农艺学

2015-01-30 20:13:26不同氮水平对双低油菜中双9号产量和品质的影响
中国学术期刊文摘 2015年16期
关键词:结实品质水稻

不同氮水平对双低油菜中双9号产量和品质的影响

李志玉,郭庆元,廖星,等

农艺学

不同氮水平对双低油菜中双9号产量和品质的影响

李志玉,郭庆元,廖星,等

通过不同供氮水平的田间试验,研究氮肥对双低油菜新品种中双9号的生长发育、产量构建、营养品质及经济效益的影响。结果表明,在充分供给磷、钾、硼肥的条件下,施氮肥促进苗期生长,增加干物质积累,以施N 270 kg/hm2处理的干物质积累量最大;施N 180 kg/hm2最有利于生育后期的产量构建,单株角果、单株粒重及千粒重均居首位,其单位面积产量亦为最高,两个试验点分别为4233 kg/hm2、2726 kg/hm2;施N 360 kg/hm2的单产及主要经济性状角果数、粒重、千粒重均有降低。相关统计分析结果,施N 241.5~257.3 kg/hm2的氮肥经济效益最高;施氮肥提高菜籽的蛋白质含量,降低了硫甙和芥酸含量,提高油酸含量,表明施氮改善双低油菜籽的营养品质。在本试验条件下中双9号氮肥适宜用量为纯N 180~257.3 kg/hm2,低于180 kg不能满足高产优质的氮素需求,高于257.3 kg则会降低产量和施肥经济效益。

氮素营养;中双9号;产量效益;品质

来源出版物:中国油料作物学报,2007,29(2): 184-188入选年份:2012

灌浆结实期不同时段温度对水稻结实与稻米品质的影响

盛婧,陶红娟,陈留根

摘要:利用人工气候箱在水稻灌浆结实期不同时段进行温度试验,研究温度对水稻结实与稻米品质的影响。结果表明,灌浆结实期40℃高温处理后籽粒结实率显著降低,粒重下降,外观品质和食味品质变差。不同水稻品种对灌浆结实期温度的响应表现不一致。在试验条件下,华粳1号开花受精的敏感温度为35℃,而特优559开花、灌浆结实的最适温度为30℃,该温度处理结实率、粒重较高,外观品质以及食味品质较优。此外,灌浆结实期不同时段的高温对水稻结实与稻米品质的影响也存在显著差异:结实率对高温最敏感的时期是开花后1~5 d,粒重对高温最敏感的时期是开花后11~20 d;而温度对稻米品质影响最大的时期主要在花后16~20 d,25 d后温度处理影响较小。因此,灌浆前期适宜的温度条件对水稻优质栽培意义重大。

关键词:温度;灌浆期;水稻;品质;结实

来源出版物:中国水稻科学,2007,21(4): 396-402入选年份:2012

我国油菜产需形势分析及产业发展对策

王汉中

摘要:分析了我国及世界油菜生产、菜籽及其制品消费和进出口贸易等现状,在此基础上,展望了我国油菜产业发展的前景和潜力,认为植物油产需缺口扩大、生物柴油产业发展、区域优势利用、冬闲土地开发、科技进步及外资进驻等都将促进我国油菜产业未来发展。同时,面对当前形势,提出了我国油菜产业发展的一些建议和对策。

关键词:油菜;菜籽油;市场;产业前景

来源出版物:中国油料作物学报,2007,29(1): 101-105入选年份:2012

油菜EST资源的SSR信息分析

李小白,张明龙,崔海瑞

摘要:从NCBI公共数据库获得63334条油菜EST,通过前处理得到全长为12165.38 KB的无冗余EST 17987条。在这些序列中搜索出2803个SSR,分布于2443条EST中,出现频率是15.58%。这些EST-SSR的平均长度为18.84 BP,平均分布频率是1/4.34 KB。二核苷酸重复和三核苷酸重复是主要的类型,二者出现的频率基本相近,占总SSR的89.05%。AG/CT和AAG/CTT是二、三核苷酸中的优势重复类型,分别占二、三核苷酸重复的84.04%和35.71%,同时对这些SSR的可用性进行了评价。

关键词:油菜;EST;SSR;频率;特性

来源出版物:中国油料作物学报,2007,29(1): 20-25入选年份:2012

PEG-6000模拟干旱胁迫对不同甘蓝型油菜品种萌发和幼苗生长的影响

杨春杰,张学昆,邹崇顺,等

摘要:采用10%聚乙二醇(PEG-6000)模拟干旱胁迫的方法,研究其对14个甘蓝型油菜品种发芽期生理生化性状的影响。结果表明,PEG-6000模拟干旱胁迫后,幼苗的相对活力指数在0.32~0.79之间,14个品种的平均相对活力指数为0.49。干旱胁迫后,14个油菜品种的平均苗高比对照降低40.68%,平均单株鲜重比对照降低34.2%,平均成苗率比对照降低18%。但干旱胁迫对根系生长的影响差异不显著。PEG-6000模拟干旱胁迫后,幼苗丙二醛(MDA)、可溶性糖、脯氨酸、可溶性蛋白的含量和电导率均比对照极显著提高,丙二醛的平均含量比对照提高 96.7%,可溶性糖平均含量比对照提高 75.0%,脯氨酸平均含量比对照增加2204.9%,可溶性蛋白的平均含量比对照增加56.2%,平均电导率比对照增加34.8%。在各种指标中,相对活力指数较为直观、综合地反映了发芽和生长性状,可作为油菜发芽期抗旱鉴定的主要指标。

关键词:甘蓝型油菜;干旱胁迫;相对活力指数;聚乙二醇(PEG-6000);种子;发芽

来源出版物:中国油料作物学报,2007,29(4): 425-430入选年份:2012

我国油菜育种目标及品种审定问题的商榷

涂金星,张冬晓,张毅,等

摘要:根据国内食用油供求市场和生物柴油开发的需要,我国经济的持续发展和城市化水平的不断提高,国内油菜生产机械化程度的加强,劳动力成本在油菜生产成本比重较大,提出“高效型优质油莱”的育种目标:在双低基础上,进一步改良油菜籽的品质(如:高油酸、低饱和脂肪酸、低亚麻酸),大幅度提高单位面积产油量(含产籽量和含油量),全面改良现有品种的抗逆性(抗倒性、耐渍性、抗病性、除草剂抗性和抗裂荚性等),实现油菜生产的全程机械化操作的战略目标。同时,就有关目前油菜品种审定中的问题,如DUS测试和指纹分析、高产与高效以及转基因污染等方面进行了讨论。

