高油花生育种的前景与发展

提高花生含油量的潜力很大,选育和推广高油分品种对提高单位面积产油量有着重大意义.选育适于特定生态条件下的高油分品种,是提高单位面积产油量的重要手段.应用和推广高油分品种必须制定合理的价格政策,实行优质优价,建立优质良种繁育基地,实现集中连片种植.     

利用RIL群体创造抗黄曲霉兼抗青枯病的高油花生新种质

协同提高抗青枯病花生品种的黄曲霉抗性及含油量是我国花生育种的重要目标之一。利用远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系群体(RIL),通过黄曲霉抗性、青枯病抗性鉴定及含油量测试,表明黄曲霉抗性受2对连锁并具累加作用主基因+加性多基因控制,含油量受2对具抑制作用主基因+加性多基因控制,RIL群体的黄曲霉抗性和含油量变异远远超过双亲的差异,表明它们均具有通过互补产生超亲性状的潜力。获得了抗黄曲霉或抗青枯病的高油后代家系18份,其中抗黄曲霉兼抗青枯病高油新种质1份(J091)。农艺性状和SSR分析结果表明,18份后代材料具丰富的遗传多样性,农艺性状优良,具有重要育种价值。     

利用RIL群体和自然群体检测与花生含油量相关的SSR标记

以远杂9102×中花5号杂交后代衍生的重组近交系F₈代家系为材料,在含油量测试的基础上,选用10份低油材料(平均含油量52.91%)、12份高油材料(平均含油量58.85%)以及亲本进行SSR引物筛选,通过631对SSR引物扩增,筛选出来源于7对引物的13个有显著差异的片段可以有效区分低油材料和高油材料。以这7对差异引物在F₈ RIL群体中扩增,对20份低油家系材料(含油量<55%)和45份高油家系材料(含油量>56%)进行统计分析,获得1个与花生含油量相关的分子标记2A5-250/240,其中,标记2A5-250为低油材料(含油量<55%)所拥有,相符率为95.0%,标记2A5-240为高油材料(含油量>56%)所拥有,相符率为88.9%。用SSR标记2A5-250/240检测11份高油(平均含油量为55.93%)栽培种花生和11份低油(平均含油量为48.41%)栽培种花生,结果表明,标记2A5-240与高油栽培种花生的符合率为63.6%,2A5-250与低油栽培种花生的符合率为90.9%。在19份高油(平均含油量为58.60%)野生花生中,10份野生花生能检测到标记2A5-240。综合分析RIL群体和自然群体的研究结果表明,标记2A5-250/240可用于花生含油量分子标记辅助选择。     

野生花生高油种质DNA指纹身份证构建

以20份高油野生花生为材料,从252对SSR引物中筛选出46对扩增条带清晰且多态性丰富的引物对其基因组DNA进行扩增,46对引物共扩增出425条带,全部为多态性条带,多态条带比例为100%。每对引物扩增获得的条带数为2~21条,平均9条。其中引物2E6的扩增效率最高,能将20份材料中的14份区分开。双引物组合2E6/PM403的鉴别能力最强,能将20份材料中的18份区分开。5组三引物组合能将20份材料完全区分,包括2E6/PM403/1B9、2E6/PM403/9A7、2E6/PM403/10H1A、2E6/PM403/PM201、2E6/PM403/PM458,其中三引物组合2E6/PM403/10H1A为涉及引物中的最佳引物组合。综合使用野生花生材料的国家统一编号、引物名称、分子数据建立了20份野生花生高油种质DNA指纹身份数据库,为野生花生的安全保存和保护以及有效利用奠定了基础。     

野生花生抗青枯病种质的发掘及分子鉴定

以花生属5个区组的79份野生花生种质为材料,系统鉴定了野生花生对青枯病的抗性反应,从中发掘高抗青枯病的种质15份,含匍匐区组种质3份、直立区组1份、异形花区组1份、花生区组8份、未命名种质2份,抗病材料频率达到19%,高于栽培种花生资源的抗性频率。通过SSR分析表明,在所获得的抗青枯病野生花生材料中,四倍体野生种A.monticola与栽培种花生的亲缘关系最近,其次为花生区组的二倍体野生种A.duranensis和A.chacoense。根据DNA扩增结果,绘制了抗青枯病种质的指纹图谱,明确了其SSR分子特性。     

高丹草重组自交系群体的遗传变异与高产种质的创新

高丹草是一年生禾本科新型饲用牧草,提高其饲草产量是高丹草育种的重要目标.以高粱314A×棕壳苏丹草的F2:3遗传作图群体的后代材料建立的重组自交系(Recombinant inbred line,RIL)群体为材料, 对后代进行遗传变异和DNA多样性分析.结果表明:通过采用两种方法(性状和分子标记)进行同时选择,获得了9个高产的超亲重组后代.通过SSR标记分析RIL群体的DNA多样性,可知家系间存在较大的遗传变异,杂交重组产生的超亲高产种质分布在不同类群中.鉴定获得了2组SSR遗传距离接近0而且在主要农艺性状和产量等方面相似,只在抗性方面有差异的不同家系.农艺性状和抗性等鉴定试验筛选了4份性状优良的高丹草新种质并已有2份进入区域试验.     

