新疆伊犁特克斯县农作物种质资源普查与收集成效分析

为摸清新疆伊犁哈萨克自治州特克斯县种质资源家底,于2022年5月对特克斯县进行了农作物种质资源普查与收集行动。通过本次行动,共收集种质资源81份,其中粮食作物19份、经济作物5份、蔬菜57份,包括本县地域特色(优异)种质资源3份:特克斯菥蓂(当地俗名野红花)、特克斯野芹菜和新疆橡胶草。通过此次农作物种质资源普查与收集行动,基本摸清了特克斯县种质资源家底,后续应进一步强化对这些种质资源的保护宣传力度,以发展促保护,开发利用好所收集到的特色优异种质资源。

2003~2021年新疆农业植物新品种申请量与授权量对比分析

【目的】分析新疆农业植物新品种权申请和授权现状并比较。【方法】收集和汇总2003~2021年间新疆农业植物新品种权申请授权数据,比较分析新品种权申请量与授权量变化。【结果】2021年12月底,新疆农业植物新品种累计公告申请量达470件,公告授权总量达154件,授权申请比为0.33。2003~2021年间新疆主要农作物申请品种审定718件,其中申请小麦品种审定105件,占14.62%;申请玉米品种审定253件,占35.24%;申请水稻品种审定59件,占8.22%;申请棉花品种审定259件,占36.07%;申请大豆品种审定42件,占5.85%;申请品种权保护的数量远不如申请审定的数量。【结论】种子企业和农业科研院所是新疆农业植物新品种申请的主要机构,2003~2021年,两者申请量占新疆总申请量的95.94%。其中企业申请量为282件,占60%;新疆植物新品种权按申请量排名,在全国31个省(区、市)中位居第24位,按授权量排名,在全国31个省(区、市)中位居第26位,按主要农作物审定数量排名,在全国31个省(区、市)中位居第21位。

基于Internet的新疆农业科学院南繁种质资源数据库构建

为实现新疆农业科学院南繁种质资源数据的共享,采用Python开发语言、Postgresql数据库及浏览器/服务器(B/S)的架构,建立基于Internet的新疆农业科学院南繁种质资源数据库,该数据库具有南繁种质资源信息查询等基本功能。

基于熵值赋权的DTOPSIS法综合评价新疆喀什地区复播谷子品种

为了筛选出适宜新疆喀什地区复播种植的谷子新品种,同时为谷子品种筛选提供一种新的综合评价方法。本研究以‘冀杂金苗’、‘豫谷18’、‘陇谷32’、‘陇谷29’、‘陇谷23’共5个谷子品种为试材,选择11个评价指标(产量、生育期、株高、穗长、单株草重、单穗重、穗粒重、千粒重、出米率、抗倒伏、谷瘟病),利用熵权法对各评价指标赋权,采用DTOPSIS法对其进行综合评价。结果表明谷子品种的抗倒伏性、谷瘟病对谷子品种的综合评价影响较大,权重分别为0.6191和0.2327,‘豫谷18’和‘冀杂金苗’排在第一位和第二位,但‘豫谷18’的产量明显低于其他品种,排在最后一位,‘冀杂金苗’产量排在第三位。‘冀杂金苗’(0.7468)综合性状稳定,产量中上,为3906.75 kg/hm^(2),适宜在喀什地区复播种植推广,替代‘豫谷18’。

新疆冬小麦品种资源主要产量性状全基因组关联分析

【目的】高产是小麦育种的永恒主题,利用全基因组关联分析发掘控制小麦产量性状的QTL区段及优异基因,为小麦分子标记辅助选择育种提供理论依据和标记信息。【方法】以新疆本地188个冬小麦品种资源为材料,利用小麦55K SNP芯片进行全基因组扫描,通过对6个不同环境下的株高、穗长、小穗数、可育小穗数、穗粒数、千粒重、粒长、粒宽、籽粒长/宽比9个产量相关性状进行表型鉴定,利用6个环境下各性状数据及最佳线性无偏预测(BLUP)数据,基于混合线性模型(MLM)对表型和基因型进行全基因组关联分析。【结果】经主成分分析,将188个材料分为地方品种和育成品种2个亚群;利用6个环境下各性状数据,9个性状共检测到1309个显著性SNP标记,其中,每个显著性SNP位点可解释7.259%—70.792%的表型变异。利用BLUP数据,9个性状共检测到66个显著性位点,同时与2个性状关联的共有SNP位点有5个,贡献率波动范围为8.498%—21.877%。将同时与2个性状或2个以上环境关联到的重复位点作为稳定的显著性关联位点,9个性状共检测到38个稳定关联位点,包括株高重复位点5个,穗长重复位点10个,小穗数重复位点10个,结实小穗数重复位点6个,穗粒数重复位点6个,千粒重重复位点1个,可解释9.10%—23.81%的表型变异。将这38个位点与已发布小麦基因组位点比对,仅找到3个与本研究关联重复位点位置相近、且有注释基因功能的基因,分别是:2A染色体上与株高关联位点AX-108794050距离相近的TraesCS2A01G448800,与转录因子bHLH71的代谢合成有关;1A染色体上与穗长关联位点AX-110689765距离相近的TraesCS2A01G448800,与蛋白质编码有关;4B染色体上与千粒重关联位点AX-110399975距离相近的TraesCS4B01G031100,与编码丝氨酸/苏氨酸蛋白激酶SD1-8有关,参与对细胞增殖与分化的调控。【结论】检测到38个与小麦产量性状关联的QTL位点,关联的优良等位基因具有降低株高、增加穗长、小穗数、可育小穗数、穗粒数和千粒重的作用。