关键词:油菜;育种目标;品种审定

来源出版物:中国油料作物学报,2007,29(3): 350-352入选年份:2012

超级杂交稻国稻6号对开花结实期高温热害的反应

陶龙兴,谈惠娟,王熹,等

摘要:以超级杂交稻国稻6号(内2优6号)为材料,于2005—2006年在杭州分期播种,通过不同齐穗期条件下的产量及产量构成因子变异研究,分析开花结实期自然高温对灌浆结实的影响,同时在温室条件下设置可控极值高温(40~42℃)测定热害指数。国稻6号对开花结实期自然高温或设计极值高温的反应明显较对照协优46钝感,两者在小穗育性和热害指数上的差异达显著水平(P<0.05)。试验结果还表明国稻6号随花期日平均温度升高小穗不育率增加,尤其与日最高温度的关系更为密切,两者的相关系数分别为0.8604和0.9850(P<0.05),表明日最高温度对小穗育性伤害更烈。而灌浆结实期日最高温度对国稻6号结实率的影响不如日平均温度,相关系数分别为0.7352和0.9317(P<0.05)。

关键词:超级杂交稻;开花;结实;高温热害;小穗育性

来源出版物:中国水稻科学,2007,21(5): 518-524入选年份:2012

一种水稻香味基因功能标记的开发

王丰,李金华,柳武革,等

摘要:为了提高水稻香味基因的分子标记辅助选择的准确性,根据水稻隐性香型品种与非香型品种的BAD2基因(即香味基因)序列之间存在8 bp碱基缺失,设计出香味基因fgr的InDel功能标记GRFM04。利用该标记对粤丰B(香型)/振丰B(非香型)的F2分离群体和其他16份香稻品种和6份非香稻品种进行检测验证。依据其PCR扩增产物电泳带型,可以准确地区分出香型纯合基因型、非香型纯合基因型和杂合基因型3种带型,且3种带型与其植株或品种相应的香味性状表现完全呈一一对应关系。

关键词:水稻;香味基因;功能标记;分子标记辅助选择

来源出版物:中国水稻科学,2008,22(4): 347-352入选年份:2012

国家冬油菜区试新品种SSR指纹图谱构建与遗传关系分析

许鲲,张冬晓,伍晓明,等

摘要:采用从200对SSR引物筛选中获得的18对多态性好、带纹清晰的引物,对2005—2006年度国家区试102份冬油菜新品种PCR扩增,获得88条谱带,平均每对引物4.9条,多态性比率平均达到86.36%,PIC平均值为0.64,构建了该年度国家区试102份冬油菜新品种DNA指纹图谱。聚类分析表明,所有参试品种在相似系数0.725处被划分为A、B、C、D、E、F、G 7个簇。其中A簇包括81份品种,其他21份参试品种分布在余下的6簇。聚类分析表明,A簇内华中农业大学与湖南省品种有相近亲缘关系,聚成一组;而中国农业科学院油料作物所、贵州油料作物研究所以及陕西地区部分品种相似系数高,聚成另一组,分别拥有37和42份材料。聚类分析同时显示,同一单位的育成品种遗传背景相近。

关键词:冬油菜新品种;区域试验;SSR技术;DNA指纹图谱

来源出版物:中国油料作物学报,2008,30(1): 29-34入选年份:2012

不同施氮量下三角形强化栽培水稻群体发育与产量形成特征

龙旭

摘要:目的:水稻强化栽培(System of rice intensification,SRI)作为一种有别于传统栽培模式的高产栽培技术体系被我国引进以来,许多学者针对所在地具体光温生态条件进行了广泛的研究。结合四川盆地稻作地区湿度大、日照少、温差小的自然条件,我们对其进行了相应改良,提出了排行错窝、每窝小正三角形移栽的三角形强化栽培方法(Triangle-planted SRI,TSRI),并取得了显著的增产效果和广泛应用。本研究以杂交稻冈优527为材料,比较TSRI和传统栽培在不同施氮量下的群体发育与产量形成的研究,旨在探求三角形强化栽培水稻获得高产的主要生理机理及最佳施氮水平。

方法:采用栽培方式(T)×施氮水平(N)两因素裂区设计,T1为三角形强化栽培(TSRI),栽插规格为38.5 cm×38.5 cm,行间错窝,每穴三角形(株间距离10 cm)栽3株(20.24万株/hm2);T2为常规栽培,栽插规格为26.7 cm×16.7 cm,单株栽植(22.50万株/hm2)。4种施氮水平分别为:120 kg/hm2、160 kg/hm2、200 kg/hm2和240 kg/hm2,分别记为N1、N2、N3和N4。3次重复,小区面积为18.68 m2。小区间筑埂(宽30 cm、高20 cm)并用塑料薄膜包裹,以防串水串肥。湿润育秧,TSRI移栽秧龄为17 d,常规栽培移栽秧龄为32 d。大田施用P2O5为75 kg/hm2,K2O为150 kg/hm2。其中氮肥底、蘖、穗肥比例为5:3:2;磷肥全作底肥施用;钾肥底、穗肥比例为7:3。

结果:不同的施氮水平下,三角形强化栽培(TSRI)较传统栽培方式对水稻群体发育及产量形成的影响主要表现在以下几个方面:①从茎蘖动态变化来看,TSRI移栽早,单株分蘖快,分蘖能力强,单株最高分蘖数达14.65;常规栽培移栽后分蘖较缓慢,单株最高分蘖数为13.11,且达到最大分蘖时期的时间比TSRI晚7 d左右。相同栽培方式下,最高分蘖数和有效分蘖数随着施N量的增加而增多,但施氮过多(240 kg/hm2)时无效分蘖增加,致使分蘖成穗率降低。②从不同生育时期叶面积指数(LAI)变化来看,除在孕穗期LAI无显著差异外,各测定时期,TSRI总LAI和上3叶LAI均极显著高于常规栽培,且在黄熟期TSRI上3叶LAI是常规栽培的167.0%。随施氮量的增加,两种栽培方式的总LAI有所增加,在处理T1N3和T2N3时出现峰值。表明TSRI不仅能够使群体获得较大LAI和冠层高效LAI(上3叶),且在水稻生育后期保持较缓的下降速率,为光合生产奠定了良好的基础。③从剑叶光合特性变化来看,齐穗后剑叶净光合速率均是 TSRI显著或极显著高于常规栽培,齐穗期、乳熟期、蜡熟期和黄熟期分别比常规栽培提高5.88%、6.54%、16.41%和45.17%;剑叶净光合速率随着施氮量的增加而增大,且N3和N4处理显著或极显著高于N1和N2。④从抽穗后的根系活力变化来看,TSRI的伤流量显著或极显著高于常规栽培,且TSRI各处理同期下降幅度较缓,到黄熟期后者伤流量是前者的 2.28倍。就不同施氮水平而言,伤流量均随施氮量的增加而增大,但差异不显著。表明TSRI水稻植株在生育后期根系活力较强、不早衰。⑤从结实期物质积累与转运来看,TSRI在齐穗期和成熟期的全株干物重及成熟期的穗干重均极显著高于常规栽培,茎鞘物质输出量及转化率也是 TSRI极显著高于常规栽培,且各指标均随施氮量的提高而增加,但N3与N4间差异不显著,N1极显著低于其他施氮处理。说明TSRI在生育后期物质积累能力较强,物质转运也比常规栽培顺畅,为籽粒的灌浆奠定了良好的物质基础。⑥从籽粒产量及构成因素来看,TSRI有效穗数、实粒数、结实率、充实率和产量均极显著高于常规栽培,但千粒重差异不显著。在相同栽培方式下随施氮量的增加,有效穗数和实粒数呈单峰曲线变化,均在施氮量为200 kg/hm2时出现峰值。

