2025, 26(1):79-89.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240405001
摘要:为评价不同玉米材料萌发期对盐胁迫的耐受能力,探讨不同类群杂交模式下玉米杂交种材料萌发期耐盐性,本研究采用160 mmol/L的NaCl溶液对152份玉米自交系和303份杂交种进行盐胁迫处理,同时以蒸馏水培养为对照,通过培养皿纸床培养法进行萌发期耐盐性鉴定。结果显示,盐胁迫处理显著降低了玉米材料的发芽势、发芽率和发芽指数。性状相关性分析发现,不同性状之间存在极显著的正相关。采用萌发期耐盐率,并结合聚类分析结果,将自交系和杂交种材料分别划分5个耐盐级别:I级(高耐,自交系4份、杂交种17份)、II级(耐,自交系19份、杂交种58份)、III级(中耐,自交系47份、杂交种120份)、IV级(敏感,自交系33份、杂交种71份)和V级(高敏,自交系49份、杂交种37份)。根据同源传递片段(IBD,identity-by-descent) 分析结果,将146份自交系材料划分为8个类群,不同类群自交系材料耐盐性表现为欧洲母本群>混合血缘群>自330群>PB群>兰卡斯特群>塘四平头群>PA群>瑞德群。杂交种材料根据父母本材料类群的不同划分为23个杂交模式,其中欧洲母本群×PB群为萌发期对盐胁迫耐受性的最优杂种优势模式。进一步筛选得到4份高耐盐自交系材料和17份高耐盐杂交种材料。
李冉,韩洁楠,上官小川,周婷芳,张泽,潘越,刘倩倩,杨波,郝转芳,翁建峰,张德贵,雍洪军,周志强,李新海,李明顺
2024, 25(11):1882-1894.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20240227006
摘要:土壤盐碱化使耕地利用率降低,作物生产受到限制。玉米耐盐种质的鉴定及筛选在盐碱地改良利用中具有重要意义和应用前景。本研究为筛选玉米苗期耐盐鉴定的最适NaCl浓度,选取16份代表性自交系进行0(对照)、100、150、200、250、300 mmol/L NaCl处理7 d,测定株高、根长、地上部鲜重、地下部鲜重、地上部干重和地下部干重6个指标,并记录苗情。结果表明,盐处理 7 d后,与对照相比,150 mmol/L NaCl处理的各指标存在显著差异,并且比其他盐浓度处理的变异系数更大,由此确定 150 mmol/L 为玉米自交系苗期耐盐鉴定的最适浓度。据此本研究建立了玉米苗期150 mmol/L NaCl处理的多指标综合评价耐盐鉴定技术。利用该技术对76份玉米自交系进行分析,通过加权隶属函数法计算耐盐综合评价指数D并聚类分析,将76份玉米自交系划分为高耐盐、耐盐、盐敏感及盐高敏4个类群,其中明71、中106、四-287和8112苗期耐盐能力较强,可作为玉米耐盐育种的优异资源;地上部鲜重耐盐系数与D值相关性最高,可作为玉米自交系苗期耐盐性评价的主要指标。
2023, 24(5):1380-1388.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20230307001
摘要:小麦籽粒硬度是影响小麦商品分类分级、小麦制粉工艺和小麦面粉最终加工用途的重要指标,分子标记辅助选择可以有效提高小麦籽粒硬度的选育效率。为了发掘和开发更多与小麦籽粒硬度紧密连锁的分子标记,本研究采用硬质小麦扬麦158与软质小麦西风配制重组自交系群体,利用55K SNP芯片分析群体基因型并构建了群体遗传连锁图,结合4年群体籽粒硬度的表型资料对影响小麦籽粒硬度的QTL进行了分子定位。结果显示,构建的遗传连锁图覆盖2784.9 cM,含有3830个非共分离的SNP标记;除PIN基因外,共定位到12个可重复的QTL位点,分别位于1A、1B、1D、2A(2个)、3A、4D、5A、5D、6B、6D和7A染色体,单个QTL可解释3.2%~15.2%籽粒硬度变异;11个QTL来自软质小麦西风,1个QTL由硬质小麦扬麦158贡献;7个QTL表现稳定,可在4年试验中重复,其中5个QTL未见报道,为新发现QTL,特别是5D染色体新发现的QTL最高可解释15.2%表型变异。与这些稳定QTL紧密连锁的SNP标记将为今后开展长江中下游麦区软质小麦的分子标记辅助选择提供帮助。
2021, 22(1):157-164.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200407001
摘要:茎秆是玉米植株重要的组成部分,与植株倒伏、籽粒产量密切相关。研究我国玉米茎秆性状变化趋势,探讨不同年代茎秆性状演变规律,为我国玉米抗倒伏及高产品种选育提供参考。本研究以 20 世纪 60-90 年代 65 个代表性玉米自交系为材料,调查植株茎高、穗位高、茎节数、穗位节、茎粗、茎秆含水量、茎秆含糖量 7 个茎秆性状,及其衍生的穗位系数(穗位高 / 茎高)和穗节系数(穗位节 / 茎节数),基于最佳线性无偏估计值,开展性状相关性分析及不同年代自交系茎秆性状演变规律研究。结果显示,玉米自交系间茎秆性状差异显著;不同年代的茎秆性状时代特征不明显;随着年代的更替,玉米茎高、穗位高、茎节数、穗位节呈下降趋势; 20 世纪 60-90 年代穗位高改良效果显著; 80 年代左右玉米茎秆粗细育种目标由粗壮型调整为纤细型,可能与合理密植、提高单产的育种目标有关; 90 年代,玉米茎秆含水量降低 3 个百分点,下降显著。总之,抗倒伏研究一直是我国玉米育种的重要研究方向,且穗位高改良效果显著,玉米茎节数、穗位节将成为玉米抗倒伏及高产研究中新的重要关注点,研究结果对玉米抗倒伏及高产育种具有重要的指导意义。