新疆不同杜仲品种光合特性分析及生产性能比较

本研究旨在综合分析塔城地区沙湾市试种的4个杜仲品种的光合特性和生产性能。在杜仲光合活跃期(6月)测定4个杜仲品种叶片的叶绿素浓度、净光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、气孔导度(Gs)以及胞间CO_(2)浓度(Ci)、叶片数量和叶片长宽,采收后(10月)对其单株叶片的鲜重和干重以及叶片内的粗蛋白、粗脂肪、总糖、木脂素、绿原酸、总黄酮含量进行检测,并进行方差分析、相关分析和主成分分析。研究发现,由于塔城地区干旱的原因,抗旱性较好的‘秦仲2号’‘、秦仲3号’综合光合性能优于‘秦仲1号’‘、秦仲4号’。4个杜仲品种粗蛋白、粗脂肪和总糖含量分别为417.87~456.97、265.63~317.31、68.47~79.19 mg/g,木脂素、绿原酸和总黄酮含量区间分别73.26~78.89、3.04~3.76、1.66~1.96 mg/g。主成分分析发现,‘秦仲3号’的综合得分最高,生产性能最好。在6月Pn最高的品种是‘秦仲2号’,光合性能最优,其余3个品种Pn无显著性差异。‘秦仲1号’叶产量和质量均较低,‘秦仲2号’和‘秦仲3号’的单株叶片干重同为4个品种中最高,‘秦仲3号’相对‘秦仲2号’品质更高;‘秦仲4号’的营养含量高,但叶产量极低。综上所述,‘秦仲3号’最适合作为塔城地区的叶用杜仲品种。

新疆自治区农作物种质资源研究现状及战略设想

新疆农作物种质资源十分丰富,尤以野生近缘种为最。目前拥有可容纳10万份作物品种资源的自然中期保存库一座,现保存有世界40多个国家和地区,我国20多个省市自治区和新疆主要农作物品种资源57种作物近2万份。近年来已开展了大量的研究工作,但还存在许多不利的影响因素,制约着新疆作物遗传资源研究的发展。本文依据新疆农作物种质资源研究现状,分析了影响发展的不利因素,提出了未来研究重点,包括资源收集、建立完整的资源保存体系、深入开展鉴定评价、进行种质创新等。

新疆若羌县与且末县抗逆农作物种质资源调查

若羌县、且末县地处塔克拉玛干沙漠南缘,是新疆干旱半干旱生态区的典型代表,境内生态类型多样,气候干旱少雨、土壤次生盐渍化重,至今仍存在有一定规模的传统农业耕作模式,保留着丰富多样的抗逆农作物种质资源。本研究在农作物种质资源普查基础上,分析了两县的社会经济发展、农业生产及种植结构调整的演变规律;调查收集抗逆种质资源121份,隶属11科28属34种,分析评价了部分作物种质资源的抗逆性,以及与当地的生态条件、农业生产模式和百姓生活习惯的内在联系,探讨了主要农作物品种演替的阶段性变化,讨论了新疆干旱区抗逆农作物种质资源的收集、保护和利用问题。

基于Internet的新疆农作物种质资源数据库平台的构建

为实现新疆农作物种质资源数据的共享,现采用动态Web数据库的策略,执行浏览器/服务器(B/S)体系结构,建立了基于Internet的农作物种质资源数据库平台,应用数据库查询农作物种质相关性状,有利于新疆农作物种质资源综合评价和利用。