结论:TSRI栽培下,水稻的分蘖能力增强、茎蘖成穗率提高,结实期剑叶具有较高的光合速率,能维持上3叶高效的叶面积指数及延缓根系的衰老,并提高物质累积与转运,而且TSRI与施氮量为200 kg/hm2配合能充分合理利用土壤和空间资源,有利于高质量群体的建成,其有效穗数、实粒数、结实率和充实率存在优势,产量最高,为此试验TSRI下最佳施氮水平。施氮量240 kg/hm2不仅影响水稻各主要生育期正常的生理机能,造成群体过大、荫蔽严重,还会导致茎鞘物质输出量、输出率和转换率及产量的下降,因而不宜过分依赖增加氮肥来提高TSRI的产量。

来源出版物:中国水稻科学,2010,24(2): 162-168入选年份:2012

利用磷脂脂肪酸(PLFAs)生物标记法分析水稻根际土壤微生物多样性

刘波

摘要:目的:不同特性品种水稻在生长过程中形成特定的根系土壤微生态,其孕育的根系微生物结构,组成复杂且微生物多样性丰富,本文通过磷脂脂肪酸(PLFA)法分析不同品种水稻在同等栽培条件下根系土壤微生物群落结构,探讨水稻根系土壤微生物群落结构与品种特性的内在联系,试图建立水稻品种的微生物标记。

方法:以4个Ⅱ优(母本)和3个优制5(父本)水稻品种根系土壤为研究材料,采用磷脂脂肪酸(PLFA)技术,分析不同品种水稻根系土壤微生物群落结构组成。以已检测出的脂肪酸生物标记为样本,水稻品种为指标,构建不同品种水稻根系土壤微生物磷脂脂肪酸生物标记数据矩阵,通过系统聚类分析脂肪酸生物标记在品种间的分布特性。比较不同品种水稻根系土壤微生物脂肪酸生物标记种类,总量,及特征脂肪酸含量的差异(16:0作为细菌的特征脂肪酸;18:1ω9c作为真菌的特征脂肪酸,10Me 17:0作为放线菌的特征脂肪酸,10Me 16:0指示硫酸盐还原细菌,16:1ω5c指示甲烷氧化菌)。对根系土壤脂肪酸生物量和多样性指数与田间调查的水稻品种特征(有效穗,株高和产量)进行Pearson相关分析。同时以7个品种水稻根系脂肪酸生物量总量为样本,进行基于脂肪酸生物标记的不同水稻品种聚类分析。

结果:水稻根系土壤中共检测出38条PLFAs,脂肪酸生物标记在品种间的聚类分析表明完全分布的生物标记有23条,不完全分布的有15条;水稻根系土壤中细菌的PLFAs含量>真菌>放线菌。不同品种,其根系微生物脂肪酸生物标记组成结构存在差异:对根系土壤特征脂肪酸生物标记16:0(细菌)、18:1ω9c(真菌)、10Me 17:0(放线菌)、10Me 16:0(硫酸盐还原细菌)和16:1ω5c(甲烷氧化菌)比较可知,优制5为父本的品种含量高,最高的为金生优制5,Ⅱ优为母本的低,含量最低的为Ⅱ优797。对PLFAs总量和水稻品种特征进行Pearson相关分析结果表明:PLFAs与植株有效穗和产量呈正相关,但与株高呈负相关。对水稻根系土壤脂肪酸生物量总量聚类分析表明:Ⅱ优为母本的品种聚为一类,优制5为父本的聚为一类,显示出水稻遗传特性在其根系微生物脂肪酸生物标记(PLFAs)上的差异性。

结论:水稻根系土壤微生物PLFAs组成丰富,但品种间根系土壤微生物群落结构差异很大,Ⅱ优系例品种在根系微生物脂肪酸生物量总量、种类及5种特征脂肪酸生物标记生物量上均都高于优制5系例品种。水稻根系土壤微生物脂肪酸生物量总量与水稻品种特性具有相关性,脂肪酸生物量总量高的,有效穗也高,产量高,但株高低,反之亦然。水稻品种根系微生物脂肪酸生物量总量与其亲缘关系远近有关,亲缘关系近的品种,其根系土壤微生物生物量总量相近。

来源出版物:中国水稻科学,2010,24(3): 278-288入选年份:2014

钾肥用量对油菜产量及钾素利用效率的影响

李银水,鲁剑巍,廖星,等

摘要:通过11个大田试验研究了钾肥用量对油菜产量、养分含量、养分累积量及钾肥利用效率的影响。结果表明,施钾(K2O)60、120和180 kg/hm2与不施钾相比平均籽粒产量分别增加16.9%、21.6%和19.8%,籽粒含钾量增加2.7%、9.0%和7.8%,植株地上部钾素总累积量提高42.9%、63.0%和82.2%。说明施钾能提高油菜籽产量、提高油菜对钾素吸收和累积。油菜钾肥农学利用率、偏生产力、表观利用率和生理利用率均随钾肥用量的增加而显著下降,100 kg籽粒需钾量随钾肥用量的增加而增加。综合结果表明,湖北省油菜钾肥高产高效生产的推荐使用范围为60~120 kg K2O/hm2。

关键词:油菜;钾肥用量;产量;钾肥利用率

来源出版物:中国油料作物学报,2011,33(2): 152-156入选年份:2012

黄曲霉毒素限量标准对我国居民消费安全和花生产业的影响

丁小霞,李培武,周海燕,等

摘要:2009—2010年对全国产后花生黄曲霉毒素污染进行了普查监测,根据检测结果,利用蒙特卡罗方法,开展了我国与国际食品法典委员会(CAC)、欧盟、日本、澳大利亚和新西兰等国际组织和主要贸易国不同花生黄曲霉毒素限量对我国人群直接食用产后花生的致癌风险和对产业影响的研究。结果表明,不同花生黄曲霉毒素限量标准对我国人群摄入产后花生导致的原发性肝细胞癌年发生率影响差异不显著,但对经济和产业造成的影响差异显著。研究结果为制定我国花生黄曲霉毒素限量标准以及促进花生生产、贸易提供技术参考。

