贵州省小麦育种研究与分析

当前贵州小麦类型有:高产型、高效型、高值型,产量目标为350 kg/667 m2。决定小麦产量潜力的关键因素是产量性状和光合生理性状,高产小麦育种重点应进行单位面积有效穗、穗粒数、千粒重的遗传选择,花后光合速率、花后绿叶面积、灌浆高峰期单穗平均日增重、灌浆高峰持续时间、生物学产量、收获指数等性状的遗传改良已很重要。聚优交配是选育高产小麦新品种的有效育种技术。为了适应高产育种的纵深发展要求,要加强光合生理特性、性状遗传规律等基础理论研究和高产小麦大穗材料创新工作,同时要进行育种技术的改进。

高粱SBP基因家族鉴定及干旱胁迫下的表达模式分析

在高等植物中,SQUAMOSA Promoter Binding Protein-Box(SBP)普遍参与植物的生长、开花调控及细胞程序性死亡等过程。本研究对高粱(Sorghum bicolor L.)SBP转录因子家族进行鉴定并进行生物信息学分析,同时利用qRT-PCR对高粱SBP基因在PEG-6000模拟干旱胁迫下的表达进行分析,以验证其功能。结果表明,从高粱中共鉴定出19个SBP成员,除第8条染色体外,其他9条染色体上均分布有SBP基因;绝大部分SBP蛋白在亚细胞水平定位于细胞核,且均为亲水性蛋白质。系统发育分析结果表明,与水稻类似,这19个高粱SBP基因也可分为3个亚类,分别含有7、5、7个SBP基因;相比于拟南芥,高粱SBP与水稻、玉米的SBP关系更近。启动子顺式作用元件预测结果显示,高粱SBP可能参与了脱落酸、茉莉酸甲酯信号通路,部分成员可能与植物的低温响应、昼夜节律调控有关。qRT-PCR分析结果显示,高粱SBP基因的表达具有组织特异性,有17个基因受干旱胁迫诱导上调表达,且随胁迫时间的延长存在差异化表达模式。本研究结果可为后续研究高粱SBP基因的功能提供理论依据。

贵州省抗旱薏苡品种选育方法

薏苡是贵州的主要特色作物之一。针对贵州喀斯特山区雨量不均,土壤保水能力较差的薏苡生长条件,提供一种抗旱薏苡品种的选育方法,对薏苡品种萌发期、苗期和成株期的抗旱性进行综合评价,挖掘利用薏苡自身的抗旱能力,培育抗旱能力强、产量高、品质优的薏苡新品种。

贵州省玉米种质和杂种优势模式的演化

玉米是贵州省的主要粮食作物之一,也是发展畜牧业的重要饲料和发展轻工业的原料。以贵州省50年间（1960-2010年）参试（审定）的215个玉米三（单）交种以及亲本自交系为统计资料,分析贵州省玉米杂交种历史发展、玉米种质和杂种优势模式的演变过程,了解过去玉米育种和生产中存在的问题、经验与教训,总结玉米育种中的规律和种质创新,为未来玉米育种提供理论依据。结果表明,地方种质改良与利用率急剧下降,外来种质引进、改良和利用得以迅速重视,尤其是优良玉米Suwan种质和温带Reid种质的引进、利用,丰富了贵州省现有的种质基础。随着玉米商业化育种和生物技术的发展,使得当前玉米种质基础主要靠极个别核心自交系发挥作用,同时,种质类群系谱十分混乱;玉米杂种优势模式趋于单一化。

贵州玉米机械化生产行距研究

为使未来贵州省玉米种植模式能够适应机械的对行作业,利用贵州省优良玉米品种代表黔单16及贵单8号为材料,通过3 300株/667m2、3 800株/667m2、4 300株/667m2三种密度及0.50m至1.00m的四种行距配置进行试验,以探讨是否存在一个使玉米产量提高及倒伏度降低的最优种植行距。结果表明:当密度从3 300株/667m2提高至4 300株/667m2时产量极显著提高,倒伏度有所增加;同密度下行距对产量无显著影响,而其对倒伏度的影响因风力及风向而异。所以在贵州省未来的玉米生产中,机械作业行距的确定应以生产机械对地形的适应性及作业效率等因素为依据。

