江西省大豆种质资源7S和11S球蛋白及其亚基相对含量分析

为明确江西省大豆球蛋白各亚基相对含量及其比例,促进营养或加工品质优良大豆资源的挖掘与应用。本研究采用SDS-PAGE方法结合Gel-Pro Analyzer 4.5软件对供试的131份江西省大豆种质资源球蛋白及其亚基相对含量进行分析。结果表明:江西省大豆资源的7S、11S球蛋白及其亚基相对含量具有丰富的遗传变异,供试材料7S和11S球蛋白相对含量的变幅、平均值及变异系数分别为18.01%~52.21%、32.64%、19.46%和47.79%~81.99%、67.35%、9.43%,11S/7S比值范围为0.92~4.55,平均值为2.19,变异系数为30.64%,且筛选鉴定出3个11S/7S比值大于4.0和4个α′亚基、α亚基或β亚基含量较低的优异大豆种质资源,这些资源的挖掘为大豆品质的改良提供了材料和参考。

江西省春大豆品种及其骨干亲本的磷吸收和利用效率解析

江西省春大豆主要种植于红壤丘陵旱地,有效磷含量低严重制约了江西省春大豆生产,选育磷高效春大豆品种有助于促进江西省春大豆生产发展。本研究采用低磷胁迫与正常供磷盆栽试验,以净光合速率、生物量、磷吸收效率、磷利用效率和磷浓度等12个性状为指标,结合主成分和隶属函数分析对17份江西省选育的春大豆品种及其骨干亲本的磷效率进行评价。研究发现不同大豆品种之间在净光合速率、磷吸收效率和磷利用效率等12个性状指标上存在显著差异。在供试材料中,国外资源巴西11的综合磷效率最高,黑农35最低,而利用巴西11拓宽遗传基础选育的春大豆新品种赣豆10号、赣豆11号和赣豆12号与江西省选育的其他春大豆品种相比,综合磷效率高、对低磷胁迫也具有更好的耐受性,提高了江西省春大豆品种对低磷胁迫的耐受水平,有助于促进江西省春大豆产业发展。

江西省芝麻地方种质表型性状遗传多样分析

【目的】对江西省芝麻地方种质资源进行表型性状遗传多样分析,为江西芝麻种质资源的有效利用及开发提供理论参考。【方法】依托“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”从江西省39个县(市、区)收集到的132份芝麻地方种质为试验材料,对其23个表型性状(12个质量性状和11个数量性状)进行测定,并计算遗传多样性指数和变异系数。同时,对11个数量性状进行相关分析,并对供试种质进行聚类分析。【结果】23个表型性状的平均遗传多样性指数为1.2821,其中,12个质量性状的遗传多样性指数为0.3217~1.0307,平均0.7290;11个数量性状的变异系数为4.70%~43.58%,遗传多样性指数为1.6138~2.0627,平均1.8855。3种粒色类型芝麻种质中,以46份白芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数最高,为1.3602,74份黑芝麻种质和12份其他粒色(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)芝麻种质表型性状的平均遗传多样性指数分别为1.1782和1.0476。生育期与株高、始蒴高度、蒴果长、千粒重和蛋白含量呈极显著正相关(P<0.01,下同),但与含油量呈极显著负相关。供试的132份芝麻种质资源可分为四大类,不同类群种质的来源地存在地理位置的交错分布现象,其中,第Ⅰ类群可作为潜在选育芝麻高含油量新品种的亲本材料,第Ⅱ类群可作为潜在高产优良芝麻材料利用,第Ⅲ类群可作为潜在矮杆株型的亲本材料,第Ⅳ类群可作为潜在的高蛋白型亲本材料加以利用。【结论】江西芝麻地方种质资源的主要表型性状变异较大,遗传多样性较丰富,其中以46份白芝麻种质的遗传多样性更丰富。种质间亲缘关系与地理来源无必然联系。以高产高蛋白为育种目标时应选择株高较高,始蒴高度适中、蒴果较大、千粒重较高的材料为亲本,并据此进行后代选择。

