辽宁省水稻品种品质性状及亲缘关系变化分析

为了解辽宁省水稻品种品质性状及亲缘关系的演变情况,对1991-2015年审定的257份水稻品种进行品质性状分析,并通过亲缘系数、系谱分析了解品种间的亲缘关系和骨干亲本的应用。结果表明,25年来辽宁省水稻品种随着时间的推进表现出子粒变长、变宽,垩白度减少,透明度、直链淀粉含量、胶稠度下降的趋势。总体上随着时间的推进,品种品质性状的相似度和优质率逐步提高。但由于品质性状在不同年份的变异程度有所不同,品质性状的综合表现差异依然较大。随着时间的推进,水稻品种间亲缘系数表现出先下降后上升的特点,每个亲本直接育成品种数呈现出上升趋势。257份水稻品种共形成22个骨干亲本,利用的骨干亲本也越来越集中,丰锦、辽粳5号、辽粳326、辽粳454、辽粳294、辽星1号是辽宁省水稻育种中重要的优质骨干亲本。今后辽宁省水稻优质品种选育过程中应在利用现有骨干亲本的基础上,拓宽品种遗传基础,将外观品质、加工品质的优化作为品质改良的主要方向。     

东北三省2021年水稻审定品种的核心亲本遗传多样性与籼粳分化北大核心CSCD

为了阐明东北三省近年育成水稻品种的遗传基础,该研究通过对2021年育成的256个水稻新品种的系谱进行分析,确定了20个材料为育种核心亲本,并利用44对多态性SSR分子标记和34对InDel籼粳特异性分子标记分析了它们的遗传多样性和籼粳分化程度。结果表明:(1)SSR标记能够高效评价参试材料的多样性水平,共检测到130个等位基因,每个位点检测等位基因(Na)变异为2~5个,平均为2.95个;基因多样性指数(H)变异为0.10~0.75,平均为0.41;多态性信息含量(PIC)变异为0.09~0.70,平均为0.36。(2)遗传多样性分析表明,东北三省20份水稻核心亲本的整体多样性水平较低,黑龙江省核心亲本多样性略高于辽宁省和吉林省。(3)NJ聚类分析表明,20份核心亲本可以划分为3个类群,分别为辽宁类群、吉林类群和黑龙江类群。(4)遗传结构分析表明,20份核心亲本可划分为2个稳定的类群,其中辽宁省核心亲本均处于A类群,黑龙江省核心亲本均处于B类群。(5)籼粳分化分析表明,20份核心亲本遗传背景均为粳稻类型,但都含有少数籼型位点,其籼型基因频率F在0.01~0.19范围内。研究认为,东北三省水稻育种核心亲本遗传基础狭窄、使用频率较高是导致育成品种遗传多样性水平较低的可能原因,在育种中亟待挖掘新种质、引入新资源,丰富遗传背景。     

花生籽仁外观和营养品质特征及食用型花生育种利用分析

花生籽仁的外观品质和营养品质是评价食用花生品种的重要指标。本研究对285个不同类型或来源的花生种质资源进行了籽仁外观和营养品质性状的检测和分析,旨在为食用型花生品种选育提供依据。按照植物学类型分析了各类型的8个外观性状和5个营养品质性状的分布。结果表明,我国花生种质资源包含丰富的外观性状变异类型,能够满足不同加工用途对原料的需求,但总体上高油酸、高蛋白和低脂肪资源类型偏少。借鉴美国等烤制花生仁和糖果花生的外观和营养品质特征及我国煮食和烤制花生的生产消费市场,提出了食用型品种选育亲本的策略和备选品种类型,烤制和糖果用途花生育种亲本选配应以普通型、中间型或珍珠豆型中粒农家品种或育成品种为骨干亲本,进一步改良高油酸、高蛋白和低脂肪等品质性状。     