关键词:黄曲霉毒素;限量标准;花生;消费风险;产业发展

来源出版物:中国油料作物学报,2011,33(2): 180-184入选年份:2012

水稻拔节期叶片碳氮代谢基因型差异及与氮素利用效率的关系

程建峰,戴廷波,蒋海燕,等

摘要:采用土培盆栽试验,以3个氮素利用效率(NUE)有显著差异的水稻基因型秀恢2号(低NUE)、R83-12(中NUE)和五优244(高NUE)为材料,研究了拔节期叶片碳氮代谢的基因型差异及其与氮素高效利用的关系。结果表明,拔节期不同基因型水稻的叶片蔗糖和可溶性糖含量、淀粉/可溶性糖含量比和淀粉/蔗糖含量比存在极显著差异,前两者为五优244>R83-12>秀恢2号,后两者则相反;而淀粉和蔗糖/可溶性糖含量比各基因型差异不显著。不同基因型水稻的叶片全氮含量(TNC)、蛋白氮含量(PNC)、PNC/TNC、Rubisco含量(RC)/PNC和RC/TNC存在极显著或显著差异,前两者为五优244<R83-12<秀恢2号,后三者则相反;RC无基因型差异。五优244叶片的叶绿素a含量、类胡萝卜素含量、PSⅡ潜在活性、羧化效率、碳酸酐酶、酸性转化酶和蔗糖磷酸合成酶活性极显著或显著高于其他基因型;其叶片的硝酸还原酶、谷氨酰胺合成酶、谷氨酸合成酶和谷氨酸脱氢酶活性也极显著高于其他基因型。统计分析表明,高NUE水稻叶片具有较高的可溶性糖和蔗糖含量及较大的RC/TNC和RC/PNC,其生理基础是其叶片的高谷氨酰胺合成酶活性和PSⅡ潜在活性。

关键词:水稻;碳代谢;氮代谢;氮素利用效率;拔节期;基因型

来源出版物:中国水稻科学,2012,26(1): 101-108入选年份:2012

利用高世代回交群体对大豆小粒性状的基因型分析及QTL定位

曾庆力,蒋洪蔚,刘春燕,等

摘要:利用野生型大豆ZYD00006(供体亲本)与主栽品种绥农14(轮回亲本)所构建的高世代回交导入系,经过严格的百粒重筛选鉴定,得到43个百粒重性状明显小于轮回亲本的导入系个体。利用这套选择群体结合随机对照群体和基因型分析,通过基于遗传搭车原理的卡方分析,检测到分布于7个连锁群上的9个与大豆小粒性状相关的QTL位点,对小粒性状表现为正效应,为大豆小粒性状分子辅助育种提供有用的分子标记。

关键词:大豆;导入系;小粒;QTL定位

来源出版物:中国油料作物学报,2012,34(5): 473-477入选年份:2012

芸薹种UGMS标记及抗根肿病基因连锁标记的定位

敬静,陈静静,张椿雨,等

摘要:为定位芸薹种抗根肿病基因的连锁标记,利用芸薹种单一基因微卫星(UGMS)标记及基因组 SSR和抗根肿病(clubroot resistance,CR)基因的紧密连锁分子标记,构建了结球白菜59-1*芜菁(CR)WJ04遗传连锁图谱,对芜菁WJ04和结球白菜59-1进行根肿病抗性鉴定和连锁位点分析。结果表明:抗根肿病芜菁自交系WJ04对来自我国根肿病主要疫区的4个根肿菌生理小种2、4、7和10均具有显性抗性,而59-1则均表现为感病。UGMS标记在大白菜和芜菁亚种间的多态性比率为30.1%,低于基因组SSR的50.8%;图谱覆盖长度为1116.2 cm,包含分布在10条连锁群的59个UGMS、72个基因组SSR和4个分别与CR基因Crr1、Crr2、Crr3和CRb连锁的标记。

关键词:芸薹种;单一基因微卫星标记;根肿病;遗传连锁图谱;遗传距离

来源出版物:中国油料作物学报,2012,34(3): 233-238入选年份:2012

我国水稻主栽品种抽穗期多样性的遗传分析

魏祥进,徐俊锋,江玲,等

摘要:抽穗期决定着水稻品种的地区和季节适应性,我国水稻品种抽穗期表现出丰富的多样性。设置长、短日照和高、低温4种环境,分析了来自我国各稻区的83份粳稻和51份籼稻共134份水稻主栽品种的抽穗期感光性、感温性及基本营养生长性。回归分析表明我国水稻主栽品种的抽穗期与其感光性、基本营养生长性呈显著线性相关。高纬度地区的水稻品种往往具有弱的感光性和基本营养生长性,低纬度地区的品种感光性和基本营养生长性较强。利用一套抽穗期近等基因系对这134份品种抽穗期基因型进行了分析。结果表明,感光基因E1与基本营养生长Ef-1位点的不同基因型对我国水稻主栽品种抽穗期多样性起着重要的作用。大多数带有非感光等位基因e1的品种感光性与基本营养生长性都相对较弱,抽穗期较短;而携带感光性等位基因E1或E1t的品种的感光性与基本营养生长性都相对较强,抽穗期较长。在Ef-1位点,携带显性早熟等位基因Ef-1的品种,其基本营养生长性较弱,抽穗期较短;而携带早熟效应较弱的等位基因Ef-1t或迟熟等位基因ef-1的品种,其基本营养生长性较强,抽穗期较长。同时,各主基因的不同基因型在我国各稻区或各种类型水稻中的分布频率也表现出不同的特点。这些结果将对我国水稻种质的合理利用及广适应性水稻新品种的选育具有重要的指导意义。

关键词:抽穗期;多样性;感光性;感温性;基本营养生长性;基因型分析

来源出版物:作物学报,2012,38(1): 1-9入选年份:2012

高分子量谷蛋白5+10亚基和1B/1R易位分子标记辅助选择在小麦品质育种中的应用

张勇,申小勇,张文祥,等

摘要:谷蛋白亚基组成对小麦加工品质具有重要作用。以豫麦34、藁城8901和中优9507为优质亲本,以轮选987、石4185和周麦16为农艺回交亲本,采用5+10亚基和1B/1R易位分子标记结合田间农艺性状选择,育成4个BC2F4群体共125个高代品系。2008—2009年度,将这些高代品系分别种植于北京和河南安阳,分析了5+10亚基和1B/1R易位对蛋白质含量、和面时间和峰值曲线面积等品质参数的影响。4个群体中蛋白质含量与和面时间、峰值曲线面积等参数变幅较大,后代品系间品质差异明显,5+10亚基可显著增加和面时间和峰值曲线面积,1B/1R易位对和面时间和峰值曲线面积的作用则受遗传背景的影响。和面时间和峰值曲线面积等主要品质参数还受亚基表达量的影响,和面时间和峰值曲线面积与低分子量谷蛋白亚基含量呈显著正相关(r=0.38~0.74,P<0.05),导入5+10亚基可显著增加高分子量和低分子量谷蛋白亚基含量;Glu-B3位点等位基因的变化对高分子量谷蛋白亚基含量的影响不显著,对低分子量谷蛋白亚基含量的影响则因组合而异.通过有限回交,育种早代在室内采用5+10优质亚基和1B/1R易位分子标记辅助选择,结合田间农艺性状选择,可以加速培育优质新品种。