抗青枯病花生种质的遗传多样性

以栽培种花生2个亚种4个植物学类型的31份对青枯病具有不同抗性的种质为材料,通过SSR和AFLP技术分析了其DNA多样性,并与通过形态和种子品质性状揭示的表型多样性进行了比较。结果表明,不同类型的抗青枯病花生品种之间存在丰富的DNA多样性,SSR揭示的品种间遗传距离大于AFLP揭示的品种间遗传距离,基于二者的聚类分析结果趋势一致,结合花生的植物学类型、地理来源和系谱分析,以SSR的聚类结果与表型性状的聚类结果更为吻合。感病优质高产品种“中花5号”与密枝亚种的普通型和龙生型的抗病材料的差异很大,与育种中被广泛利用的抗源“协抗青”和“台山三粒肉”的差异相对较小,与“远杂9102”的差异更小。     

陆地棉重组近交系“中G6” QTL的初步定位

 利用2个陆地棉种质材料爱字棉1517与德州047构建了重组近交系。田间调查显示,两亲本田间性状差异多数达到显著或极显著,群体性状数据完全符合受多位点控制的数量性状遗传的特征。分子标记多态性筛选结果表明,两亲本亲缘关系相对较近,利用SSR构建高密度遗传连锁图有一定困难,但对于所定位的QTL位点,其准确性将会有一定程度提高。试验构建了一张包括51个标记分为15个连锁群的遗传连锁图,总长504.05 cM,覆盖棉花基因组总长度的10.08%。利用两年田间数据检测到QTL位点15个,其中生育期性状3个,纤维品质性状7个,产量性状5个。与标记图距在1 cM以内的QTL位点7个,这将对分子标记辅助育种具有一定的参考价值。     

抗青枯病兼大果和高出仁率的花生新种质创制

青枯病是影响花生产量和品质的重要土传性细菌病害,百果重和出仁率是与花生产量相关的重要性状。本研究利用远杂9102和徐州68-4杂交构建的RIL群体,在B02染色体上定位到青枯病抗性主效QTL qBWRB02。结合前期对百果重和出仁率QTL的定位结果发现,所涉及的3个性状的主效QTL分布在不同的染色体上。以RIL群体基因型数据和多个环境的青枯病抗性、百果重和出仁率表型数据为基础,利用与主效QTL紧密连锁分子标记筛选出6份聚合抗青枯病、荚果大、出仁率高3种优良性状的新种质,可以作为育种中间材料或亲本培育高产抗病新品种。本研究利用分子标记辅助选择和表型鉴定相结合有效筛选抗病高产种质,为未来花生育种提供了新思路。     

高产高油花生品种选育概况

花生是我国重要的经济和油料作物,现在我国每年的生产量接近1500万t,离实际每年的需求量1800万t尚有300万t的缺口。据预测:到2020年花生年需求量将达2100万t,而要达到这一目标,就需要在目前生产能力的基础上增长40%以上,就必须从提高花生的单产和增加种植面积来实现。靠大规模扩大花生种植面积来提高总产显然是不符合中国的国情的,只有依靠提高花生的单产来达到提高总产的目的,这就必须培育出产量高的花生新品种。     

福建省花生地方品种的遗传多样性研究

为从分子水平了解福建省花生地方品种的遗传多样性,科学、合理、高效地利用品种资源,本研究采用SSR标记技术,利用50对SSR引物对54份福建省花生地方品种进行分析。结果显示,筛选出来的18对SSR引物共扩增出92个等位变异数,平均每条引物5.11个,Shannon' s信息指数平均值为1.30,引物的PIC平均值为0.86。54份花生材料相似系数值分布在0.511~0.946,均值为0.696。分析显示,4种类型品种相似系数均值排序为：龙生型(0.641)<普通型(0.686)<珍珠豆型(0.703)<和多粒型(0.717)。聚类分析显示,54份材料可分成两大类,显示出福州、泉州和漳州(厦门,龙岩)三个区域的花生亲缘具有地域性关系。研究结果表明,福建省花生地方品种遗传多样性丰富,具有区域分布特点,并发现了一批遗传差异较大的地方品种,为花生育种及品种改良提供了物质基础。     

花生种子白藜芦醇含量与黄曲霉产毒抗性的关系

选用抗黄曲霉产毒的花生品种(系)和高产毒品种(系), 采用强产毒菌株AF2202人工接种水分吸涨的花生种子, 培养7 d后,测定接种和未接种的花生种子中白藜芦醇及黄曲霉毒素含量,探讨白藜芦醇与花生种子黄曲霉产毒抗性之间的关系。结果表明,抗黄曲霉产毒花生品种(系)的白藜芦醇含量较高,平均为37.3 µg kg^–1,高产毒品种含量相对较低,平均为13.3 µg kg^–1,抗、感品种之间存在显著差异。吸胀处理后抗产毒花生品种(系)白藜芦醇含量提高2.0倍,感病品种(系)仅提高1.6倍,对不同品种(系)处理后的种子二次接种,令黄曲霉毒素含量下降37.6%~75.8%,但吸胀处理后抗产毒品种(系)的黄曲霉毒素含量仍低于感病品种(系)。相关分析表明,花生白藜芦醇含量与黄曲霉毒素含量呈显著负相关,并且在离体培养基中添加浓度大于3.0 μg mL^–1的白藜芦醇可导致黄曲霉菌产毒量大幅下降,说明白藜芦醇对黄曲霉产毒具有抑制作用。     

