Manihot esculenta Crantz)作为热带地区第三大粮食作物,是世界近六亿人的口粮。木薯主要栽培于热带地区,常受到雨季水淹的危害,导致产量和品质严重下降,筛选耐水淹木薯种质具有重要意义。为研究不同木薯种质苗耐水淹性差异,采用盆栽模拟苗期水淹胁迫的方法,对水淹胁迫6 d下28份木薯种质的株高增长量、叶绿素相对含量、相对电导率和超氧化物歧化酶(superoxide dismutase,SOD)、过氧化物酶(peroxidase,POD)、过氧化氢酶(catalase,CAT)活性进行测定,采用变异系数分析、方差分析、相关性分析、主成分分析和隶属函数分析对其苗期耐水淹性进行综合评价。结果表明:28份木薯种质耐水淹性存在较大的差异,水淹胁迫显著抑制了15份种质生长(P<0.05),不同木薯种质对水淹胁迫的响应机制并不一致。相关性分析结果表明:株高增长量和叶绿素相对含量呈极显著正相关关系(P<0.01),相关系数为0.253;叶绿素相对含量和相对电导率呈极显著负相关关系(P<0.01),相关系数为0.266。主成分分析结果显示:前4个主成分可代替6个指标的82.85%贡献率,其中第I主成分的载荷主要是CAT,第II主成分的载荷主要是株高增长量,第III主成分的载荷主要是SOD,第IV主成分的载荷主要是叶绿素相对含量。通过隶属函数综合分析,28份木薯种质耐水淹性从强到弱依次为琼中1号、SC6068、SC201、ME191、M-F532、GR891、C222、GR3、F2000、罗勇80、46-12、GR5、KU58、H660、SC5、F03P、M-GR911、CH20、M-F671、COL713、老板2号、JG1301、GR911、E407、F274、SC8、M-SC5、泰国。本研究结果将为木薯耐水淹性新品种培育和耐水淹机理研究提供理论基础和材料支持。

31份木薯种质资源的鉴定评价及遗传多样性分析

【目的】从供试木薯种质材料中筛选优良种质,为我国木薯新品种的选育提供优良亲本。【方法】从植物学性状、农艺性状及氢氰酸含量等方面对31份国内外引进与收集的木薯资源进行初步鉴定评价,并对相关性状进行遗传多样性分析。【结果】31份木薯种质资源在叶片形状、叶片颜色、叶裂数、叶柄颜色、叶脉颜色、主茎内外皮颜色、茎秆生长情况、株型、茎分叉、分支角度、株高、主茎高度、主茎直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根内外皮颜色和块根肉质颜色等方面均表现出较丰富的遗传多样性。从31份种质资源中筛选出株型较好的资源13份,单株鲜薯产量>2800.00 g的资源4份,氢氰酸含量<50.00 mg/kg的资源10份,单株鲜薯产量≥2901.75 g、收获指数≥0.74、氢氰酸含量≤28.86 mg/kg的资源2份。【结论】31份木薯种质资源具有较丰富的遗传多样性,其中筛选出2份单株产量高、收获指数高、氢氰酸含量低的种质,可在优良食用木薯育种中重点利用。

531份木薯种质的朱砂叶螨抗性评价

对热带作物品种资源研究所国家木薯种质资源圃的531份木薯种质进行朱砂叶螨抗性的评价。结果表明:高抗朱砂叶螨的木薯种质较少,其中,华南8号和C1115等32份种质可作为高抗的育种材料,华南8号、华南8013、华南7号、南植199、华南6号、华南11号、GR891、桂热3号、华南5号和GR911等品种的抗性较强。食用型品种的抗性较差,其中以华南9号的抗性较强。

木薯种质对朱砂叶螨的抗性评价

在建立切实可行的木薯抗螨性评级标准的基础上,对国家木薯种质资源圃227份核心木薯种质进行抗朱砂叶螨的抗性评价,并探讨抗、感性稳定的8份木薯种质对朱砂叶螨生长发育与繁殖的影响。结果表明:227份被评价的核心木薯种质中对朱砂叶螨高抗的种质2份,抗性种质4份,中抗种质116份,感性种质87份,高感种质18份;抗性木薯种质对朱砂叶螨的发育与繁殖具有显著的影响,取食高抗种质C1115和缅甸种叶片后朱砂叶螨雌雄成螨均不能存活,与取食高感种质ZM9066、CM1210-10、瑞士F21和BRA900相比,取食抗性种质哥伦比亚4D和PII167后,朱砂叶螨的发育历期显著延长,平均每雌螨产卵量显著减少,后代卵的孵化率显著降低,雌、雄成螨寿命均显著缩短。本研究结果为深入开展木薯抗螨性机理、抗螨种质的挖掘及其利用研究提供了理论基础。

