水稻耐低温研究重要进展

水稻是中国最重要的粮食作物之一,低温寒害作为主要非生物胁迫,严重影响了水稻的产量和品质,对水稻的各个生长时期都有不同程度的危害。研究水稻耐低温的分子机制,培育高产优质的耐寒品种对保障中国粮食安全具有重要意义。为了进一步揭示水稻耐低温分子机制,本研究综述了近几十年来水稻低温信号途径研究方面的研究进展,发现在水稻的种子萌发期、幼苗期及孕穗期均克隆了若干个重要的耐低温基因,并初步解析了其基因功能和分子机制。但具体的作用机制及信号通路研究仍存在不足。今后的研究工作还需要发掘更多水稻耐寒基因及其作用机制,并鉴定重要的SNP位点,以期为水稻分子育种提供科学依据。

玉米叶向值的全基因组关联分析

叶向值是反映叶片"直"和"立"两个特性的综合指标。叶向值高的品种,叶片直而不弯,叶夹角小,有利于群体通风透光,在群体密度较高时比平展型更容易获得高产。阐明叶向值的遗传基础,对玉米理想株型分子设计育种具有重要的意义。本研究以285份多样性玉米自交系为材料,利用Illumina的maizeSNP50芯片基因分型结合连续2年的叶向值表型鉴定,通过全基因组关联分析方法挖掘玉米叶向值显著关联的SNP位点。方差分析表明,不同自交系的叶向值差异达到极显著水平(P<0.01)。在最优模型选择时,发现Q+K模型最适合本研究的叶向值关联分析。在2个年份下,共检测到15个与叶向值显著关联的位点(P<4.05E-5),包括27个SNP,解释5.54%~8.73%的表型变异,并挖掘了15个候选基因。其中1.07 bin上的位点2是本研究发现的重要位点,其候选基因可能是编码细胞周期蛋白依赖性蛋白激酶的Zm00001d032050,有待进一步图位克隆工作验证。

早熟高产抗逆玉米新品种邯玉396的选育

为培育高产玉米品种,提高玉米种植效益,邯郸市农业科学院通过多年优良自交系筛选和杂交组合测配,以自交系H33为母本、LH196为父本杂交选育出玉米新品种邯玉396。该品种在2017年冀中南早熟组区域试验和生产试验中产量分别为10051.5 kg/hm^2和9591.61 kg/hm^2,分别比对照(郑单958)增产2.1%和3.3%,增产水平显著。2018年4月通过河北省农作物品种审定委员会审定(冀审玉20180025)。邯玉396综合抗性好,早熟,丰产稳产性好,适宜在河北省夏播玉米区种植。

紧凑型糯玉米种质资源的创制与评价

为创制紧凑型糯玉米种质,本研究以紧凑型普通玉米自交系郑58为供体亲本,以平展型糯玉米自交系通759为轮回亲本,通过标记辅助回交结合叶夹角表型选择的方法,转移玉米叶夹角主效QTL(qLA5)有利等位基因,创制了29份紧凑型BC_(2)F_(2)单株。48个标记背景选择及高密度下株型、抗逆性、产量、品质等18个性状综合鉴定,筛选出株型紧凑、产量高、抗逆性强、品质优良的糯玉米新种质4份,使轮回亲本平均基因组含量由78.48%提高到88.67%,可作为紧凑型糯玉米育种的亲本材料。本研究结果为利用普通玉米改良糯玉米种质,选育紧凑型优质鲜食糯玉米新品种提供了理论参考。

不同施氮水平对小麦氮素利用及土壤养分的影响

为了探讨小麦氮素利用与产量之间的调控关系,以济麦22为供试材料,通过田间试验研究了不同施肥处理对小麦氮素利用及土壤养分的影响。结果表明,与不施肥相比,施有机肥显著提高了小麦的穗数、穗粒数和千粒重,施用有机肥(鸡粪)和有机肥(尾菜+秸秆)与不施肥相比小麦产量分别提高24.04%~44.98%和26.54%~47.48%。不论是单施化肥、有机肥还是有机肥化肥配施,与不施肥相比均能提升小麦的收获指数,同时提高小麦种植土壤的有机质和速效养分含量,其中有效磷含量可以提高44.02%~85.73%。不论是单施化肥、有机肥还是有机肥化肥配施均可提高小麦产量、氮收获指数和土壤养分含量,其中以有机肥(尾菜+秸秆)FM50处理效果最好。

水稻育秧基质水解氮含量测定方法的探讨

为了规范水稻育秧基质水解氮含量的测定方法,选用天津市水稻育秧中常用的4种基质,对测定过程中的关键因素(基质粒型和质量)进行量化研究。结果表明,水稻育秧基质水解氮含量在500~1500 mg/kg时,基质测定时采用基质粒型为2 mm、称样质量在0.5 g为宜;水解氮含量在300~500 mg/kg时,可适当增大称样质量到1.0 g。

waxy基因功能标记开发及在糯玉米育种中的应用

为利用分子标记辅助选择加快糯玉米种质资源改良进程,以糯玉米自交系云539和普通玉米自交系昌7-2为材料,通过DNA序列测定和分析,探明糯玉米自交系云539 wx基因属于wx-D7突变类型。根据2个自交系基因组序列差异,开发出waxy基因功能标记FMD7,并通过了表型验证和通用性验证。利用开发的基因功能标记FMD7进行分子标记辅助选择,结合产量、株型和品质性状分析,获得携带wx基因的优良昌7-2改良系6个。利用本研究开发的基因功能标记FMD7进行辅助选择可加快回交转育进程,提高育种效率,为选育高产糯玉米杂交种提供材料基础,同时也为分子标记辅助选择单基因或少数主效基因控制的性状提供理论参考。