关键词:普通小麦;加工品质;5+10亚基;1B/1R 易位;分子标记辅助选择

来源出版物:作物学报,2012,38(10): 1743-1751入选年份:2012

中国杂交水稻白叶枯病抗性的遗传改良

章琦

摘要:目的:(问题的提出)20世纪80年代,中国杂交水稻抗白叶枯病育种进展迅速。白叶枯病几乎“销声匿迹”了20年。但近年来,此病却在长江流域一些种植新组合的稻田里爆发。什么原因引起它再度流行?品种的抗性是否还有效?抗病性遗传改良是否还是水稻育种的主要目标之一?通过哪些途径才能更有效地利用抗病基因培育出更为持久的抗性品种?为回答这些问题,必要对我国杂交水稻白叶枯病抗性遗传改良进行回顾,以确定未来的研究焦点。

方法:(回顾和剖析)回顾中国杂交水稻抗白叶枯病育种进展。分析抗病资源系谱渊源、抗性遗传基因推论,寄住与病原菌间的互作效应以及白叶枯病原菌遗传群体结构的演变,制定拓宽抗性遗传基础、采取基因轮换、水平抗性等策略。

结果:70年代初,中国农业部设置了“全国抗稻瘟病、白叶枯病研究”项目,明确了抗稻瘟病和白叶枯病为品种改良的主攻目标之一。此后,育成并推广了大量优良、抗病组合,基本控制了白叶枯病,此病差不多“沉寂”了20年。然而,2005年,皖、苏又传出病情,连云港市2.8万hm2稻田白叶枯病严重爆发,其东海县安峰乡一块26.7 hm2稻田竟枯槁一片,至多一半收成。

1中国杂交水稻对白叶枯病的抗性改良

1.1三系杂交籼稻的主体胞质不育系都不抗白叶枯病。但IR26、IR28、IR36等IR系统的恢复系,都携有一对不完全显性抗白叶枯病基因Xa4,所配置的组合都有不同程度的抗性。在1973—1986年育成的87个组合中,有31个中抗白叶枯病。在80-90年代,威优64、汕优6号、威优6号等的年最大推广面积都曾达到66.7万hm2以上,威优64 在 1983—2003年累计种植面积达1227万hm2,种植了长达20年之久。但从1996年至2005年,在通过国家审定的169个组合中,只有18个组合抗BB。80年代以来大面积生产应用及近期通过国家和省级审定的主要抗病高产、优质抗病组合见表1。

1.2三系杂交粳稻对白叶枯病的抗性较好,80年代之后,所育成的43个组合中,有60%中抗。表2列出2001年来通过省级审定的部分双抗(多抗)优质或高产粳型三系杂交稻。

1.3两系杂交稻的白叶枯病抗性总体上强于三系杂交稻。因为在同一亚种内常规稻的优异品种(系)都能正常恢复光、温敏核不育系的育性。选配组合时可利用的父、母本就大为拓宽,容易筛选出产量潜力大、优质、抗性强的组合。如中抗BB的特青、扬稻6号等都被广泛用来配制两系杂交稻。从1994—2000年通过省审定的32个组合中,有17个中抗白叶枯病。2006年在通过国家审定的21个组合中,两优培九、培杂双七等6个双抗白叶枯和稻瘟病。优质、高产、抗病的籼型组合两优培九从2000年至2005年累计面积达4681000 hm2。表3列出两系杂交稻中主要的抗白叶枯病组合。

中国水稻育种家为农民提供了大量优良的抗病组合,20年来在全国有效地控制了白叶枯病的危害。但是,其“沉寂”多年之后又“复苏”,出现了一个老问题新爆发的危机。

2讨论现实与潜在的风险

2.1水稻对白叶枯病抗性遗传变异狭窄的潜在危险

根据对287个抗病籼稻品种和抗源的系谱分析,IRRI系列品种(系)、斯里兰卡品种BG90-2和竹占、竹印2号是中国普遍利用的3大抗源。对近百个品种的抗性遗传、基因推论和52个抗源的基因等位性测试表明,中国三系和两系杂交稻的白叶枯病抗性均由Xa4基因控制(图2)。利用单一抗性基因必然造成寄主抗性遗传基础脆弱,在选择压的驱动下,病原菌则演变出新毒性菌株来克服该基因。不出所料,80年代中期,广东出现了能侵袭IR26(携Xa4)的毒性菌株GD1358(中国V型菌),随后扩展到闽、桂、浙、苏、滇和辽等省。

菲律宾、印度、印度尼西亚、韩国、尼泊尔等国家,也因长期大面积种植携Xa4基因的品种而丧失了抗性。

同样的悲剧在20世纪90年代又有重演,在全球广泛迅速应用的广抗谱基因Xa21在数年后,在韩国、印度、印尼等国先后遇袭,中国广东Ⅳ、Ⅴ及新型菌,和云南14个中的8个菌群也都能侵染携带Xa21的品种(组合)。

2.2中国水稻白叶枯病原菌遗传群体结构的变化

我们测定了1984—1999年采集的272个包括中国白叶枯病7个病原型菌株的基因组DNA的RFLP指纹,并对143个代表菌株的RFLP和rep-PCR DNA指纹复合数据聚类分析,只形成3簇(cluster)。绝大多数菌株聚于簇1,少数聚于簇2、簇3,广东和云南各有一个特殊单元型(haplotype)被聚在3簇之外(outgroup)(图3),表明多数菌株之间的系统发育之亲缘关系是相近的,整个群体结构简单,可能因所利用的抗病基因单一。云南和广东的特殊菌株之分子型也与其他菌株不同,并具有广谱毒性,在所划分的云南14个“小种”中,有9和8个分别能侵染Xa4和Xa21。广东新发现的另一个毒性菌竟能侵染Xa1、Xa2、Xa3、Xa4、xa8、Xa11、Xa12、xa13、Xa14和Xa21诸多基因。