广西地方面包木薯种质资源调查及表型性状分析和品质评价

【目的】评价广西地方面包木薯种质资源的表型性状和品质,为其有效保护和利用提供基础材料。【方法】采用系统调查方法,收集广西区内41个市县63个乡(镇)132个村的面包木薯种质资源,分析其种植情况和分布特点,并采用形态标记法和平均隶属函数值法对种质资源进行表型性状及产量和品质评价,逐步筛选出优异地方面包木薯种质资源。【结果】广西地方面包木薯未形成规模种植,但发展势头良好;所收集的118份面包木薯种质资源主要分布在桂南和桂东地区,且主要垂直分布在0~200 m的低海拔地区;44.92%种质资源的表型性状为株型直立、叶型为椭圆形、块根水平分布和薯肉白色;在综合表型性状较佳的37份木薯种质的产量和品质指标中,氢氰酸含量的变异系数(C_(V))最大,为82.06%,且有12份(占32.43%)种质的氢氰酸含量不符合木薯食用标准(小于50.00μg/kg);大圩木薯、金鸡木薯、岭脚木薯、上金木薯和浦源木薯5份种质资源产量和品质的平均隶属函数较大,综合性状表现较佳。【结论】广西地方面包木薯种质资源分布区域较广,但优势种植区域较狭窄,未形成产业化规模种植,广西地方面包木薯种质资源的表型多数为直立株型、椭圆形叶片、水平分布块根及薯肉白色类型,其中大圩木薯、金鸡木薯、岭脚木薯、上金木薯和浦源木薯5份种质资源的表型性状、产量和品质综合表现较佳,可进一步创新利用。

木薯种质资源在云南的形态多样性及其形态标记聚类分析

利用形态标记对来自菲律宾、云南、海南等6个地方的50份木薯种质资源进行形态多样性及形态标记聚类分析,为木薯育种选配亲本提供参考,同时促进云南木薯种质资源研究利用和种质创新。形态多样性分析结果表明,木薯种质资源在云南的形态变异系数最大的是叶脉色,达85.5%;其次是结薯集中度,为75.76%;最小的是中间裂叶长度,为9.33%;多样性指数最大的是中间裂叶长度,为5.64;最小的是烂根情况,为2.58,平均为5.34;总体表现出较高的遗传多样性。聚类分析结果显示,遗传距离为0~1.22,平均为0.80,试验材料之间遗传多样性丰富,遗传差异大,并在欧氏距离1.00处可将50份木薯种质资源划分为6大类:第Ⅰ类包括33份材料,此类筛选出淀粉含量较高的有9份,鲜薯产量较高的8份,其中淀粉含量最高的是SC11,达36.7%,且叶片较特殊;第Ⅱ类包括12份材料,此类淀粉含量较低,鲜薯产量较高的有3份;第Ⅲ类包括2份材料,以鲜薯产量较高为主;第Ⅳ类材料F876,淀粉含量相对高,鲜薯产量最高,分别是29.78%和238.5t/hm2;第Ⅴ类材料GR024-7,鲜薯产量相对较高,达145.5t/hm2;第Ⅵ类材料为H502;亲缘关系最近的为S4和E361,其次是F556和F821,与其他种质亲缘关系较远的是F876、GR024-7和H502,且后两者间亲缘关系较近,性状相似。

木薯种质库遗传多样性的EST-SSR标记

采用49对表达序列标签-微卫星标记(EST-SSR)引物对76份木薯材料(39份新引进材料和37份原始材料)进行遗传多样性分析,共获得135个多态性位点,每对引物检测等位基因数为1～4个,平均为2.75个;扩增产物的片段大小范围在250～750bp之间。根据遗传相似系数的聚类分析将所有材料分为5组,即A、B、C、D和E组,其中A、C、D、E4个组均为新引进种质,B组以0.6250为阈值,又将其分为5个亚组,其中B1、B2除了个别外,均为新引进种质,B2来自非洲,而B3、B4和B5主要为原有种质和育种品系。同时估算了分组后组间的遗传多样性指数,发现其平均遗传多样性指数达到0.4465。比较原来多样性分析结果,说明新引进这一批国外种质具有新的遗传类型,丰富了我国木薯种质资源库。