不同大豆品种在新疆生态区主要农艺性状表现及产量的相关分析

【目的】评价不同大豆种质资源在新疆生态区的表现。【方法】以27份国内大豆种质资源为材料,测定11个主要农艺性状并进行变异系数、相关性、主成分、通径及聚类分析,综合评价其在新疆生态区的表现及产量。【结果】大豆主要数量性状具有丰富的变异,其变异系数达8.3%~78.8%。有效分枝数变异系数最大,百粒重变异系数最小。产量与有效分枝数、单株荚数、单株粒数和单株粒重呈显著或极显著正相关,与底荚高度呈极显著负相关,而底荚高度与单株粒数和单株粒重呈极显著负相关。总共提取了3个主成分,累积贡献率达75.98%,影响产量的主要性状有单株粒数、单株粒重和百粒重。建立产量与单株粒数、百粒重、单株粒重之间的线性回归方程Y=-1989.985+39.429X 8+150.432X 10+23.137X 9,决定系数为R 2=0.887。单株粒数(0.863)和单株粒重(0.739)在决定大豆产量中较百粒重(0.155)更为重要。系统聚类分析在欧氏距离为15水平上将供试材料划分为七大类群,第Ⅰ、Ⅲ和Ⅵ类群株高83 cm左右、生育期117 d左右,分枝少,产量高,属于中熟类型。【结论】适宜在新疆生态区种植,垦丰14、绥农29、合农62、黑农52、黑农61。中黄30、新丰1号、中黄54、黑农51、黑农55、黑农63生育期普遍在140 d左右,偏晚熟,不宜在新疆生态区种植。

新疆冬小麦品种资源萌发期耐旱性鉴定与筛选

【目的】研究新疆冬小麦品种资源萌发期耐旱性鉴定与筛选,为选育抗旱性强的冬小麦品种提供种质依据。【方法】以新疆地方134个冬小麦品种和54个育成品种为材料,利用PEG-6000模拟干旱鉴定材料的萌发期耐旱性。【结果】地方品种的芽长、根长、芽鲜重、根鲜重和根冠比受旱胁迫影响程度大于育成品种,除个别指标间无相关性外,多数指标间均存在较大的相关性,确定4个独立的主成分作为耐旱性鉴定综合指标,材料分为5个耐旱性级别,134个地方品种中有7个高耐品种,54个育成品种中有3个高耐品种、18个耐旱品种,3个高耐品种均为伊犁地区选育的品种;18个耐旱品种中包括北疆地区的主栽品种新冬18号和南疆喀什地区的主栽品种新冬20号。【结论】筛选出10份强抗旱的新疆冬小麦品种。

新疆冬小麦籽粒品质性状遗传差异与关联分析

小麦籽粒品质与面粉加工的食品品质密切相关,是小麦早期品质选择的重要依据。本研究以产自新疆的134个冬小麦地方品种和54个育成品种为材料,对连续2年种植收获于新疆乌鲁木齐市、新疆伊宁市共计4个试验点的小麦籽粒进行品质检测与全基因组关联分析。结果表明,7个小麦籽粒品质性状的广义遗传力在62.14%~85.35%之间,由大到小排序依次为:硬度(85.35%)>湿面筋含量(78.44%)>出粉率(73.13%)>容重(72.50%)>沉降值(66.70%)>籽粒蛋白质含量(65.24%)>淀粉含量(62.14%)。在4个不同环境下,7个小麦籽粒品质性状表现为蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值的变异相对较大,籽粒硬度的变异居中,淀粉含量、出粉率、容重的变异较小,多数籽粒品质性状间呈极显著相关性。设定阈值P<0.01,经关联分析,7个性状共检测到6605个显著性SNP标记,可解释6.021%~31.467%的变异。4个环境下检测到2个以上性状共有的多性状位点12个,可以解释6.233%~17.708%的表型变异。分别是蛋白质含量/沉降值、蛋白质含量/容重共有位点各1个,分别位于6A、2B上;蛋白质含量/湿面筋含量共有位点5个,分别位于3A、1B、6B、7B和7D上;沉降值/容重/籽粒硬度3个性状共有位点1个,位于5B上;蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量3个性状共有位点3个,位于7A、3B和2D上,蛋白质含量/沉降值/湿面筋含量/容重4个性状共有位点1个,染色体位置未知。筛选出11个多性状、多环境品质相关基因,其中TraesCS6B01G347500编码一种储运蛋白,TraesCS1B01G395400编码碳水化合物转运蛋白/糖转运蛋白,TraesCS2D01G246500基因编码具有耐冷、耐盐、节水相关的蛋白ESKIMO1,可作为候选基因进行等位变异分析和标记开发,为小麦标记辅助选择育种提供分子工具。