基于分子标记的江西省芝麻地方种质遗传多样性分析

为进一步评价“第三次全国农作物种质资源普查与收集行动”中江西收集的132份芝麻地方种质资源的遗传多样性,明确其遗传基础和群体分类特点。利用筛选获得的28对简单重复序列(simple sequence repeat,SSR)引物和26对相关序列扩增多态性(sequence-related amplified polymorphism,SRAP)引物组合对132份江西芝麻地方种质进行遗传多样性研究。结果显示,28对SSR引物共扩增DNA条带265条,其中,多态性条带221条,比例为83.40%,平均每对引物扩增的DNA条带和多态性条带分别为9.46条和7.89条。26对SRAP引物组合扩增得到DNA条带和多态性条带分别为601条和268条,多态性比例为44.59%,每对引物可扩增9~36条DNA条带和2~23条多态性条带,平均每对引物扩增的多态性条带为10.31条。132份种质的遗传相似系数为0.5982~0.9607,平均为0.8135,可见总体的遗传多样性不丰富。6个不同地理区域的芝麻遗传相似系数从北至南呈逐渐下降趋势,赣南区域的地方种质遗传多样性较赣北区域丰富;不同粒色类型比较结果显示,其他粒色芝麻类型(黄色、褐色、黄褐色、红褐色等)的遗传多样性最丰富,其次是白芝麻类型和黑芝麻类型。聚类分析结果表明,来源不同的芝麻种质呈区域性聚集特点,种质间的遗传相似性与地理分布距离有一定的关联,来自赣北和赣东的芝麻种质资源因在亲缘关系上更近而被聚为一类,其余区域聚为一类,这与总体聚类结果基本一致。不同粒色类型中,区域来源不同的种质均相互交错,其聚类结果与地理来源无直接关联。在今后芝麻种质收集工作中,应注重赣南与其他粒色种质的利用,扩展江西乃至我国芝麻品种遗传基础。

江西秋播不同来源大豆品质性状鉴定及优异种质筛选

为深入发掘优异大豆种质资源,将不同来源的1897份大豆种质资源在江西秋季播种,对粗蛋白和粗脂肪含量进行综合分析与评价,筛选优异种质,为江西省及中国南方大豆产区优质大豆新品种选育和种质创新提供材料基础。结果表明:不同来源的大豆种质平均粗蛋白质含量43.05%,平均值由大到小为:南方>黄淮海>北方>国外,遗传变异系数由大到小为:国外>黄淮海>北方>南方,但均没有超过5%;粗脂肪含量总体水平较低,平均含量18.1%,平均值由大到小顺序为:国外>北方>黄淮海>南方,遗传变异系数由大到小为:国外>黄淮海>北方>南方,国外大豆种质品质性状的遗传变异程度较中国大豆种质更丰富。方差分析表明,国外、黄淮海、北方、南方大豆种质粗蛋白质、粗脂肪含量之间的差异极显著。粗蛋白质含量在43.01%~44.00%范围出现最大频度,粗脂肪含量在17.01%~18.00%范围出现最大频度。根据不同来源的大豆种质粗蛋白质、粗脂肪含量的分布特点,筛选出粗蛋白质含量在48%以上的优异种质9份,粗脂肪含量在21.5%以上的优异种质11份,其中,Saikai 20粗蛋白质含量高达51.46%,Ls18粗脂肪含量高达22.18%,可作为大豆品质育种和大豆蛋白、脂肪含量相关基因发掘与功能研究的骨干亲本和供体。

74份江西黑芝麻地方种质的遗传多样性分析

基于10个表型性状及其筛选获得的28对SSR引物,对74份江西黑芝麻地方种质进行了遗传多样性研究和聚类分析。结果表明:10个表型性状的遗传多样性指数变化范围为1.4071~2.0453,变异系数范围为8.56%~40.64%;非主产区种质的遗传多样性指数和变异系数均高于主产区种质的;聚类分析将74份黑芝麻种质分为4个类群,类群Ⅰ属于矮秆高油型种质资源,类群Ⅱ属于高油高蛋白的优异种质,类群Ⅲ属于每蒴多粒特异种质,类群Ⅳ属于高秆高蛋白的特异种质;28对SSR引物共扩增DNA条带265条,其中多态性条带222条,多态性比率为83.77%;基于SSR的74份黑芝麻地方种质资源间的遗传相似系数在0.3901~0.9238,平均0.7042;非主产区种质的分子遗传多样性较主产区种质更丰富;基于SSR的聚类分析发现,主产区与非主产区种质多数交错聚集,种质间的遗传相似性与地理分布距离无直接的关联。