2.3亚洲国家水稻白叶枯病菌群及有效抗性基因

水稻白叶枯病也是亚洲国家十分严重的病害。表4 亚洲国家BB菌群能侵染的以及有效的主要抗性基因。

3改良杂交稻白叶枯病抗性的途径

3.1拓宽抗性遗传基础

20世纪70年代末,我国育种家已着手抗性的拓宽工作。朱立宏等育成了一批携广抗谱基因Xa7的TN1/DV85衍生抗源TD品系,他们以明恢63为父本,育成了携抗恢63、抗恢98及D205等抗病恢复系,其配制的双抗白叶枯和稻瘟病组合,抗优63、抗优98等,已在江、浙、皖、豫、滇、鄂、赣、闽、湘等省疫情严重的地区示范和应用。

截止 2006年,已鉴定的抗白叶枯病基因约30个,已鉴别出与基因紧密连锁分子标记18个,主要利用的基因 Xa4、Xa7、Xa21、Xa23、xa5和xa13等都具备了紧密连锁的PCR标记。已克隆的抗性基因有Xa1、xa5、xa13、Xa21、Xa26(明恢63)和Xa27(O。minuta)6个。Xa21已在中国被广泛用于分子标记辅助改良杂交稻的抗性。育种家已选育出一批抗病恢复系,测配出抗病新组合(表5)。

3.2综合策略

20世纪90年代以来,中国三系杂交稻新组合的抗性百分率分别从35.6%(籼)和60%(粳)下降至10.0%和7.8%、两系组合从53.1%降至28.6%(表6)。白叶枯病“沉寂”多年后“复苏”的原因是,1)新组合不携有抗病基因;2)投放前没有经过充分的抗白叶枯病性筛选;3)组合的抗性是否还生效?应引起重视的问题是:改良白叶枯病抗性是否还是水稻抗病的主要目标之一?以哪些新的手段和途径才能更有效地利用抗病基因培育出抗性更为持久的组合?人们面临的挑战是:解决病原菌的快速变化和设计并培育具有较持久的抗性品种。

充分利用已有的一批优异抗病基因。结合传统方法、分子标记辅助选择和转基因技术,使杂交水稻抗BB 育种进入了一个新的时代。建议采取以下策略:1)将改良BB抗性作为水稻抗性育种的目标之一。2)针对优势菌群的分布来确定选用抗病基因。长江中、下游Ⅳ型和Ⅱ型菌为优势菌,选用Xa21、Xa23、Xa7、xa5和xa13等;华南稻区针对Ⅴ型、Ⅳ型和新菌型,选用Xa23、Xa7和xa5等;云南稻区,选用Xa22、Xa23、Xa7和xa5等;北方粳稻区,选用Xa23、Xa7、Xa21、Xa4、xa5和xa13等,并进行基因轮换。3)培育携多个基因的聚合系,筑成抗病基因屏障;主效与微效基因相结合,延长优异抗性基因使用寿命。

与水稻病害的斗争是无止境的。为了防患于未然,不仅需要培育携有不同抗性基因的品种,还要了解怎样在育种中科学地利用它们,继续检测病菌群体对投放的新品种的反应,选择当地优势菌株用于鉴定和筛选材料,并用来指导调整品种的推广。病菌毒性变异的丰富知识对于基于寄主抗性制定治理病害的策略是至关重要的,为此,国际之间、遗传育种病理等方面的密切合作是实现目标的保证。

来源出版物:中国水稻科学,2009,23(2): 111-119入选年份:2013

我国油菜产业发展的历史回顾与展望

王汉中

摘要:目的:维护食用植物油有效供给是国家食物安全战略的核心之一。然而,改革开放以来我国食用植物油供给却一直过度依赖进口,对我国的食用油供给安全构成了非常严重的现实威胁。我国油菜含油量比加拿大低,城镇化速度快带来的生产成本提高,气候变化和灾害频繁更是严重威胁油菜生产。本文在分析了我国食用植物油供给形势、油菜产业在食用植物油供给中的地位的基础上,对我国油菜产业的发展历史进行了回顾,并展望油菜产业发展的第四次飞跃,为解决我国油菜产业中存在的问题,保障食用油供给安全提供理论依据。

方法:回顾1949年至2010年我国油菜发展的历史,物种和品种变革推动的三次产业飞跃。结合中国种植业信息网农作物数据库的数据、美国农业部国外油料作物(USDA Foreign Agricultural Service Oilseeds)2010年月度市场和贸易报告,总结分析了菜籽油在我国国产食用植物油所占有的地位。继而根据2008—2020年国家粮食安全中长期规划纲要展望了油菜产业发展第四次飞跃的未来。

结果:(1)当前我国食用植物油供给形势日趋严峻,国内生产与需求矛盾日益突出。我国植物油年产量2008/2009年度为1003.6万吨,但植物油消费量却从2001/2002年度的1740万吨上升到2008/2009年度的2473.8万吨。国内油料作物仅提供植物油消费总量的40%左右,约60%需进口,供给严重不足,对国外的依存度越来越高。而据预测,2020年人均消费量20kg,消费需求总量将达到2900万吨,超过当前国内生产能力的3倍。(2)菜籽油是国产食用植物油的第一大来源,年均产量450万吨左右。据USDA统计数据计算,2008/2009年度国产菜籽油占国内植物油消费总量的17.4%,占国产植物油总量的42.8%,占国产油料作物产油量的57.2%。(3)物种和品种变革推动了我国油菜产业的三次革命性飞跃。1964—1979年,甘蓝型油菜替代白菜型油菜的物种变革推动了第一次飞跃。15年间平均单产、面积和总产分别增长了103%、60%和226%。1979—2000年,高产抗病甘蓝型油菜品种的应用推动了我国油菜生产的第二次飞跃。2000年全国油菜单产、种植面积和总产分别比1979年增长了74.5%、171%和374%。(3)2000—2010年双低(低芥酸、低硫甙)高产油菜品种的育成普及推动了第三次飞跃。经过近10年的努力,到2010年我国油菜的双低率达到了90%以上,与2000年比单产还增长了20%左右。

结论:迫于产业形势严峻,我国必须推动以“三高(高油、高产、高效)”为标志的油菜产业发展的第四次飞跃,也就是在双低的基础上培育和推广高含油量、高产、多抗(抗病、抗倒、抗裂角等)、营养高效的油菜新品种,研究和普及油菜机械化和轻简化栽培技术,在南方注重特早熟品种的培育。目标是,经过20年左右的努力,到2030年,力争使我国现有油菜单位面积产油量再增长70%,其中由于含油量的增加贡献25个百分点左右,由于单产增加贡献45个百分点左右;同时,通过开发利用南方冬闲田再增加油菜面积330万公顷左右,新增面积的单位面积油菜产油量达到目前的水平。只有实现油菜产业的第四次飞跃,才能从根本缓解或解决我国食用油的供给安全问题。