离体诱变定向培育高油花生新品种宇花9号

笔者前期研究发现经干旱胁迫处理后的花生叶片水势与其籽仁含油率呈显著正相关。文中对羟脯氨酸作为水势(渗透压)调节物质用于离体定向筛选花生高油突变体及培育花生新品种进行了研究。以花生品种花育20号胚小叶作为外植体,平阳霉素作为诱变剂添加于体胚诱导培养基上进行离体诱变培养。形成的体胚转移到添加6 mmol/L羟脯氨酸(培养基水势为-2.079 MPa)的体胚萌发和再生培养基上诱导体胚萌发成苗,同时进行高油突变体定向筛选。再生小苗经嫁接移栽田间,从再生植株后代中获得了132份含油率55%以上的高油突变体,其中27份含油率超过58%,2份超过60%。再生植株后代结合系谱育种法育成了高产高油花生新品种宇花9号,在辽宁省花生新品种备案试验中,籽仁产量比对照品种增产14.0%,并通过了国家非主要农作物品种登记。宇花9号含油率达61.05%,比亲本花育20号高11.55个百分点,是目前国际上含油率最高的花生品种。本研究结果表明,利用离体诱变、培养基低水势定向筛选及其再生植株后代结合常规育种法选择是定向培育高油花生品种的有效方法。     

浙江育成和审定水稻品种分析(1980-2019)

浙江是水稻种植小省,但培育出众多大品种和骨干亲本,及时总结浙江的水稻育种经验和成果,有助于了解育种历史,对育种家选择亲本具有参考价值。基于VBA,编写程序,分析"中国水稻品种及其系谱数据库"中收录的浙江育成和审定水稻品种。1980-2019年,浙江省育成品种655个、审定品种514个,生产上大面积应用品种291个。分析发现审定品种的平均单产逐步提高,蒸煮食味品质有改善,外观品质的垩白度和透明度也有改进,白叶枯病抗性没有明显变化,稻瘟病抗性有所下降,但优于同期同稻区全国平均水平。     

高油酸花生遗传育种研究进展

花生是我国重要的油料作物,子仁中油酸和亚油酸的含量达到80%左右,其中油酸是影响花生油理化稳定性和营养价值的重要品质指标。十五以来,为进一步提升我国花生国际竞争力和满足国内人们对高品质花生油的消费需求,培育高油酸花生品种成为我国重要的花生品质育种目标之一。本文综述了国内外高油酸花生突变体、高油酸含量性状的遗传规律和分子机理、育成发放的高油酸花生品种的研究进展,对高油酸花生品种系谱、育成方式进行分析。分析高油酸花生育种中存在的问题,以期为我国高油酸花生育种提供参考。     

四川省小麦育成品种系谱分析及发展进程

品种系谱蕴含亲本来源、选育方式、亲缘关系等大量信息,对揭示农作物品种演变特点、规律并最终指导育种实践具有重要意义。本文汇总了四川省1936～2017年间326个小麦品种的系谱信息,对育种方式、亲本构成、高频亲本及骨干亲本的变化、遗传贡献、易位系及人工合成种质分布等情况进行了梳理与分析。从20世纪30年代至今,四川省育种家从大量材料中选用387个直接亲本,采用杂交育种等方式,配制数千个组合,从256个组合中选育出314个品种,对四川省小麦生产做出了重要贡献,同时也为小麦育种提供了更为优异的材料基础。四川省小麦育种经历了从无到有,从主要依靠引进材料、地方品种到自主创制材料的过程;高频亲本、骨干亲本随育种进程推进而逐渐变化。易位系和人工合成种质对四川省小麦育种贡献巨大。育种目标的一致性必然导致遗传多样性散失和遗传基础脆弱,今后重点应加强资源的创制、保护和利用。本文通过育成品种的系谱梳理,对四川省小麦的育种发展进程进行了分析,以期为未来种质资源的收集创制和育种研究提供重要参考信息。     

快中子辐照结合组织培养培育花生新品种宇花7号

为开拓新的花生育种方法,对辐照诱变结合组织培养创造花生新种质、培育新品种进行了研究。以我国北方地区主栽花生品种鲁花11号成熟种子为试材,经快中子辐照处理后取种子胚小叶进行组织培养,通过胚胎发生途径获得再生苗。再生苗经嫁接驯化后移栽田间,83个单株获得种子。后代按系谱法进行选育,从83个再生植株后代中获得了107份突变体,分别在主茎高、分枝数、荚果形状和大小、种皮颜色、内种皮颜色、含油率、蛋白含量等性状上发生了明显变异。从突变体后代中选育出了低油早熟耐涝大花生新品种宇花7号,其产量比亲本鲁花11号增产14%以上;其含油率(47.0%)比鲁花11号低5.1个百分点。宇花7号2016年参加辽宁省新品种登记试验,比对照品种白沙1017平均增产13.8%。2018年通过了国家非主要农作物品种登记,登记号为"GPD花生(2018) 370105"。研究结果说明,辐照结合组织培养是创造花生新种质、培育新品种的有效方法。     