贺囡囡, 冯云敢, 蒙云飞, 韦爱娟, 弓雪, 卢生乔, 韦桂旺, 吕巨智
2021, 22(1):165-173.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20200512004
摘要:划分超甜玉米自交系的杂种优势群,筛选配合力高的甜玉米自交系,构建新的杂种优势更强的甜玉米群体,为优良甜玉米的选育提供依据。本研究选用 23 个自育超甜玉米自交系,采用 NC Ⅱ设计得到 60( 3×20)个组合,研究它们的产量配合力效应并结合 56K SNP 标记将供试材料进行杂种优势群的划分。结果表明 23 个自交系的平均杂合率为 2.59%,纯合度较高;除 GX06 和 GX10, GX14 和 GX15, GX16 和 GX17 的遗传相似度较高外,其余自交系之间的遗传相似度均小于90%,可作为不同的材料在育种上应用;测验系 GX21 和被测系 GX01、 GX03、 GX12、 GX13、 GX18 的产量 GCA 正向效应值较高,在产量性状上是非常优良的自交系;进化树、主成分分析和产量 SCA 聚类图将 23 个超甜玉米自交系分为 GX21 群、GX22 群和 GX23 群,其中 GX22( HJZ33)群称为父本群,包含的自交系为 GX02、 GX11、 GX19、 GX20 及测验系 GX22 自身共 5 个, GX21( GTL273)和 GX23( YC26)群称为母本群,包含的自交系为 GX01、 GX03~GX10、 GX12~GX18 及测验系GX21 和 GX23 共 18 个。 SNP 标记和产量 SCA 分群结果基本一致,使用 SNP 标记化划分杂种优势群可以明显缩短玉米育种周期。
尚玘玘, 张德贵, 王凯欣, 王国梁, 潘金豹, 李新海, 史利玉
2020, 21(2):321-329.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190627003
摘要:研究我国玉米自交系茎秆性状特征及其多样性,是培育宜机收玉米品种的重要前提。本研究以兰卡斯特、PB、四平头、旅大红骨和瑞德五大主要类群 70 份主要玉米自交系为材料,调查 12 个茎秆相关性状(茎高、穗位高、穗位系数、茎节数、穗位节、穗节系数、穗茎长、穗茎粗、茎鲜重、茎干重、含糖量和含水量),分析性状相关性和类群多样性。结果表明,我国地方种质四平头和旅大红骨茎秆性状表型变异丰富;灌浆期,玉米茎秆含水量比较稳定;玉米植株高度与茎节长度显著相关;玉米雌、雄穗节之间的节间数比较恒定;玉米茎秆含糖量与茎节长度、茎粗、果穗着生位置有关;有效降低穗位高度应从降低果穗着生节入手;类群茎秆特征鲜明:兰卡斯特茎节较少,瑞德茎秆较粗,PB 茎秆较细,旅大红骨茎秆较粗、茎节较短,四平头植株较矮、茎秆含糖量较低,干物质含量较低;兰卡斯特×四平头和兰卡斯特×PB 类群间存在较强的生物量及籽粒产量杂种优势;挖掘和利用茎节较长、穗位较低的玉米地方种质是我国宜机收玉米育种的技术途径。本研究结果对玉米育种具有重要指导意义。
孙建, 叶艳英, 梁俊超, 乐美旺, 颜廷献, 饶月亮, 颜小文, 周红英
2020, 21(4):914-922.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20191227001
摘要:重组自交系(RIL)是遗传作图和 QTL 定位研究中常用的有效群体,其构建方法是利用 F2 子代通过单粒传法(Single seed descend method,SSD)不断自交而获得,跟踪分析 RIL 群体构建过程中不同世代的遗传差异,对 RIL 构建纯化代数的确定、 剩余杂合系世代的选择和品种选育过程中自交世代的确定等方面均有重要意义。本研究利用筛选获得的 18 对具有双亲差异且 在各世代群体中扩增效果稳定的 SSR 引物对芝麻 RIL 构建过程中的 F1-F10 群体的遗传差异进行跟踪检测。结果表明,随着 RIL 群体的不断加代,群体的 DNA 多态性带比率从 F2 的 87.54%不断下降到 F10 的 3.33%、杂合位点率从 F1 的 100%不断下降到 F10 的 0.19%,遗传相似性系数从 F2 的 0.6669 不断增加到 F10 的 0.9908,遗传距离从 F2 的 0.2592 不断减小到 F10 的 0.0094。从 F2 至 F6,多态性带比率、杂合位点率、遗传相似性系数和遗传距离的变化幅度较大,而在 F6 至 F10 之间的变化幅度较小。聚类 结果显示,F2 群体的聚类结果没有规律性;F3-F10 群体中,随着世代的不断增加,聚类结果的规律性越来越明显,同一株系间 的单株越来越紧密地聚在一起。结果讨论认为,F5-F7 是作为剩余杂合系高效率筛选剩余杂合单株的理想世代;连续自交 7 代 以上的群体(即 F8)是可以用于遗传作图和 QTL 定位的芝麻 RIL 群体;F8 群体的遗传背景比较趋于一致,为芝麻杂交育种中 自交世代的确定提供了理论参考。