来源出版物:中国油料作物学报,2010,32(2): 300-302入选年份:2013

油菜不同栽培方式的投入产出比较研究

张春雷,李俊,余利平,等

摘要:2000—2007年在长江流域多个试验基地连续开展定点试验和调查,研究了运行费、人工投入、种植单元和收益等随油菜栽培模式的不同而变化的情况,并应用计量经济学原理,对不同地区和年份间油菜栽培方式的投入和产出差异进行了研究。结果显示:翻耕移栽、免耕移栽、翻耕直播、免耕直播等栽培方式在运行费、人工费、单产水平以及净收益等方面均存在显著差异;我国油菜栽培方式与世界主要油菜生产国相比较,存在着劳动力投入过多、种植单元小,机械化程度低等问题,阻碍了我国油菜生产效益的提升。据此研究提出推广省工、省力、可操作性强的直播高产栽培技术,并适度发展机械化农机农艺,鼓励土地流转或季节性承包,扩大油菜连片种植规模,是新时期我国油菜栽培科技发展的主导方向。

关键词:油菜;栽培;投入;产出;分析

来源出版物:中国油料作物学报,2010,32(1): 57-64,70入选年份:2013

盐胁迫对不同基因型紫苏种子萌发、幼苗生长和生理特征的影响

乔绍俊,李会珍,张志军,等

摘要:对苏引1、紫野7和紫野10三个不同基因型紫苏在不同浓度(0,50,100,150,200,250 mmol/L)盐胁迫下种子萌发、幼苗生长、根系活力、丙二醛及可溶性糖含量、过氧化物酶活性等进行了研究。结果表明:种子发芽率、发芽势、种子活力指数等发芽指标均随盐浓度增加而降低。不同盐浓度胁迫下幼苗培养3周后,随盐浓度增加,幼苗株高、幼苗活力指数、存活率、鲜重、干重和根系活力降低,MDA和可溶性糖增加,POD呈先增加后降低的趋势。三个紫苏品种在种子发芽、幼苗生长和生理变化上均表现出不同的耐盐能力,苏引1耐盐能力最强,紫野7居中,紫野10对盐胁迫最敏感。

关键词:紫苏;盐胁迫;种子萌发;幼苗生长

来源出版物:中国油料作物学报,2009,31(4): 499-502,50入选年份:2013

种植密度对直播油菜结实期源库关系及产量的调节

马霓,张春雷,李俊,等

摘要:对6种种植密度下直播甘蓝型油菜结实期的源库关系及产量进行了研究。结果表明:角果长、宽分别在开花后19 d和25 d左右达到最大值,角果大小有随密度增加而减少的趋势;单位角果皮面积承担的籽粒数(SNPA)及单位角果皮面积的籽粒重(PPA)都随密度的增大呈先增后减的趋势;每角粒数和角果长度或角果面积都符合二次曲线关系;随着种植密度的增加(超过1.97万株/667 m2),株高、茎粗、单株一次有效分枝数、单株角果数、每果粒数和千粒重均下降,但群体单位面积角果数、角果面积增大,产量增高。密度继续增加,群体单位面积角果数和角果面积减少,产量下降。

关键词:直播油菜;密度;结实期;源库关系;产量

来源出版物:中国油料作物学报,2009,31(2): 180-184入选年份:2013

不同油菜品种角果光合特性及叶绿素荧光参数的差异

周可金

摘要:通过气体交换和荧光猝灭动力学等技术研究了4个不同熟期冬油菜品种的角果光合特性和叶绿素A荧光参数。结果表明:不同油菜品种角果皮叶绿素含量存在明显差异,早熟品种角果发育前期叶绿素含量随生育进程上升较快,但后期下降也快;叶绿素含量与籽粒产量、含油量之间无显著相关。油菜产量、含油量和角果发育期间的光能利用率存在一定相关性,其中华协102和同富油3号光能利用率较高,产量与含油量也较高。不同品种角果皮叶绿素A荧光参数-光合有效量子产量(EQY)、光合电子传递速率(ETR)、光化学淬灭(QP)和非光化学淬灭(NPQ)存在较大差异,华协102和同富油3号的角果皮天线色素对光能吸收及电子传递链效率优于其它品种,在光能转化利用中占有优势,其ETR、EQY、QP值较高,NPQ较低。可见,晚熟和杂交品种的产量高于早熟和常规品种与其后期角果皮光能利用率和电子传递链效率较高等生理因素有关。

关键词:冬油菜;角果;叶绿素A荧光参数;光合特性;叶绿素含量

来源出版物:中国油料作物学报,2009,31(3): 316-321入选年份:2013

大豆EST-SSR标记开发及与Genomic-SSR的比较研究

常玮,赵雪,李侠,等

摘要:对458220条大豆EST序列进行SSR搜索,共检测出EST-SSR序列39989条,经拼接得到无冗余EST-SSR序列8190条,包括357种重复基元。其中二、三核苷酸重复基元类型居多,分别占无冗余EST总数的11.13%和16%,统计得到二核苷酸重复类型12种,三核苷酸重复类型60种。以含有简单重复序列的无冗余EST序列设计200对引物,其中148对引物有清晰且单一条带扩增产物,以30份大豆品种资源进行引物筛选,获得多态性引物31对。以21份大豆不同基因型的基因组DNA为模板选取30对显示多态性的大豆EST-SSR引物和30对大豆基因组SSR引物进行扩增,带型统计结果显示:大豆EST-SSR与基因组SSR在供试基因型间多态性指数均值分别为0.55和0.44,二者揭示的多态性水平差异不大。从而说明利用生物信息学方法基于大豆EST开发SSR标记是切实可行的,大豆EST-SSR可以用于大豆遗传多样性分析,是大豆DNA分子标记体系的一个重要补充。

关键词:大豆;EST-SSR;生物信息;多态性

来源出版物:中国油料作物学报,2009,31(2): 149-156入选年份:2013

我国油菜生产区域布局演变和成因分析

殷艳,廖星,余波,等

摘要:该文对我国油菜生产区域布局的演变和成因进行了分析。结果表明,目前我国以长江流域冬油菜区、北方春油菜区为优势发展区域布局格局的形成,除了气候、耕作制度、种植习惯和与粮食作物的关系等原因外,科技创新和国家优势区域布局的双重推动起到了至关重要的作用。根据优势区的发展特点和趋势,提出了相关政策建议。

关键词:油菜生产;区域布局;演变;发展趋势

来源出版物:中国油料作物学报,2010,32(1): 147-151入选年份:2013

2009年我国油菜产业发展形势分析及对策建议

殷艳,王汉中,廖星

摘要:2009年长江流域夏收油菜已经丰收,据国家油菜产业技术体系和国家粮油信息中心预测,2009年我国油菜籽产量将比上年有较大幅度增长。但是,由于我国油菜籽品质较差,生产成本较高,在进口油料产品冲击下,目前国内油菜籽销售市场十分低迷,价格继续低位运行,对农民收益和种植积极性造成严重影响。如果没有积极的政策措施加以支持,2009年秋播油菜面积将会再次大幅下降,对我国食用植物油供给安全造成严重威胁。建议中央政府采取推动油菜生产与拉动国产食用植物油消费内需双管齐下的政策,积极促进我国油菜产业良性发展。