DNA导入和系选大豆品种及其亲本遗传关系的SSR标记分析

利用现有品种的变异进行系选并培育新品种是一种重要的育种方法。利用SSR标记, 对系选大豆(Glycine max)新品种和其亲本的遗传组成进行分析, 明确二者的遗传关系, 为大豆系选育种提供依据。使用48对SSR引物对22个大豆品种及其亲本进行分析, 结果表明, 由外源DNA导入育成的3个品种与其亲本的一致性为35.42%–95.83%, 虽然供体相同, 但由于导入的外源DNA不同, 故育成的品种间差异很大。另外19个系选品种与其亲本的一致性为27.08%–89.58%, 其中有6个品种与亲本间的差异小于30%。聚类分析发现, 所有参试品种分为东北春大豆及黄淮和南方大豆2类, 其中有8个品种不能与其亲本聚在一起, 说明系选品种并不完全是由于亲本通过突变获得。此外, 农艺性状与分子标记分析结果差异较大, 说明利用有限的农艺性状评价品种间的遗传关系存在一定的局限性。通过比较系选品种和亲本之间的保守位点发现, 特定等位变异出现次数≥7的位点有14个, 分布在11个连锁群, 其中有7个位点与产量和抗病性等重要农艺性状有关, 说明DNA导入和系选品种在选择变异性状的同时, 使一些与重要农艺性状有关的等位变异得到了保留。     

DNA导入和系选大豆品种及其亲本遗传关系的SSR标记分析

利用现有品种的变异进行系选并培育新品种是一种重要的育种方法。利用SSR标记, 对系选大豆（Glycine max）新品种和其亲本的遗传组成进行分析, 明确二者的遗传关系, 为大豆系选育种提供依据。使用48对SSR引物对22个大豆品种及其亲本进行分析, 结果表明, 由外源DNA导入育成的3个品种与其亲本的一致性为35.42%–95.83%, 虽然供体相同, 但由于导入的外源DNA不同, 故育成的品种间差异很大。另外19个系选品种与其亲本的一致性为27.08%–89.58%, 其中有6个品种与亲本间的差异小于30%。聚类分析发现, 所有参试品种分为东北春大豆及黄淮和南方大豆2类, 其中有8个品种不能与其亲本聚在一起, 说明系选品种并不完全是由于亲本通过突变获得。此外, 农艺性状与分子标记分析结果差异较大, 说明利用有限的农艺性状评价品种间的遗传关系存在一定的局限性。通过比较系选品种和亲本之间的保守位点发现, 特定等位变异出现次数≥7的位点有14个, 分布在11个连锁群, 其中有7个位点与产量和抗病性等重要农艺性状有关, 说明DNA导入和系选品种在选择变异性状的同时, 使一些与重要农艺性状有关的等位变异得到了保留。     

黑龙江省主栽大豆品种遗传多样性的SSR 分析

使用合丰25等来自13个育种单位的13份大豆(Glycine max)品种对大豆20个连锁群上的100对SSR标记进行筛选, 最终保留了扩增稳定且多态性较高的43对SSR标记, 分析了黑龙江省83个主栽大豆品种的遗传多样性。结果表明, 在所有供试材料中共鉴定出等位变异157个, 每个位点2-7个, 平均为3.65个。品种间遗传相似系数为0.216-0.937, 平均为0.638 4, 表明黑龙江省大豆品种的遗传相似性较大, 故拓宽黑龙江省大豆品种的遗传基础具有重要意义。     

黑龙江省主栽大豆品种遗传多样性的SSR分析

使用合丰25等来自13个育种单位的13份大豆（Glycinemax）品种对大豆20个连锁群上的100对SSR标记进行筛选,最终保留了扩增稳定且多态性较高的43对SSR标记,分析了黑龙江省83个主栽大豆品种的遗传多样性。结果表明,在所有供试材料中共鉴定出等位变异157个,每个位点2—7个,平均为3．65个。品种间遗传相似系数为0．216—0．937,平均为0．6384,表明黑龙江省大豆品种的遗传相似性较大,故拓宽黑龙江省大豆品种的遗传基础具有重要意义。     