利用SSR标记分析栽培种花生多态性及亲缘关系

利用11对SSR引物对24个花生栽培品种（包括四大类型）进行PCR扩增分析，其中4对检测到明显的多态性，共检测到33个等位基因变异，每一个位点上检测到的等位变异数为5～13个，平均为8.25个。根据扩增结果可以将24个品种中的21个相互区分。供试品种间的遗传相似系数值在0.2～1.0之间，平均为0.4788。根据UPGMA聚类分析结果,供试     

油菜含油量研究及高油分育种

提高油菜种子含油量，选育高油分品种是油菜生产和科技发展的方向，贵州农学院油料研究室的研究表明：含油量的变异远小于种子产量的变异；于代尤其是F1代与母本会油量至高度正相关；黄籽油菜比黑籽含油正高；同时育成了“黄白一号”“黄油89-4“贵油Dhy”等高含油量品种（系）。选育油菜高含油量品种的主要途径是：甘兰型油菜在杂交育种中要选用高含油量的亲本，尤其是母本；白菜型油菜可进行正向混合选择；在选择过程用黄将作指示性状进行连续选择。     

人工合成六倍体小麦后代衍生群体遗传多样性检测

通过四倍体二粒小麦和节节麦杂交而获得的人工合成六倍体小麦,含有丰富的普通小麦品种改良有益基因,作为拓宽普通栽培小麦性状和新品种改良的新的种质资源已广泛应用于普通小麦的遗传改良实践中.利用分布于小麦A、B、D基因组21条染色体、28个不同染色体臂上的37对微卫星引物,对人工合成六倍体小麦与四川成都平原普通栽培小麦主栽品种杂交、回交经多代选择而形成的117份人工合成六倍体小麦衍生后代高代群体系(其中川麦38、川麦42、川麦43和川麦47为审定品种)进行了DNA分子水平上的分析,共检测到256个等位变异,平均每个SSR标记位点检测到6.92个等位变异,变幅在1到14之间.A、B、D基因组中,D基因组表现出的多态性信息含量最低,为0.4276,B基因组次之,为0.5346,A基因组最高,达到0.6145(A＞B＞D).辛普森指数比较的结果也反映出相同的变化趋势,A基因组最高,为1.1874,B基因组次之,为1.0810,D基因组最小,为0.8046(A＞B＞D).综合多态性信息含量和辛普森指数的估值,表明这一批人工合成六倍体小麦衍生后代群体接受的遗传基因既来自人工合成六倍体小麦,又来自普通栽培小麦,显示杂合度类型丰富,具有较高的遗传差异.根据SSR位点获得的等位基因变异片断的分布情况进行UPGMA聚类,发现A、B、D基因组基凶型间的遗传相似系数较低,A、B、D三个基因组所得平均遗传相似系数为0.4721,其中A基因组平均遗传相似系数为0.3797,B基因组平均遗传相似系数为0.4627,D基因组上平均遗传相似系数为0.5815,反映人工合成六倍体小麦后代衍生材料的遗传多样性处于较高水平.研究结果证明利用人工合成六倍体小麦所具有的普通小麦野生近缘种中的基因库改良现代小麦,丰富其遗传基础,减少其生物和非生物胁迫的脆弱性,是一条行之有效的途径.     

转抗菌肽基因辣椒株系的青枯病抗性鉴定及系统选育

利用通过农杆菌介导技术获得的T0代转抗菌肽基因辣椒植株为试材,对其自交株系世代群体连续进行抗青枯病鉴定筛选、分子生物学检测和系统选育,首次获得了具有抗青枯病能力的转抗菌肽基因辣椒稳定株系。同时,对其主要果实性状、青枯病抗性进行的对比试验结果表明,转抗菌肽辣椒株系除抗青枯病能力明显提高外,果实性状基本不变。上述结果显示,外源目的基因主要特性的遗传是稳定的、表达是忠实的,从实践上验证了转抗菌肽基因工程操作的实用性。     

玉米抗甘蔗花叶病毒资源的遗传多样性研究

利用人工接毒方法对46份我国主要玉米自交系进行了两年抗甘蔗花叶病毒鉴定,筛选出高抗系8份(K22、CN962、P138、齐318、中自01、金黄96B、齐319、Pa405),抗病系7份(旱21、中自03、旱23、农大178、获白、K12、黄早四).用SSR标记研究了46份自交系的遗传多样性.49对引物共检测出168个等位基因变异,每对引物检测等位基因2～10个,