关键词:油菜产业;发展形势;对策建议

来源出版物:中国油料作物学报,2009,31(2): 259-262入选年份:2013

2008年长江流域油菜低温冻害调查分析

张学昆,张春雷,廖星,等

摘要:2008年1月,我国遭受了严重冰雪低温灾害,对冬油菜生产造成了严重的影响。对全国受灾地区油菜种植户进行的随机抽样调查表明,受灾面积约占全国冬油菜面积 77.8%,主要包括湖北、湖南、江西、安徽、江苏、浙江、上海、贵州、云南、广西等省。在受灾区随机抽样调查10050株油菜中,未发生冻害的油菜占22%,1、2级的轻度和中等冻害分别占34.4%和30.7%,3、4级的严重冻害和致死冻害分别占11.9%和1%,平均冻害指数为33.9。冻害最严重的地区主要分布于北纬27°左右的长江流域范围内,包括湖南西部和南部、广西北部、江西南部、浙江南部、贵州、云南北部等。根据灾后考察,主产区绝大部分油菜恢复较好,预计冻害影响将造成全国冬油菜产区单产比去年减产10.9%。但由于冬油菜播种总面积增加17%,四川、重庆、黄淮等未受冻害,总产仍可比去年增加4.3%左右。根据2008年油菜冻害防治的经验和教训,今后应大力选育和推广抗寒耐冻的新品种,并加强油菜田间种植管理;通过适期播种、合理施肥、中耕培土、摘薹等生产措施提早预防。

关键词:油菜;冻害;生产;调查;技术措施

来源出版物:中国油料作物学报,2008,30(1): 122-126入选年份:2013

中国水稻科技发展战略

程式华,胡培松

摘要:分析了现代水稻科技与产业发展的国际趋势与特点、我国国民经济和社会发展对水稻的需求,回顾了我国水稻科技创新体系的建设历史与成效,着眼于现代水稻科技发展方向和水稻行业的需求,提出了我国水稻科技发展战略和重点课题。

关键词:科学技术;发展战略;水稻

来源出版物:中国水稻科学,2008,22(3): 223-226入选年份:2013

稻米淀粉RVA谱特征与品质性状的相关性

李刚,邓其明,李双成,等

摘要:通过对106份水稻材料稻米外观品质、蒸煮品质和RVA谱特征值的测定,研究了淀粉黏滞性(RVA谱)特征值与各项品质指标的相关关系。RVA谱特征值与外观品质中的垩白率关系最为密切,其中垩白率与崩解值(BDV)和消减值(SBV)的相关系数分别为-0.43和0.40;RVA谱特征值与低直链淀粉含量(AC)品种和糯稻品种的蒸煮品质指标呈显著或极显著相关,与中高直链淀粉含量品种的指标相关性不显著,特别是高直链淀粉含量品种的AC与RVA谱特征值相关性均不显著,而糯稻品种的AC与RVA谱特征值(BDV和SBV除外)的相关系数均在0.85以上。由此认为,水稻品种的AC越低,AC与RVA谱特征值的关系越密切。

关键词:水稻;垩白;淀粉黏滞性;蒸煮和食味品质;直链淀粉含量;相关性

来源出版物:中国水稻科学,2009,23(1): 99-102入选年份:2013

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

赵庆勇

摘要:目的:杂种优势利用是水稻育种的重要课题之一,快速、有效地预测杂种优势一直是作物育种工作者关心的重要研究内容。分子标记技术的发展为杂种优势的研究提供了新的手段,有效提高了杂交育种的效率。研究杂交粳稻亲本间SSR标记遗传距离与杂种优势的相关性,探讨利用SSR标记遗传距离预测杂种优势的可行性,以期为杂交粳稻杂种优势预测及亲本选配提供理论依据。

方法:以20个粳稻不育系和10个恢复系及其按照NCII设计配组获得的200个杂交种为材料,利用分布于水稻12条染色体上、具有明显多态性且带型稳定的64对SSR引物检测30个亲本材料的多态性,每检测到1条多态性带视为1个等位基因,在相同位置上有带时赋值为1,无带赋值为0,根据Smith等的方法计算每1对SSR引物的多态性信息含量指数(PIC),计算公式:PIC=1-∑fi2,每2份材料间的遗传差异按Nei等的方法求算遗传相似系数(GS)和遗传距离(GD),公式为:GS=2Mxy/(Mx+My),GD=1一GS。其中,Mx和My分别为X和Y两材料的总片段数,Mxy为两材料的公共片段数,根据所得遗传相似系数,按算术平均非加权配组法(UPGMA法)进行遗传相似性聚类分析,结合200个F1的杂种优势表现,研究分子标记遗传距离与杂种F1主要产量性状杂种优势的相关性。

结果:分布于水稻12条染色体上的64对SSR引物在30个亲本间共检测到185个多态性片段,平均每对引物为2.9条,每个SSR位点的PIC值变化范围为0.064~0.844,平均为0.380。30个亲本间的SSR标记遗传相似性系数变化范围为0.416~0.977,平均为0.730,以遗传相似系数0.74为阈值,将30个亲本划分为7大类群,其中所有不育系聚为一类,恢复系和不育系分别聚到不同的类群,且亲缘关系较远。其中恢复系的遗传背景比较复杂,遗传变异较大,不育系的遗传背景比较单一,遗传差异比恢复系要小,分类结果与系谱分析基本相符。200个F1主要产量性状杂种优势以每穗总粒数最大,平均为7.3%,其次为千粒重,平均为3.8%,单株产量的优势平均为2.7%,单株有效穗数和结实率的优势较弱,平均仅-0.5%和-14.4%。分子标记遗传距离与杂种表现间除每穗总粒数外均达到了显著或极显著相关,与杂种优势间均达到了极显著相关,相关系数r介于-0.361~0.359,但其决定系数r2(0.030~0.130)均较小,如此小的相关系数还不能准确预测杂种优势,但在一定程度上能反映出杂种优势的强弱,即在一定范围内,亲本间遗传距离越大,组合杂种优势也相对越强;亲本间遗传距离越小,组合杂种优势也相对越弱。

结论:利用SSR分子标记可以有效地鉴定杂交水稻亲本的亲缘关系,进一步完善杂种优势群的划分和品种的遗传多样性研究。但利用SSR分子标记遗传距离预测水稻杂种优势的可行性有待进一步研究。

来源出版物:中国水稻科学,2009,23(2): 141-147入选年份:2013

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