1982-2012年江苏省审定油菜品种系谱及性状分析

分析了1982-2012年江苏省审定的62个油菜品种的亲本系谱、品种特性以及主要农艺性状和经济性状特点。结果表明,江苏省审定的甘蓝型油菜品种的原始亲本为胜利油菜,低芥酸性状主要源自Zephyr、Primor、Midas和荣山等,低硫苷性状主要源自Tower、Wesroona、Marnoo和Wesbrook等。江苏省审定的油菜品种的主要农艺性状中,生育期逐步缩短,并基本稳定在243 d左右;株高变化较大,因品种而异。4个产量(产油量)构成因素中,含油量年平均增幅最大,尤其是在2003-2012年间,年平均增幅达到0.65%;单株角果数和每角粒数有上升趋势,而千粒重则变化相对较小。受双低性状对产量性状的负效应影响,产量及产油量在1982-2012年间的年平均增幅均不大,但优质常规品种的产量与产油量的年平均增幅较大,分别为23.10 kg/hm2和13.20 kg/hm2。研究结果可为江苏省油菜新品种的选育与推广提供参考。     

河南省花生农家品种资源农艺和品质性状分析

综合分析河南省花生农家品种资源的农艺和品质性状,为花生的遗传育种提供理论依据。以128个不同地域来源的河南省农家品种为材料,田间调查株型、分枝型和开花习性等植物学性状,收获考种测定主茎高、侧枝长、总分枝数、结果枝数、单株产量、百果重和百仁重农艺性状,并测定蛋白质、脂肪、油酸和亚油酸含量。结果表明,农家品种以密枝型为主,农艺性状中百仁重的变异系数最大,为31.1%,其次为单株产量和总分枝数,分别为27.5%和22.2%,变异系数最小的为侧枝长,为12.5%;品质性状方面,河南农家品种资源的脂肪含量较高,脂肪含量55%以上的有10个花生品种。蛋白质含量偏低,最高仅25.3%,油酸含量中等,平均45.4%,最高的52.4%。本研究表明河南省农家品种的农艺性状表现丰富的遗传多样性,品质方面脂肪含量相对较高,合理利用河南省农家品种资源,可为花生品质改良提供优质性状的亲本。     

花生主要品质性状的主成分分析与综合评价

【目的】综合评价花生品种的主要品质性状,为花生品质育种和生产利用提供依据。【方法】利用DPSS软件对花生含油量、蛋白质、油酸、亚油酸、油亚比（O∕L）等主要品质性状进行主成分分析和聚类分析。【结果】主成分分析表明,将10个品质性状综合成为4个主成分因子,可以代表花生品质80.73﹪的原始数据信息量;聚类分析将51个花生品种划分为6类,各类别间品质和遗传距离有较大差距。【结论】利用主成分分析和聚类分析进行花生品质的综合评价,可以避免单一指标的片面性和不稳定性,对花生亲本的利用和品质育种提供重要的科学依据。     

部分引进牡丹品种的形态多样性

研究牡丹品种的形态多样性可为合理利用牡丹种质资源、培育牡丹新品种提供依据.作者以21个有代表性的中国牡丹品种作为对照,对引自美国、法国和日本的68个品种的41个形态性状进行了研究.统计分析结果表明:不同来源的牡丹品种具有丰富的形态多样性,其变异系数介于14.30-158.99％之间,平均为44.49％.通过主成分分析将...     