江西赣南地区芝麻地方种质资源的遗传多样性分析

为探明江西省赣南区域芝麻种质资源的遗传基础和遗传特点,基于25个表型性状对该区域67份芝麻地方种质资源分别进行了遗传多样性指数、变异系数、相关性分析、主成分分析和聚类分析。结果显示:供试种质的13个质量性状的遗传多样性指数范围为0.4800~1.2972,12个数量性状的遗传多样性指数范围为1.0673~2.0302;除生育期外,其余11个数量性状的变异系数均大于10%;由此可知,67份赣南区域芝麻地方种质的表型变异较大,部分性状的遗传基础广泛,改良潜力较大。相关性分析表明:与单株产量呈极显著正相关的性状为主茎蒴节数、主茎蒴果数;主成分分析得出供试种质的4个主要因子分别为产量因子、蒴果性因子、粒重因子和生育期因子。聚类分析可划分为4个类群:类群Ⅰ可作为潜在选育芝麻长蒴果新品种的亲本材料,类群Ⅱ可作为潜在选育芝麻高产型种质资源,类群Ⅲ可作为潜在选育高粒重型亲本材料,类群Ⅳ可作为潜在选育矮秆多蒴型亲本材料加以利用。

江西芝麻种质资源对芽期低温的响应差异研究

为分析芝麻种质资源在芽期低温胁迫下的反应差异,以324份江西芝麻地方种质资源为材料,分别设置对照(28℃)和低温胁迫(18℃)2个处理组,测定其芽长、根长和苗鲜重,利用3个形态指标的相对值进行了相关性分析,并基于隶属函数值法对芝麻种质资源进行了综合性评价。结果表明:18℃低温胁迫下,芝麻幼苗的芽长、根长及苗鲜重均出现了明显下降,各指标之间均呈现显著差异;通过聚类分析将324份江西芝麻种质资源分为5类:20份高耐低温材料、100份耐低温材料、146份中耐低温材料、54份不耐低温材料及4份极不耐低温材料;同一地理区域来源的芝麻种质的低温耐受能力也存在较大差异,芝麻芽期的耐低温性与地理分布无直接相关性。

甘蓝型油菜耐密性综合评价及其鉴定指标筛选

以从江西省油菜主产区收集到的109个甘蓝型油菜品种(系)为材料,分析了不同密度条件下根茎粗、株高、角果层厚度、分枝数、主花序长、主花序角果数、结角密度、单株角果数、角果粒数、千粒重、角粒重、单位角果皮面积、单株生物量、经济系数、产量等性状的基因型差异,以各性状的耐密系数作为衡量耐密性的指标,利用主成分分析、隶属函数、聚类分析和逐步回归分析法,对不同基因型油菜进行了耐密性综合评价。结果表明,不同基因型油菜品种(系)各性状对密度的反应不同,基因型间差异显著。利用主成分分析法将15个单项指标综合成7个相互独立的综合指标,可代表油菜耐密性86.62%的原始数据信息量。通过隶属函数法得到了各品种的耐密性综合评价值(D),并对D值进行聚类分析,将109个油菜品种划分为4种耐密类型。通过建立耐密性评价的数学模型进行了耐密性预测,筛选出角果层厚度、主花序角果数、角果粒数、单位角果皮面积、经济系数、产量等6个对耐密性有显著影响的指标,可作为油菜耐密性的鉴定指标。

早熟甘蓝型油菜不同生育阶段氮素亏缺与补偿效应研究

为探明早熟油菜不同生育阶段氮素亏缺与补偿效应,以赣油105为试验材料,通过盆栽方式,分别于苗期、越冬期、抽薹期、初花期及终花期进行不施氮、后一生育阶段等量和加倍恢复供氮处理试验,分析了不同处理下早熟甘蓝型油菜的产量及其相关性状、干物质量、氮素吸收与利用效率等指标。结果表明:越冬期至抽薹期氮素亏缺对早熟甘蓝型油菜干物质生产积累影响较大,其加倍施氮处理较等量施氮处理下的总干物质量增加了7.71%;越冬前和初花后氮素亏缺对早熟甘蓝型油菜单株籽粒产量影响较小;越冬期缺氮显著降低了早熟油菜的株高和一次有效分枝数,抽薹期缺氮对单株有效角果数影响最大;早熟油菜产量相关性状及干物质量均存在一定的氮素亏缺补偿效应,各指标补偿效应的大小及补偿有效期存在一定的差异;越冬期至抽薹期保证氮素的充分供应对早熟油菜的氮肥吸收利用效率可起到优化的效果。综上,本研究初步确定了早熟甘蓝型油菜越冬期至抽薹期是氮素需求的关键期和敏感期,初花期是氮素补偿的有效关键期。

