利用回交和标记辅助选择快速培育高油酸花生品种及其评价

【目的】高油酸育种是花生品质改良的重要方向,利用回交育种结合标记选择可快速实现现有推广品种的高油酸化改良,探讨利用这一技术体系进行花生高油酸遗传改良的实践和效率。【方法】以目前推广的优质高产抗病品种中花16、中花21、泉花551、徐花13为轮回亲本（母本,基因型AABB）,以高油酸材料冀花13为非轮回亲本（父本,基因型aabb）配制4个杂交组合,一年种植两季并进行人工杂交或自交,夏季在武汉种植,冬季在湛江南繁基地种植,通过1次杂交、4次回交和1次自交得到BC₄F₂后代。利用PCR产物测序方法,鉴定杂交和回交后代的基因型：根据回交后代基因型分离规律及ahFAD2A与ahFAD2B序列高度同源性的特点,用引物F0.7/R3在一个PCR反应内同时高效扩增F₁和回交后代（BC₁F₁-BC₄F₁）的ahFAD2A和ahFAD2B片段,并利用R3作为测序引物进行反向测序,读取测序峰图判别基因型,在回交后代中筛选基因型AaBb的后代作为下代回交父本。自交后代（BC₄F₂-BC₄F₃）基因型鉴定采用KASP分型,获得高油酸（基因型aabb）后代。对获得的基因型为aabb的高油酸后代与其对应轮回亲本进行重要农艺性状、品质和重要抗病性的调查和SSR标记检测。【结果】在3年时间内,4个组合分别获得10、5、6、8株BC₄F₂高油酸纯合隐性基因型（aabb）单株,通过一代自交获得相应的BC₄F₃株系,对获得的高油酸株系与轮回亲本进行植物学、农艺性状、品质和青枯病抗性的考察,最终,4个组合均获得了与轮回亲本综合性状最接近的株系,分别为ZJ019、ZJ109、ZJ160和ZJ805,其油酸含量为82.54%、79.85%、79.22%、和78.94%,可作为轮回亲本对应的高油酸新品种。另外,本研究还对中花16回交组合中获得的高油酸株系的遗传背景进行了SSR分子检测,发现ZJ019株系的回复率达94.8%,在该组合中回复率最高,这一结果与植物学、农艺性状鉴定的结果一致。【结论】利用连续回交、南繁加代和分子标记辅助选择等技术可在3年内快速实现现有推广花生品种的高油酸化改良。     

野生花生脂肪酸组成的遗传变异及远缘杂交创造高油酸低棕榈酸花生新种质

以花生属19个近缘野生物种87份种质和113份栽野远缘杂交后代为材料, 系统分析野生花生脂肪酸组成的遗传变异及其在栽培种花生脂肪酸改良中的潜力。结果表明, 野生花生的棕榈酸含量与栽培种花生相似, 硬脂酸和油酸含量略低于栽培种花生, 亚油酸含量略高于栽培种。不同物种间以及同一物种内不同资源间的脂肪酸组成存在较大差异。A. rigonii棕榈酸含量较低, A. pusilla和A. duranensis油酸含量较高, A. batizocoi亚油酸含量较高, A. rigonii和A. duranensis油酸和亚油酸含量变幅较大。发掘出油酸含量达60%以上的野生资源2份(19-6, A. duranensis和23-1, A. sp.), 亚油酸含量达40%以上的资源7份, 其中A. rigonii(编号为11-4)亚油酸含量高达48%, 是目前所发现的花生资源中亚油酸含量最高的种质。远缘杂交后代脂肪酸的变异远远超过亲本间的差异, 而且不同组合间的棕榈酸、硬脂酸、油酸和亚油酸含量差异达显著或极显著水平。通过远缘杂交获得了6份油酸含量达64.0%以上且棕榈酸含量在8.5%以下的新种质, 其中yz8913-8油酸含量达67.85%, 比其栽培种亲本提高近30个百分点, 且棕榈酸含量仅7.60%。SRAP检测表明, 这6份远缘杂交后代除整合了亲本的DNA片段外, 还产生了新的DNA片段, 有的还丢掉了亲本的某些片段。农艺性状分析表明, 其中4份种质的综合农艺性状较好, 具有重要育种利用价值。     

不同地区花生品种的主要性状分析

在我国地方花生品种中，从南到北主茎高逐渐降低，百果重增加，出仁率变化不规则。南方珍珠豆型的生育期比北方的短，北方普通型的生育期比南方的短。四川地方花生品种中有少量抗锈病和根结线虫病的抗源。尚未发现抗轻斑驳病毒病的抗源。抗青枯病的抗源大多来自南方。河南地方品种的种子蛋白质含量最低，含油量最高。山东珍珠豆型和龙生型蛋白质含量比广东的略低，而普通型的含量比广东的高，油酸含量的变化与之类似，而含油量和亚油酸含量的变化与之相反。     