木薯种质资源淀粉特性分析与评价

为了评价和筛选出淀粉品质优良的木薯资源,对212份国内外栽培木薯种质块根淀粉产量性状及淀粉含量、直链淀粉含量、支链淀粉含量、粘度峰值和糊化温度5个重要淀粉特性指标进行研究。结果表明,不同木薯资源各淀粉特性差异较大,不同指标间有一定的相关性,利用概率分级法将8个淀粉产量及特性性状分为5级,即极低、低、中、高和极高,推荐极高品系可作为木薯淀粉品质育种利用的基础亲本材料,其中直链淀粉含量极高资源共17份;支链淀粉含量极高资源共18份。利用主成分分析得出前2个主成分反映木薯参试资源块根淀粉特性的83.79%信息,第1主成分主要包括淀粉率、直链淀粉含量和支链淀粉含量,隶属函数法综合评价得出,‘SM2300-1’等12份木薯资源淀粉综合特性最好,更适合木薯淀粉的深加工与利用。

23份木薯种质资源在贵州的形态多样性分析与评价

为促进贵州木薯种质资源研究利用和种质创新,利用形态标记对23份木薯种质进行了多样性分析与评价,结果表明:23份资源在株型、主茎外皮和内皮颜色、株高、主茎高、茎粗、主茎节间长、第1分枝角度、成熟功能叶颜色、叶片裂叶数、裂片叶形、叶柄颜色、叶脉颜色、叶柄角度、裂叶长度、裂叶宽度、花萼颜色、子房颜色、蒴果长度、蒴果直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根缢痕、块根外皮和内皮颜色、块根肉质颜色等方面均表现出丰富的多样性。本研究对23份木薯种质资源进行了系统评价,筛选获得了6个高淀粉种质和7个高鲜薯产量种质,为木薯育种选配亲本提供参考。

木薯种质资源的遗传多样性分析与评价

采用SRAP分子标记对134份木薯种质资源进行的遗传多样性分析,36对多态性引物对全部材料进行扩增,共获得348个稳定的谱带,其中多态性谱带306条(占87.9%),平均每对引物扩增条带数和多态性带数分别为9.7个和8.5个。应用Nei’s相似系数法估算了134份材料间的相似系数为0.536～0.971,说明木薯种质资源间的遗传基础一般。聚类分析将全部材料划分为8个组群,结合PCA分析说明,分组群体构成与其品系的地理来源具有一般相关性。平均遗传多样性指数为0.4630,各个组内存在差异,以第1、5组较高,分别由我国的自育品种和来自南美洲的品系构成。研究结果较全面反映了中国现有木薯种质资源遗传多样性特点,为我国进一步引进木薯优良资源,以及优异木薯基因资源挖掘和育种利用提供了理论借鉴。

PEG胁迫对木薯叶片形态、生理及根系解剖结构的影响

为探讨木薯的干旱响应,采用0(CK)、10%、20%、30%PEG模拟法,研究干旱对木薯叶片形态、生理,以及根系解剖结构等的影响。结果表明,与CK相比,在30%PEG处理下,木薯叶片均萎蔫、下垂。除SC205游离脯氨酸含量在30%PEG处理下降外,3份种质叶片的O2-产生速率、游离脯氨酸含量均随PEG浓度提高而明显提高。在PEG胁迫下,Rayong9叶片的可溶性蛋白含量无明显变化,CMR35-22-196的显著提高,SC205的明显降低。3份种质在20%PEG和30%PEG处理下,均出现表皮或薄壁细胞残缺、根冠脱落现象;且Rayong9在30%PEG处理下,根系出现细胞程序性死亡,SC205、CMR35-22-196在20%和30%PEG处理下,根系出现细胞程序性死亡、表皮细胞栓化。可见,干旱胁迫对木薯生长不利,胁迫越强,危害越大。

6份木薯种质营养成分与食味的初步分析及评价

通过分析评价6份木薯种质块根的主要营养成分与食味,结果表明:不同木薯种质的营养成分含量差异较大;ZM8229的可溶性糖含量、蛋白质含量分别为2.29%、2.53%,均高于其余5个品种,达极显著差异水平;华南9号的β-胡萝卜素、维生素C含量分别为0.55、19.04 mg/hg,高于其它品种,分别达极显著和显著差异水平;华南8号的蛋白质含量为2.31%,高于华南6068、GR911、华南9号、华南101,达极显著差异水平;食味综合评价最好的为华南9号;木薯块根的干物率与淀粉含量呈极显著正相关,因此木薯干物率可作为选育高淀粉木薯品种的重要参考指标。

13份木薯种质资源多样性分析与系统评价

为选育优良的木薯新品种,对13份优良木薯种质资源的农艺性状进行鉴定,分析其遗传多样性特点。结果表明,13份资源在叶片形状、叶片颜色、叶裂数、叶柄颜色、叶脉颜色、主茎内外皮颜色、幼茎颜色、茎杆生长情况、株型、茎分叉、分枝角度、株高、主茎高度、主茎直径、块根分布、结薯集中度、块根形状、块根内外皮颜色、块根肉质颜色等方面均表现出多样性,且收获指数、淀粉含量、干物质含量等存在较大差异。本研究对13份木薯种质资源进行了系统评价,筛选获得了5个优良新品系,为今后木薯种质资源分类提供了参考。