贵州不同生态区玉米地方种质资源籽粒的品质研究

为挖掘地方种质资源的优质基因的方向和优质高产玉米品种选育提供参考依据,本研究2009年从贵州的4个生态区(黔中及黔北,黔西北,威宁高寒,黔东及黔南边缘)搜集的123份材料,对其淀粉、蛋白质、油分含量进行分析。结果表明:生态环境对玉米籽粒品质有一定的影响。1)黔西北地区收集的种质资源油分含量最高(5.26%),与黔中及黔北收集的和黔东及黔南边缘收集的呈现显著性差异;2)黔东及黔南边缘收集的资源蛋白质含量最高(11.87%),与黔西北和威宁高寒地区呈现显著性差异;3)4个生态区收集的地方种质资源淀粉含量差异不显著。

贵州省玉米品种生产试验质量分析

分析了贵州省玉米品种生产试验东部组、西部组、跨区组3组试验,2年31点次的试验精确度和品种比较精确度。结果表明,现有生产试验半数以上的试点试验精确度较高,但仍有半数以上的试验鉴别不出5%的差异,试验总体质量有待提高;同时对如何提高生产试验质量进行了讨论。

贵州省东部杂交玉米区试分析与评价

对2006-2009年贵州省东部组杂交玉米区域试验44个组合的数据进行产量分析。结果表明,4年间贵州省东部杂交玉米育种处于徘徊阶段,平均产量在600 kg/667 m^2左右,没有突破性进展。对影响该组品种的产量因子进行相关和主成分分析后认为,以增加单穗粒重和穗行数（兼顾穗长）为核心增加单株产量,是贵州东部玉米高产育种的主要方向。保持一定的植株高度,控制适宜的生育期,有利于玉米的高产、稳产。

贵州省青贮玉米区域试验品种与试点的互作效应分析

以2019年贵州省青贮玉米区域试验第二组的鲜重亩产量数据为资料,8个试点及12个青贮玉米品种为试验对象,采用AMMI模型对其基因与环境的互作效应进行分析。结果表明:各个品种平均鲜重产量在3 199.5~3 976.6 kg/667m^(2)之间,其中有5个品种增产;品种变异占总变异的10.51%,试点变异占总变异的63.22%,品种和试点交互作用变异占总变异的26.28%;IPCA1、IPCA2分别占交互作用变异的50.7%、31.2%;IPCA3变异占交互作用的7.25%。g_4、g_8、g_9、g_10、g_11和g_12品种对e_1、e_2、e_6和e_7环境的适应性较好;g_1、g_2、g_3、g_5、g_6和g_7品种对e_3、e_4、e_5和e_8环境的适应性较好。结合产量水平来看,g_1(惠农青2号)、g_9(鑫玉666)两个品种属于高产稳产型品种;g_3(禾睦玉905)、g_8(物华玉3号)和g_11(凉都191)品种稳定性一般,产量超过对照;g_12(金都玉999)稳定性最差,产量也较低。

贵州省杂交玉米区试产量及主要农艺性状分析

对2010年贵州省玉米区域试验6个组别64个组合的数据进行分析,结果表明,贵州玉米新育组合产量水平在532.8～670.1 kg/667 m2之间,平均为605.9 kg/667 m2。通过对主要农艺性状与产量的相关分析,认为贵州玉米育种应以单穗粒重为首选目标,同时兼顾选择穗长较长,百粒重高,生育期适宜的品种。