贾腾蛟, 李平芳, 王利锋, 张艳丽, 李晶晶, 曹言勇, 马娟, 李会勇
2019, 20(2):406-411.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20180720001
摘要:玉米籽粒的脱水速率是决定收获期籽粒含水量的关键因素。本研究同时在新乡原阳、商丘虞城和周口郸城调查428份玉米自交系在授粉后35~55 d不同时期的籽粒脱水速率及相关农艺性状。结果表明:428份自交系的籽粒脱水速率在三地均表现出丰富的遗传多样性,与穗轴含水量、苞叶含水量呈显著相关,与籽粒含水量呈极显著相关,与穗位高、株高、雄穗分枝数、抽雄期、吐丝期无显著相关,但与苞叶数及生理成熟期的相关性并不明确;在428份玉米自交系中,授粉后35~55 d籽粒脱水速率仅与授粉后35~40 d籽粒脱水速率(生理成熟期前)存在极显著相关,与50~55 d的籽粒脱水速率(生理成熟期后)无显著相关。这表明生理成熟期前的籽粒脱水速率对授粉后35~55 d籽粒脱水速率的影响更为显著。依据生育期、授粉后35~55 d籽粒脱水速率及授粉后55 d的籽粒含水量,共筛选出生育期不同、籽粒含水量低(低于25%)、籽粒脱水速率快(大于1%)的玉米自交系共计42份。
金柳艳, 李明顺, 王志伟, 石洁, 郭宁, 刘树森, 张海剑
2019, 20(6):1428-1437.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.20190404002
摘要:对外引玉米种质进行抗病鉴定是对其充分利用并选育抗病品种的基础和前提。本研究于2017-2018年连续2年采用人工接种技术评价了149个美国自交系对分别由禾谷镰孢(Fusarium graminearum schwabe)、拟轮枝镰孢(Fusarium verticillioides)、层出镰孢(Fusarium proliferatum)和芒孢腐霉(Pythium aristosporum)4种病原菌引起的茎腐病,并选择30个抗性较好的与6个骨干自交系进行遗传多样性分析。结果表明,149个美国自交系中,对禾谷镰孢、拟轮枝镰孢、层出镰孢和芒孢腐霉表现中抗及以上抗性的自交系分别有62个、44个、41个和54个,其中对4种茎腐病全部表现高抗的自交系有23个,全部表现中抗及以上抗性的自交系有32个,对3种镰孢菌茎腐病全部表现高抗的自交系有27个;所有供试材料中,88个自交系对4种茎腐病的抗性表现一致,61个自交系对4种茎腐病的抗性存在差异;共筛选出20条多态性引物,每个引物可检测出 5~11 个等位基因,平均等位变异数为 7.7个,聚类分析将36个材料划分为6个类群,其中2FACC、J8608、黄早四分别被单独聚为一类,剩余自交系被划分为3个类群,分别包含自交系个数为26、5和2,第Ⅰ类群又分为3个亚群。本研究结果明确了外引美国自交系对不同病原菌引起的玉米茎腐病的抗性差异,为抗病育种中抗源的选择提供参考。
2018, 19(1):39-48.DOI: 10.13430/j.cnki.jpgr.2018.01.005
摘要:研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒脱水速率的特性,筛选脱水速率快的自交系,为选育适应机械化作业的玉米杂交种提供借鉴。本试验采用烘干测定173份玉米自交系的籽粒的脱水速率及其相关性状,利用覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对实验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4 软件揭示其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒脱水速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。研究结果如下:籽粒脱水速率在不同自交系间存在显著差异,与苞叶、穗轴及籽粒的含水率等性状间存在显著相关性。试验共筛选到脱水速率大于1%的自交系20个;授粉后40天时籽粒的含水率低于21%的自交系10个。参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群;授粉后40天脱水速率依次是Reid群0.92%、Lancaster群0.85%、旅大红骨群0.82%、混合群0.80%、P群0.76%、塘四平头群0.56%。