芝麻不同抗旱基因型对花期干旱胁迫的生理响应机理

【目的】研究干旱胁迫对不同抗旱性芝麻品种叶片和根系生理生化特性的影响,分析不同基因型芝麻对花期干旱胁迫的生理响应差异,为芝麻抗旱性研究和改良提供理论参考。【方法】采用盆栽法,以抗旱品种金黄麻和干旱敏感品种竹山白为试验材料,在花期进行轻度(T1)、中度(T2)和重度(T3)干旱胁迫处理,以正常浇水为对照(CK),分别测定植株叶片和根系的丙二醛(MDA)、过氧化氢(H_2O_2)、脯氨酸(Pro)、可溶性糖(SS)、可溶性蛋白(SP)、游离氨基酸(AA)、还原型谷胱甘肽(GSH)、还原型抗坏血酸(AsA)等含量,超氧化歧化酶(SOD)、过氧化物酶(POD)、过氧化氢酶(CAT)和苯丙氨酸解氨酶(PAL)活性,分析干旱胁迫下2个基因型间生理响应机理的差异。【结果】干旱胁迫后,芝麻叶片中MDA、H_2O_2、Pro、SS、SP、GSH含量和SOD、POD、PAL酶活性以及根系中MDA、SS、SP、AA、GSH、AsA含量和CAT、PAL活性随着胁迫程度的不断加剧呈不断上升趋势,叶片中的AA、AsA含量和CAT活性以及根系中H_2O_2、Pro含量和SOD、POD活性随着胁迫程度的加剧呈先升后降趋势。相关分析结果显示,叶片中各项指标测定值与根系中指标值均呈正相关,品种抗旱性与膜脂过氧化伤害物质(MDA和H_2O_2)含量呈负相关,与部分渗透调节物质、防御系统物质含量和保护酶活性呈正相关。【结论】在花期干旱胁迫下,对2个不同基因型芝麻测定的12个生理生化指标均出现不同程度上升,响应差异较大,叶片大于根系。抗旱品种较干旱敏感品种表现为细胞膜脂过氧化伤害较轻,渗透调节物质积累量较多,保护酶(SOD和CAT)活性较强,抗氧化物质(GSH和AsA)含量较高。芝麻抗旱性生理机理表现为多方面的综合防御。

早稻茬秋芝麻单株产量相关性状的灰色关联分析及综合评价

【目的】探讨早稻茬秋芝麻主要农艺性状对单株产量影响的主次关系,筛选适合早稻茬秋季种植的优良品种,为秋芝麻育种中农艺性状的判定与选择提供理论参考。【方法】以17个秋芝麻品种为试验材料,在早稻收获后进行田间试验,测定各品种的株高、始蒴高度、空稍长度、单株蒴果数、每蒴粒数、千粒重和单株产量等性状指标,采用灰色关联分析法对单株产量相关性状进行分析,并对供试品种进行综合评价。【结果】17个秋芝麻品种的空稍长度、单株产量和单株蒴果数等性状在品种间差异明显,每蒴粒数、千粒重和株高等性状的品种间差异较小。单株产量与单株蒴果数和株高呈极显著正相关(P<0.01)。单株产量与主要农艺性状的关联度排序为单株蒴果数>空稍长度>株高>千粒重>每蒴粒数>始蒴高度。综合评价结果表明,赣芝Z15、赣芝14号和赣芝1505在等权关联系数和加权关联系数的结果排序中均居前3位。【结论】单株蒴果数和株高对早稻茬秋芝麻的产量形成影响最大,在品种选育时应重点关注单株蒴果数及株高等与生物量积累有关的性状。赣芝Z15、赣芝14号和赣芝1505综合表现优良,是适宜早稻茬秋芝麻生产的优良品种。