基于“LabelmeP1.0”提取的高粱维管束参数与农艺性状关联研究

茎秆维管束对作物机械支撑和物质运输具有重要作用。为了高通量导出作物茎秆切片的维管束参数,本研究开发了基于Labelme标注图片和Python编程语言的方法“LabelmeP1.0”。利用该方法导出了92份高粱种质资源的茎秆维管束和区域相关的26个参数。通过相关分析和主成分分析,从中归纳了各区域面积以及和维管束数量、大小、位置、比例和密度相关的15个参数作为核心指标。研究还发现,高粱维管束性状和农艺学性状关系密切,维管束数目、密度与穗重、粒重和一级枝梗数正相关。进一步可将资源材料分为3类,分别为矮粗薄皮、种子少和维管束大而多的类Ⅰ,高个细茎、种子少和维管束少而稀的类Ⅱ,以及矮粗厚皮、种子多和维管束数多的类Ⅲ。本研究可为禾本科作物的茎秆解剖学结构参数研究提供技术和新思路。

贵州省黔南与黔西南地区36份地方种质的鉴定

本试验鉴定了贵州省黔南与黔西南地区收集的36份普通玉米地方种质的产量及农艺性状等。结果显示,该地区地方种质产量差异较大,穗行数较少、百粒重偏低,而行粒数普遍较多,穗轴细;这36份地方种质在贵阳表现生育期较长,株高和穗位偏高。

贵州籽粒苋资源农艺性状的遗传多样性

【目的】探明籽粒苋资源农艺性状的遗传多样性,为其种质创新和利用奠定理论基础。【方法】采用遗传多样性指数、相关分析和聚类分析对167份贵州籽粒苋种质资源的17个农艺性状进行研究。【结果】籽粒苋种质间遗传差异大,数值型性状变异系数为14.24%~23.47%,以茎粗最高,株高最低;多样性指数为2.02~2.07,以茎粗、叶长和叶宽最高,主花序长最低。描述型性状的遗传多样性指数为0.23~1.28,以茎基部颜色最高,种子形状最低。籽粒苋种质资源的株高与茎粗、叶长、叶宽、叶柄长及主花序长呈极显著相关性。167份籽粒苋种质可划分为3个类群,第Ⅰ类群生物量高,平均株高278.62 cm;第Ⅱ类群平均高度266.36 cm;第Ⅲ类群主要表现为叶片、叶背、茎基部、中脉、主花序颜色均为绿色并且主花序状态为下垂穗。【结论】贵州籽粒苋种质资源的遗传多样性丰富,可根据3个类群性质加以利用,第Ⅰ类群作为优质饲用亲本材料,第Ⅱ类群作为矮化亲本材料,第Ⅲ类群作为观赏类亲本材料。

分子标记辅助选择技术及其在作物育种上的应用研究

随着现代生物技术的快速发展,分子标记辅助育种在作物育种上的应用研究日益深入。本文从分子标记辅助选择的优越性入手,总结了影响分子标记辅助选择的主要因素,概括了分子标记辅助选择的前提与基础,综述了分子标记辅助选择技术的应用研究,并对分子标记辅助选择目前存在的问题、今后研究策略与展望进行了阐述。

贵州辣椒地方品种分子遗传多样性分析

在辣椒基因组的75个SSR标记中选出多态性丰富的17个，用于检测48个贵州辣椒地方品种，按类平均法作聚类分析。在遗传距离0．51阈值处，将参试材料分为五类：第一类含3个品种；第二类只有1个品种；第三类为2个品种；第四类分为5个亚类。第一亚类6个材料，第二亚类9个材料，第三亚类15个材料，第四亚类9个材料，第五亚类2个材料；第五类只有1个品种。参试材料的7种果型分别归于不同的类或亚类中，表明聚类结果与果型有一定的关联，同果型材料间遗传差异较小，但少数同果型的材料分布在不同类群中，与其他同果型材料间有较大遗传差异。另外，17个标记平均可检测3．8个等位基因，平均多态信息量为0．6，平均标记索引系数为2．32，48个品种间的遗传距离在O～O．566，说明，贵州辣椒种质资源的遗传多样性相对较丰富，具有良好的应用前景。