木薯种质资源遗传多态性SSR分子标记的研究

为了研究广西壮族自治区亚热带作物研究所从泰国、菲律宾、缅甸、印度尼西亚等国引进的25份木薯种质资源及海南省和广西壮族自治区亚热带作物研究所等选育的65份木薯品种(系)的遗传多样性,应用12对SSR引物对80个木薯种质进行PCR扩增,获得119个扩增带形,扩增产物的片段大小范围在100～300bp之间,每对引物检测等位基因4～16个,平均为10个。根据品系间的遗传相似系数,利用UPGMA法进行聚类分析,以遗传相似系数0.46为阈值,将80个木薯品系分为2类。聚类分析结果表明,引进的国外资源和所选育的种质资源丰富了中国木薯种质库,拓宽了中国木薯遗传育种的物质基础,为进一步进行木薯新品种的选育和种质资源的收集及管理提供了遗传依据。

自然低温条件下木薯种质出苗率和株高的调查评价

对热带作物品种资源研究所国家木薯种质资源圃的600份木薯种质在自然低温条件下的出苗率和株高进行调查评价。结果发现:马来西亚和泰国木薯种质的出苗率较高,转基因木薯种质的出苗率较低;在我国主栽木薯品种中,华南201、桂热5号、新选048、华南205、桂热4号和桂热3号的出苗率和苗期长势均较好。

木薯耐寒种质筛选初报

以从南美高海拔地区引进的优良木薯品种和儋州当地优良木薯品种为材料,采用组织培养技术,通过低温胁迫处理,结合形态学观察方法筛选出耐寒性较强种质,对木薯抗寒性进行评价。结果表明,在从南美高海拔地区引进的木薯品种中,col761、col1046、col255、col286、col716和col1062-c等品种耐寒性较好,其中col1046和col1062-c为高抗品种或耐寒性较强的种质,而col592、col764、col1156、col318、col517、sm707-17、sg627-4、col282、cm6173-8、ecv84、sc124、sc8、col1460、col720等为中抗品种,其余为不抗品种。

甘薯×木薯远缘杂交与甘薯种质创新

为了寻求甘薯种质创新的新途径,借助常规有性杂交开展甘薯与木薯远缘杂交试验。结果表明,甘薯与木薯杂交结实率为0.98%,杂交后代外观差,鲜薯产量低,很难筛选出生产上能够直接利用的品种。以这些杂交后代作为育种材料,通过单次或多次与甘薯进行杂交,育成高淀粉甘薯品种‘莆薯16’、‘莆薯12’、‘莆薯22’、‘莆薯25’、‘莆紫薯5号’等优质品系,丰富了甘薯种质。以甘薯×木薯远缘杂交后代T25作为育种材料育成的高淀粉甘薯品种‘莆薯16’,薯块干率达38.11%,淀粉率26.78%,干率和淀粉率在我国已鉴(审)定的甘薯品种中处于领先水平。为我国寻求甘薯种质创新提供依据。

干旱胁迫下33份木薯种质表型性状的初步分析

以33份木薯种质为材料，采用盆栽方法对其进行反复干旱-复水处理，测定株高、茎径、叶片数量和主根数量，并通过方差、相关性和聚类分析，对其耐旱性进行归类。结果表明：33份木薯种质株高、茎径、叶片数量、主根数量的变幅分别为19.5～52.3 cm、3.46～5.90 mm、10.0～17.7片/株、14.0～56.0条/株，试验材料遗传背景丰富，代表性强；土壤含水量与株高、茎径、叶片数量、主根数量相关性均不显著；通过聚类分析可将33份种质分为4类，Ⅳ类仅ZM8316一份种质，其各项表型性状指标均处于较高水平；其次是Ⅲ类，包括CMR35-22-196、 A234、 SC5、 D346、 F709、 C381、 C322。

植物分子育种技术在改良木薯种质方面的应用

木薯是热带、亚热带地区的重要粮食作物和经济作物。培育出生产性状更加优良的木薯品种,是推进木薯产业更快更好发展的重要基础。分子育种技术在培育优良木薯品种方面具有传统育种技术不可比拟的优势。该文介绍了近年来在提高植物抗寒性与病虫害抗性、降低氰苷含量、提高淀粉含量及组成、改变储存物种类、防止木薯收获后变质等方面的研究进展,以便在这些研究进展的基础上,利用植物分子育种技术加快获得具有抗逆能力提高、品质改良、产量增加、耐储藏等优良特性的木薯新品种。