Hybrid breeding of rice via genomic selection

Hybrid breeding is the main strategy for improving productivity in many crops, especially in rice and maize. Genomic hybrid breeding is a technology that uses whole‐genome markers to predict future hybrids. Predicted superior hybrids are then field evaluated and released as new hybrid cultivars after their superior performances are confirmed. This will increase the opportunity of selecting true superior hybrids with minimum costs. Here, we used genomic best linear unbiased prediction to perform hybrid performance prediction using an existing rice population of 1495 hybrids. Replicated 10‐fold cross‐validations showed that the prediction abilities on ten agronomic traits ranged from 0.35 to 0.92. Using the 1495 rice hybrids as a training sample, we predicted six agronomic traits of 100 hybrids derived from half diallel crosses involving 21 parents that are different from the parents of the hybrids in the training sample. The prediction abilities were relatively high, varying from 0.54 (yield) to 0.92 (grain length). We concluded that the current population of 1495 hybrids can be used to predict hybrids from seemingly unrelated parents. Eventually, we used this training population to predict all potential hybrids of cytoplasm male sterile lines from 3000 rice varieties from the 3K Rice Genome Project. Using a breeding index combining 10 traits, we identified the top and bottom 200 predicted hybrids. SNP genotypes of the training population and parameters estimated from this training population are available for general uses and further validation in genomic hybrid prediction of all potential hybrids generated from all varieties of rice.     

鹰嘴豆种质资源农艺性状遗传多样性分析

以100份鹰嘴豆种质资源为材料,应用聚类分析和主成分分析方法,对15个主要农艺性状的遗传多样性进行分析。结果表明,参试材料存在广泛的遗传多样性。其中,多样性指数最高的是株高,其次是百粒重;性状变异系数最大的是单株荚数,其次是单株粒重;基于各种质间形态标记的遗传差异,将100份鹰嘴豆种质聚类并划分为4大类群。第Ⅰ类群可作为选育丰产中粒型和株高适中的品种,第Ⅱ类群可作为选育矮秆耐密及特异粒色(型)品种,第Ⅲ类群丰产性较差可作为选育子粒球型、光滑的品种,第Ⅳ类群可作为选育大粒型、适宜机械化收获的品种。9个数量性状的主成分分析结果表明,前4个主成分累计贡献率达73.91%,各主成分性状载荷值反映了主要数量性状的育种选择潜力。综合分析种质资源农艺性状,为鹰嘴豆的有效利用提供一定的科学依据。     

SSR标记鉴定浙江省主要无性系茶树品种的研究

为促进浙江省茶树育种的发展,利用SSR引物对浙江省茶树育成品种的遗传多样性进行了研究,筛选出可用于鉴别浙江省茶树品种的核心鉴定引物和标准品种,并进一步应用于未知茶苗身份鉴定。首先,利用35对SSR引物研究了36个茶树育成品种,并进行聚类分析;然后,根据电泳谱带和基因型筛选出核心鉴定引物和标准品种;最后,对4株未知茶苗进行了身份鉴定。结果表明:共有34对引物表现出多态性,各品种基本按遗传背景聚类,重复样本间遗传距离介于0~0.094;有10对引物确定为核心鉴定引物,8个品种为标准品种;4株未知身份茶苗中,NH-01属于乌牛早品种,另外3株并非浙江现有品种。本研究认为,核心鉴定引物在两个浙江育成品种间差异引物对≥2时,应判定为不同品种;差异引物对≤1时,应判定为相同品种或极相似品种,必要时应引入其余24对引物计算遗传距离进一步验证,遗传距离>0.140判定为不同品种,遗传距离≤0.140判定为同一品种。     

设施黄瓜育成品种果实外观品质的遗传多样性分析

对我国新育成的不同生态类型的138个设施黄瓜品种的19个果实外观性状进行了调查分析,研究其遗传多样性。结果表明,参试品种质量性状的遗传多样性指数都小于数量性状,不同生态类型黄瓜品种果实外观性状的遗传多样性指数为华北型(1.33)>华南型(1.25)>欧洲温室型(1.0)。质量性状的遗传多样性指数为华南型(0.91)>华北型(0.65)>欧洲温室型(0.48);数量性状的遗传多样性指数为华北型(1.94)>华南型(1.56)>欧洲温室型(1.47)。华南型品种果实数量性状的变异系数均高于华北型和欧洲温室型品种。主坐标轴分析(PCO)将所有种质划分为3个区组,即1区为华北型种质优势区、2区为华北型华南型和欧洲温室型种质混合分布区、3区为华南型种质区。PCO结果表明,1区和2区发生了基因渗透。对交流区域中华北型品种自交分离,后代中出现的稀刺瘤和光皮种质的情况进一步验证了基因渗透的结果。参照育成品种的果实性状信息对黄瓜以后的育种工作提出了建议。