新疆作物种质资源库的种质保存

１９８８ 年投入运行的新疆作物种质资源库，在自然条件下，保存有４１ 种作物２ 万余份种质。经过发芽率测定， 所有种子均可保存１０ 年， 多数还可保存更长时间。表明该库在干燥环境条件下， 具有很好的种质资源保存性能。

新疆冬小麦品种资源籽粒品质性状分析

为了解新疆冬小麦品种资源的籽粒品质状况,以2017年、2018年2 a收获的133个新疆冬小麦地方品种和50个育成品种为试验材料,对其品质进行全面分析。结果表明,不同年度、不同类型的新疆冬小麦品种的籽粒品质有差异。183个新疆冬小麦品种的籽粒硬度平均为65.27%;蛋白质含量较高,平均为15.85%;湿面筋含量平均为35.28%;体积质量平均为809.12 g/L,85%以上的品种体积质量等级达到一级水平;沉降值平均为37.94 mL;淀粉含量平均为70.62%。新疆冬小麦育成品种的籽粒营养品质和加工品质均高于地方品种,且大部分品种属于中强筋品种,与新疆居民喜爱拉面、馕等高筋面食有关;2017-2018年2 a籽粒品质性状相关性分析表明,湿面筋含量、蛋白质含量、沉降值均与淀粉含量呈极显著负相关;体积质量与淀粉含量呈极显著正相关;蛋白质含量、湿面筋含量与沉降值呈极显著正相关。

优质抗病啤用大麦新品种—新啤12119

新啤12119是由新疆农业科学院奇台麦类试验站以04y/192为母本、2004c/24为父本进行有性杂交,经系统选育而成的啤用大麦新品种。于2012-2013年进行多点产量鉴定试验,2014-2015年完成新疆维吾尔自治区区域试验、生产试验。2022年11月30日获国家植物新品种保护权(CNA20201007069),2022年12月30日通过国家非主要农作物品种登记,编号为GPD大麦(青稞)(2022)650033。

67份匍匐型花生种质资源遗传多样性分析

【目的】分析匍匐型花生种质资源的遗传多样性,为挖掘花生资源中的有利基因提供参考。【方法】统计分析67份匍匐型花生质量性状和农艺性状的遗传参数,利用近红外光谱法对参试材料品质进行测定。【结果】在6个质量性状中,遗传多样性指数变幅在0.08~1.14,在11个数量性状中,总分枝数的遗传多样性指数最低,为3.55,单株产量和百仁重的遗传多样性指数最高,均为4.20。总分枝数的变异系数最大,为46.40%。前4个主成分的累计贡献率为70.30%。将67份供试材料聚为三类,第Ⅰ类群蛋白质、含油量及亚油酸含量处于较高水平,第Ⅱ类群整体性状指标良好,特别是平均单株产量高达77.01g,第Ⅲ类群的油酸含量最高。【结论】67份匍匐型花生种质资源具有丰富的遗传多样性,农艺性状改良潜力较大。

新疆引进北方大豆种质苗期抗旱性综合评价

新疆维吾尔自治区占我国约1/6的国土面积,但水资源却不足全国的4%,在气候变化与人类活动的影响下,新疆旱灾情况正逐年加剧。为了解55份新疆引进的北方大豆种质材料的抗旱性,筛选适宜新疆大田生产的优异抗旱种质,同时明确抗旱鉴定的适宜水分条件,本研究通过盆栽称重法精准控制水分含量,以土壤相对含水量≥65%为对照,在土壤相对含水量50%~60%、40%~50%和30%~40%等3个干旱胁迫条件下,测定大豆叶长、叶宽、叶柄长度、株高、茎秆直径、主茎节数、地上部鲜重、地上部干重等8个指标,计算各品种抗旱系数,使用主成分分析、聚类分析、隶属函数等方法对供试材料进行抗旱性综合评价。结果显示:主成分分析将8个指标归纳为3个综合指标;隶属函数对供试材料进行抗旱性综合评价表明D值分布范围为0.153~0.690;此外,聚类分析将55份供试材料分为5类分别为13份抗旱材料、12份中等抗旱材料、17份低敏感材料、7份敏感材料以及6份极敏感材料;筛选到东农豆253、黑农95、东普90、东生110等12份抗旱优异种质,这些材料为新疆地区大豆抗旱育种提供了优异亲本资源。