花生品种资源的收集保存鉴定

至１９９０年，共收集花生种质资源４３２９份，其中４１５０份完成了繁种入库任务，并开展抗病性和品质鉴定分析工作。鉴定出抗锈病资源２５５份、抗旱斑病２２２份、抗晚斑病９２份、抗根结线虫病２份，抗青枯病８５份。抗锈兼抗早斑病的１７０份；抗锈兼抗晚斑病种质５１份；抗旱斑兼抗晚斑病的５６份；抗三种叶部病害的４５份；抗青枯病兼抗根结线虫病的２份。通过蛋白质、脂肪、油／亚比分析筛选出蛋白质含量在３２％以上的２６２份；含油量在５６％以上的资源２２６份；油／亚比在３—５．４９的品种５０份。     

花生锈病抗性的AFLP标记

利用抗、感锈病的花生品种为亲本配制杂交组合远杂9102 ×ICGV86699,以其F2分离群体为研究材料, 利用BSA 法和AFLP技术,获得了与锈病抗性连锁的2个分子标记,与抗性基因间的遗传距离分别为10.90cM和7.86cM。利用获得的分子标记对其F3进行了验证，分子标记与抗性鉴定结果具有较高的一致性。     

花生种质耐低温性研究进展

花生是我国重要的油料和经济作物,春播花生常因受倒春寒等低温冷害导致出苗低、烂种,严重影响产量和品质,耐低温性成为花生种植的关键考虑因子。为花生耐低温性鉴定方法的选择及其耐低温花生种质的筛选提供参考,从花生种质耐低温表型鉴定研究方法、耐低温相关的生理生化指标测定、耐低温分子生物学研究和耐低温花生种质资源等方面进行综述,总结归纳花生耐低温研究进展,并提出下一步研究方向。     

中国花生青枯病抗性遗传改良研究进展

由Rastonia solanacearumE.F.Smith引起的青枯病是中国及一些东南亚国家花生生产的重要限制因子。综述了近年来中国在花生青枯病的病原鉴定、抗病机理、抗性遗传规律、抗病种质鉴定发掘、抗病品种选育方面取得的研究进展及成就,并就存在的抗性品种产量较低、品质性状差、抗性鉴定费时费力、所利用抗源单一等问题进行了讨论,提出今后研究的重点在于采用多重杂交方式或借助现代生物技术引进疏枝亚种为抗源,同时要大力发掘利用野生花生抗性材料,完善分子标记辅助选择体系。     

花生属野生种质资源的利用途径

花生(Arachis hypogaea L.)是重要的油料作物之一,亦是人类重要的蛋白质来源。国内外花生生产的不断发展,给花生的科研工作提出了新课题,改良花生品种成为育种工作者最迫切的任务。改良品种的根本途径在于丰富花生的遗传基础,扩大变异来源。而栽培种花生的遗传脆弱性和狭窄性给育种工作带来了困难,使花生的改良工作不得不与花生属野生资源的研究利用相结合。印度、美国已把野生种质的病虫害抗性和免疫鉴定摆上了重要地位,并认为野生种中蕴藏着极丰富的抗性基因。     

单粒花生蔗糖含量近红外预测模型的建立

蔗糖含量是影响花生口感和风味的重要因素,培育高蔗糖甜味品种已成为食用型花生遗传改良的重要目标。因此,建立单粒花生蔗糖含量的近红外预测模型有助于加快甜花生品种选育进程。本研究选择128份遗传多样性丰富的代表性材料,采集了近红外光谱,利用高效液相色谱-折光指数检测器(HPLC-RID)测得蔗糖含量化学值,并利用偏最小二乘法(PLS)建立了单粒花生蔗糖含量的数学预测模型,其决定系数(R2)为0.913,交叉验证根均方差(RMSECV)为0.750。另选用50粒花生种子对预测模型进行外部验证,预测值和化学值的相关系数达0.92,表明本研究建立的模型预测值准确可靠。本研究建立的单粒花生蔗糖含量预测模型可以应用于杂交早期世代育种材料蔗糖含量的选择,也可以应用于高蔗糖材料纯度的筛选和鉴定,为食用型花生品种选育和产业化应用提供技术支撑。     

花生种质资源耐低温表型鉴定方法研究

本研究目的是构建既可鉴定花生种质资源耐低温属性,又可进行耐低温性数量性状分析的表型鉴定方法。本方法构建公式相对发芽率=x_i/y_i×100%,花生耐低温性属性分级标准鉴定花生耐低温属性,及利用相对发芽率数据进行耐低温数量性状分析。利用此方法对94份花生种质资源进行鉴定,鉴定出相对发芽率≥85%耐低温型(R)6个,约占检测资源的6.38%,分别为山花8(A1)、豫花1(A38)、开农30(A10)、白沙1016(A37)、油4(A32)和泉花646(A42),从94份花生资源中选取20份材料进行田间耐低温验证,其结果与本研究构建的方法结果一致,证明花生种质资源耐低温表型方法可以鉴定花生种质资源耐低温属性;利用此方法鉴定出徐花13×中花6重组自交系群体(RIL)各家系及亲本,分析耐低温性主基因+多基因遗传模型,符合模型G-1,主基因的遗传率为91.21%,多基因的遗传率为8.34%,证明此方法可应用在耐低温性数量性状分析上。