芝麻种子萌发动态及其代谢生理变化研究

为明确芝麻种子萌发过程的代谢生理变化,丰富芝麻种子生物学内容,在25℃暗培养条件下,以2个芝麻品种为材料,研究了种子萌发0~72 h过程中的形态变化、水分吸收以及可溶性糖、可溶性蛋白、氨基酸、粗脂肪、游离脂肪酸和脂肪酶活性等代谢生理指标的变化。结果表明,芝麻种子在浸水后6 h吸胀,12 h萌动,24 h胚根开始快速伸长,48 h胚芽开始快速生长,72 h完成发芽。吸水率呈现不断上升的趋势,其中在0~6 h和24~60 h 2个时间段表现为急速上升;吸水速率呈现先降后升再降的变化过程,其中在0~3 h时下降最快,在胚芽开始生长(吸水后48 h)后再次出现较大幅度上升。随着萌发进程的推进,可溶性糖含量和可溶性蛋白含量均表现为先降后升趋势,氨基酸含量不断下降,粗脂肪含量在24 h后有所下降,游离脂肪酸含量呈现先降后升再降的变化趋势,脂肪酶活性不断增强,棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸等主要脂肪酸组成变化非常小。因此,芝麻种子萌发过程中,最先启动糖代谢,随后启动蛋白质和脂肪的代谢。研究结果为芝麻种子萌发机理进一步研究提供参考。

芝麻繁育特性研究Ⅴ:花粉活力与柱头可授性

比较分析直接观察法、醋酸洋红染色法、I2-KI染色法、无机酸法、MTT染色法、TTC染色法和FDA荧光检测法在芝麻花粉活力上的检测效果,监测芝麻花粉活力的日变化情况,并采用联苯胺-过氧化氢法和不同时间直接授粉法对芝麻柱头可授性的日变化进行研究。结果表明:(1)直接观察法、TTC染色法和FDA荧光检测法不适合芝麻花粉活力的检测,而醋酸洋红染色法、I2-KI染色法、无机酸法和MTT染色法等4种方法可用于芝麻花粉活力检测,其中,醋酸洋红染色法操作简单、易于观察。(2)芝麻花粉活力的日变化表现为不断下降趋势,在7:30-9:30最高,11:30-17:30不断下降,达显著水平。(3)联苯胺-过氧化氢法测定的芝麻柱头可授性的日变化表现为先升后降,早晨7:30时已有很高的可授性,随后稍有升高,9:30时达到最高值,11:30后随时间推延呈显著下降趋势。(4)不同时间直接授粉法测得芝麻授粉时间越晚,结蒴率越低,7:30时具有最高的结蒴率;相对结实率在7:30-11:30时差异不明显,均处在较高状态,13:30后开始不断显著下降。(5)花粉活力、柱头可授性、结蒴率和相对结实率等4个指标的日变化值的相关分析结果表明,4个指标相互之间的相关性均呈极显著正相关,其中柱头可授性与相对结实率的相关系数最大,达0.940。

不同基因型油菜耐铝性及其根系形态对铝胁迫的响应

本研究旨在为酸性土壤地区筛选耐铝毒的甘蓝型油菜,探讨不同基因型油菜苗期生长发育指标和生理指标的耐铝特性,分析铝胁迫对根系形态的影响。以81个油菜品种为材料,通过水培试验,设置铝浓度(AlCl3)0、100μmol·L-1两个处理,对根系形态、株型、生物量、生理特性等13指标的耐铝系数进行相关分析、主成分分析和聚类分析,采用隶属函数法综合评价不同基因型油菜的耐铝相关指标,并分析不同耐铝类型的品种根系形态差异。结果表明,铝胁迫对不同基因型油菜苗期各单项指标有不同程度的影响,综合应用主成分分析、聚类分析和隶属函数法筛选出耐铝性较强的品种6个,耐铝性中等的品种65个,耐铝性弱的品种10个。不同直径范围根系对铝胁迫的响应不同,铝胁迫下,D1类根系(直径0.0~0.5 mm)的长度、表面积、体积、根尖数降幅最大,D3类根系(直径>2.0mm)各指标降幅最小,且铝敏感型品种不同类别的根系指标受铝胁迫的抑制程度大于耐铝型品种,其D1、D2(直径0.5~2.0 mm)、D3类根系的长度、表面积、体积、根尖数均少于耐铝型品种。因此,以综合指标对油菜耐铝性进行筛选与评价更为客观;耐铝型品种不同直径范围的根系受铝毒害的影响较轻,通过改变根系形态适应铝胁迫的能力更强,其根系拥有更多细根可能是耐性品种抗铝毒的一种作用机制。