基于指标成分及指纹图谱多模式识别的不同品种红花质量评价

目的:测定不同品种红花指标成分、建立指纹图谱,并结合化学识别模式法对其进行质量评价,建立不同品种红花质量比较方法。方法:采用高效液相色谱法(HPLC)测定32批不同品种红花的羟基红花黄色素A(HSYA)和山柰酚含量;利用“中药色谱指纹图谱相似度评价系统”(2012版)对32批红花样品进行相似度评价,并采用Origin 2022软件对其进行聚类分析,采用SIMCA 14.1软件进行主成分分析。结果:32批红花样品除3批未检出外,其余29批的HSYA质量分数为0.4%~2.5%,32批红花样品中山柰酚的质量分数为0.004%~1.060%;其HPLC指纹图谱共确定16个共有峰,指认了色氨酸、HSYA和6-羟基山柰酚-3-O-β-D-葡萄糖苷等5个成分,相似度为0.510~0.936,不同品种的红花质量差异显著。结论:通过HPLC含量测定、指纹图谱建立及多模式识别法,可实现不同品种红花的质量差异分析比较,研究结果提供了不同红花品种潜在的育种方向,对红花育种工作具有重要的参考价值。

NaCl胁迫下8个花生品种萌发期及苗期耐盐特性及评价

本研究以近年来在新疆表现较好且具有增产潜力的8个花生品种为材料,采用多个萌发指标综合评价其耐盐特性,分析其在不同NaCl浓度胁迫下的耐盐特性。采用浓度梯度为0,0.1%,0.3%,0.5%,0.7%,1.0%的NaCl溶液模拟盐胁迫条件,通过测定其发芽率、相对发芽势、发芽指数和盐害率以及苗期的干鲜质量比、根茎比等指标,结合模糊数学中隶属函数法对8个花生品种的耐盐性进行综合评价。结果表明:(1)随着NaCl胁迫浓度的递增,参试花生品种的发芽率和发芽指数总体呈下降趋势,且在各品种、各处理间表现差异显著(P<0.05)。(2)NaCl胁迫下花生种子的相对发芽势在各品种、各处理间表现差异显著(P<0.05),低浓度NaCl胁迫下,花生种子相对发芽势所受到的影响较小,中花16号、晋花10号及山花7号品种相对发芽势出现小幅度上升,但随着NaCl浓度的递增,其整体相对发芽势所受到的影响逐渐增大。(3)8个花生品种的种子胚轴、胚根、干鲜质量比值随着NaCl胁迫浓度的递增总体呈上升趋势,且在处理间表现出显著差异(P<0.05)。(4)各品种间干鲜质量结果显示,0.3%和0.5%NaCl胁迫处理有利于这8个花生品种幼苗干物质积累,但是不同品种对NaCl浓度的耐受性不同。采用隶属函数法综合评价出8个花生品种的抗盐能力为:天府18号>晋花10号>花育33号>花育25号>晋花7号>中花16号>山花7号>山花9号。YAO Qing1,2,CUI Hong-liang2,MIAO Hao-cui,LI Qiang3,JIA Dong-hai3,HOU Xian-fei3,GU Yuan-guo3(1.Institute of Crop Germ plasm Resource,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China;2.Institute of Agricultural Science of Ili Prefecture,Ining 835000,China;3.Institute of Economic Crops,Xinjiang Academy of Agricultural Sciences,Urumqi 830091,China)

番茄种质资源萌发期抗旱性综合评价及筛选

番茄作为重要的蔬菜作物之一,鉴定番茄种质资源的抗旱性及筛选抗旱番茄种质资源对番茄育种具有重要意义。本研究利用12.5%PEG-6000溶液对92份番茄种质资源进行干旱胁迫处理,测定发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数、根长、芽长等6个抗旱性相关指标,运用相关性分析、主成分分析、隶属函数法和聚类分析进行番茄萌发期抗旱性评价及筛选。结果表明,干旱胁迫下6个指标均显著降低,其中活力指数和发芽势降低最大。通过主成分分析将6个指标转化为2个新指标,累计贡献率达86.657%。基于相关性和主成分分析,筛选出发芽势、发芽率、发芽指数、活力指数作为萌发期抗旱性鉴定的主要指标,利用隶属函数法结合聚类分析将番茄种质资源分为4类,其中抗旱型19份、较抗旱型41份、较敏感型18份、敏感型14份;通过增大、减小PEG-6000溶液浓度,进一步筛选出抗旱性强的密植红番茄和锦农矮秧两个品种,敏感性强的北京早红和大红袍两个品种。本研究结果可为番茄种质资源的抗旱性研究提供理论基础。