贵州70份玉米自交系的SSR标记遗传多样性及其杂种优势群分析

从251个SSR标记中筛选出均匀分布在玉米基因组上的88个SSR标记,用以分析评价贵州省2000年以来47个审定品种的70份亲本材料的遗传多样性。SSR标记检测的结果:88个标记共检测出466个等位基因,每个标记可检测等位基因2～18个,平均为5.31个;每个标记位点的多态性信息量(PIC)变化为0.213～0.965,平均为0.586,这表明贵州玉米自交系具有较为丰富的遗传多样性。POPTREE聚类分析结果:70份自交系分为Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ类群。Ⅰ类群含8个自交系,以瑞德和兰卡斯特等温带种质为主。Ⅱ类群有11个自交系,以PN78599、瑞德和兰卡斯特等温带种质为主。Ⅲ类群拥有51个自交系,可分为A和B 2个亚群,B亚群还可再分为B1和B2 2个次亚群,A亚群中的10个系以我国地方温带种质为主,B1次亚群中的19个系以贵州地方亚热带种质为主,B2次亚群中的22个系以泰国苏湾热带种质为主。杂种优势利用分析的结果表明,贵州近些年在玉米育种中,主要是利用贵州地方亚热带种质和泰国苏湾热带种质2个杂种优势群,这与其多态位点百分率较高有关,与其群内SSR位点的平均等位数较多有关。贵州玉米育种利用的种质类型较少,有必要加强玉米种质的扩增、改良与创新研究。

玉米Suwan-1/Mo17改良系的配合力研究

为玉米自交系的改良及杂交种品种的选育提供参考,扩增我国玉米育种的种质基础,按NC-Ⅱ设计,用玉米Suwan-1/Mo17改良系(14个)及未改良的Mo17与我国4大玉米种质组配出60个杂交组合,对组配组合的9个主要农艺性状及产量进行了方差分析,并进一步研究玉米Suwan-1/Mo17改良系的小区产量的配合力方差。结果表明,在玉米Suwan-1/Mo17改良系中,除株高的一般配合力方差未达到显著水平外,穗位高、小区产量、百粒重和穗长等8个农艺性状均达到极显著水平,且一般配合力方差均大于特殊配合力方差。玉米Suwan-1/Mo17改良系小区产量的一般配合力(GCA)效应值最高的自交系是07D-202,而测验种的一般配合力(GCA)效应值最高的是丹340。特殊配合力(SCA)效应值最高的组合是06 c-2314×黄早四,小区产量最高的组合是QB402×黄C。

玉米Suwan选系杂种优势利用模式研究

采用NCⅡ遗传交配设计,用5个Suwan选系与我国五大种质的骨干自交系组配了25个组合,研究了Suwan种质的配合力、基因型方差及遗传力,并初步选出了Suwan选系的杂种优势配对模式:Suwan选系×旅大红骨,Suwan选系×瑞德马齿。5个Suwan选系中T32的一般配合力最高(4.7),产量最高的组合是T32×B84(30.1 kg/4.8m2)。

贵州小麦主要品种(系)的条锈病抗性鉴定

为了解贵州小麦品种(系)在不同环境条件下的抗条锈病能力,在贵州贵阳、赫章和四川绵阳对81个贵州小麦品种(系)进行了抗病性鉴定。结果表明:在自然条件下,免疫~高抗的品种(系)为27个,约占供试品种(系)的33%,中抗品种(系)为5个,约占供试品种(系)的6%,中感~高感的品种(系)为49个,占供试品种(系)的61%。与供试材料品种审定时抗性比较,小麦各品种抗条锈病能力呈不同程度的下降趋势。

贵州区试玉米组合主要性状分析及育种对策探讨

利用主成分分析法和回归分析法分析影响2007—2009年贵州省玉米区域试验109个优良组合产量的因子，结果表明，影响产量的主成分因子分别是单穗粒重、生育期、百粒重、株高、穗行数和海拔；利用各因子作为自变量，玉米产量作为因变量，进行逐步回归分析，建立一个产量回归方程。方程的相关系数（R）为0．756，各因子对生产量影响的大小为单穗粒重〉生育期〉海拔〉株高〉百粒重〉穗行数。玉米高产育种应加强种质的创新与改良，注重粒重、穗行数、生育期和株高的选择．并把遗传改良的重点放在单穗粒重上。