不同时期叶面喷施萘乙酸对秋芝麻品种赣芝13号产量及种子质量的影响

【目的】探讨苗期和花期叶面喷施萘乙酸(NAA)对秋芝麻产量及种子质量的影响,为秋芝麻高产栽培和种子繁育提供理论参考。【方法】以秋芝麻品种赣芝13号为试验材料,设叶面喷施清水(CK)及苗期(T1)、花期(T2)及苗期和花期重复喷施(T3)10 mg/L NAA溶液4个处理,成熟后测定上、中、下部蒴果的每蒴粒数及粒重等产量性状,并测定不同部位种子的发芽性状。【结果】不同时期叶面喷施NAA均能促使秋芝麻赣芝13号的株高和始蒴高度变高,空稍尖长度和果轴长度变长,单株蒴果数和每蒴粒数增加,但均与CK差异不显著(P>0.05,下同)。与CK相比,不同时期叶面喷施NAA后,T1、T2和T3处理的千粒重分别增加5.58%、5.15%和6.44%,单株产量分别增加8.76%、5.15%和16.24%,单位面积产量分别增加10.96%、10.97%和24.72%,差异均达显著水平(P<0.05,下同)。叶面喷施NAA还能显著增加赣芝13号植株上部蒴果的每蒴粒数和千粒重,显著提高上部蒴果种子的发芽率、苗高、根长和苗鲜重,提高种子质量,均以T3处理的效果较佳;但对中部和下部蒴果的相关性状影响不显著。【结论】叶面喷施NAA能显著提高赣芝13号的千粒重和单株产量,达到显著增产效果,苗期和花期重复喷施的作用效果优于苗期或花期单次喷施,其主要体现在显著提高上部蒴果的每蒴粒数和籽粒千粒重,使种子质量显著提高。

基于转录组测序的铝胁迫下甘蓝型油菜新内参基因的发掘与引物开发

为了研究甘蓝型油菜在铝胁迫条件下内参基因的稳定性,在受到主要铝毒害的根组织内发掘新内参基因,以甘蓝型油菜耐铝品种赣油杂7号和铝敏感品种蓉油18的苗期根组织为研究材料,对营养液培养的试验材料分别设置对照组(0 h)和2个时间梯度(3,24 h)的铝胁迫(100μmol/L AlCl_(3),pH值4.5)处理组。首先,采用有参考基因组的转录组测序技术(RNA-seq)及FPKM值差异基因表达分析,筛选出符合持家基因特征的5个候选内参基因(Actin7、ARFA1E、SAP5、UXS3、UBC9)。随后,依次进行实时荧光相对定量PCR分析,扩增曲线和熔解曲线分析,LinRegPCR扩增效率分析,geNorm、NormFinder和BestKeeper基因表达稳定性分析,REST 2009相对表达量分析等分析步骤。结果表明,新设计开发的5对候选内参基因引物特异性高。从转录组测序数据中筛选出的4个候选内参基因(Actin7、ARFA1E、SAP5、UXS3)的表达稳定性获得了验证。按表达稳定性的综合排名由高至低排序依次为UXS3、SAP5、ARFA1E、Actin7,其中最优组合为SAP5和UXS3。综上所述,本研究开发的候选内参基因引物特异性高,可以提高铝胁迫试验体系实时荧光相对定量PCR试验的准确性,新发掘的内参基因(Actin7、ARFA1E、SAP5、UXS3),可以作为铝胁迫试验体系实时荧光相对定量PCR试验的新内参基因。

甘蓝型油菜种质氮素营养效率的鉴定及评价指标筛选

为建立甘蓝型油菜种质氮素营养效率的鉴定及评价方法,筛选合理的次级评价指标和氮素营养高效基因型,在田间小区试验条件下设置低氮(45kg/hm^2)、中氮(180kg/hm^2)和高氮(270kg/hm^2)3个施氮水平,测定了416份不同生态类型甘蓝型油菜种质植株性状及氮素吸收效率(NAE)、氮素利用效率(NUE)和氮收获指数(NHI)。各性状在不同氮素水平下对氮的敏感性不同,低氮下第一次有效分枝数的变异程度最大,单株籽粒重次之;中氮和高氮处理水平下单株籽粒重的变异程度均表现为最大,低氮胁迫加大了种质间的差异。油菜种质氮素营养效率基因型间差异明显,表现中效类型的种质最多,高效和低效的较少。油菜种质间成熟期NAE的鉴定与评价应选择在低氮处理下,以单株籽粒重、单株地上干重和株高为间接指标进行选择效果明显;油菜种质间成熟期NUE的鉴定与评价应选择在高氮处理下,以单株地上干重、第一次有效分枝数、单株籽粒重和每角粒数为间接指标进行选择效果明显;油菜种质间成熟期NHI的鉴定与评价应选择在低氮处理下,以单株籽粒重、单株地上干重和茎基粗为间接指标进行选择效果明显。

利用SRAP标记研究繁殖群体量对芝麻种质资源遗传完整性的影响

研究繁殖群体量对芝麻种质资源遗传完整性的影响,以确定适宜的繁殖群体量,为种质资源更新繁殖提供理论参考。利用SRAP分子标记技术对育成品种和地方种质2种不同类型的芝麻种质资源的不同群体量的遗传参数进行分析。结果显示:(1)育成品种:随机抽取了10、15、20、25、30、35和40株的7个群体量梯度,24对引物共扩增到DNA位点525个,平均每对引物扩增21.88个,多态性位点24个,占总位点数的4.57%。随着群体量的不断增加,扩增总位点数和遗传相似系数均表现为不断增加,多态性位点比率和遗传距离均呈现先升后降趋势。当群体量达到35~40株时,遗传相似系数达到一定高值(0.998 73和1.000 00),遗传距离降低到一定程度(0.000 64和0.000 00)。聚类结果显示群体量为35和40株的群体被紧密聚在一起,因此可认为育成品种的繁殖群体量达到35~40株时可以保持其遗传完整性;(2)地方种质:随机抽取10、15、20、25、30、35、40、45、50、55和60株的11个群体量梯度,24对引物共扩增到DNA位点552个,平均每对引物扩增23.00个,多态性位点44个,占总位点数的7.97%。随着群体量的不断增加,扩增总位点数波动上升,多态性位点比率和遗传距离呈先升后降然后再轻度变化的趋势。遗传相似系数则随群体量的增大表现为先下降后上升然后轻度下降后再次回升的趋势,并于群体量为40和60株时达到最大值0.99758。聚类结果显示群体量为50、55和60株的群体被紧密聚在一起,因此可认为地方种质的繁殖群体量达到50~55株时可保持其遗传完整性;(3)在芝麻种质资源繁育中,不同类型的种质资源由于其遗传背景的纯度存在差异,应选择不同的繁殖群体量以保持其遗传完整性。

不同来源大豆种质资源的田间鉴定与筛选

旨在评价不同生态区大豆种质资源表型性状遗传多样性,为亲本选择和品种改良提供科学依据。以1580份来源于国外和中国北方、黄淮海、南方生态区的大豆种质资源为对象,分析21个形态描述型性状的遗传多样性,并对13个数量性状的遗传变异及其相关性进行综合分析。结果表明:21个描述型性状的Simpson多样性指数平均值在国外、中国北方、黄淮海、南方及总资源群体中分别为0.3459、0.3471、0.3459、0.3224、0.3577,荚色Simpson多样性指数最大,叶色Simpson多样性指最小。底荚高度、有效分枝数、单株荚数、单株粒数、株高、百粒质量、单株粒质量的遗传变异系数均大于30%,初花时间、主茎节数、茎粗、荚长、荚宽的遗传变异系数为20%~10%,生育时间的遗传变异系数小于10%。13个数量性状的Simpson多样性指数平均值在国外、中国北方、黄淮海、南方及总资源群体中分别为0.8136、0.8311、0.8259、0.8369、0.8265,说明该批大豆种质资源多样性丰富。相关分析表明,单株粒质量与其他12个重要农艺性状呈极显著正相关。通径分析发现百粒质量、单株粒数对单株粒质量的正向效应最大,其次为茎粗、单株荚数,而荚宽、株高、初花时间有负向效应。本研究揭示了该批大豆种质资源表型性状的遗传特点及其相互关系,以大豆单株产量构成性状为综合指标,结合生育时间表现,筛选出30份高产特异大豆种质,为合理选择亲本形成优势性状互补以进行大豆高产品种改良和选育提供参考。