科研产出
人工合成小麦和地方品种穗发芽抗性育种利用效率
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：[目的]小麦穗发芽是影响小麦产量和品质的重要限制因子.具有抗穗发芽特性的人工合成小麦和地方品种是改良栽培小麦穗发芽抗性的重要基因资源,通过分子标记辅助选择转育人工合成小麦和地方品种穗发芽抗性位点,评价人工合成小麦和地方品种导入系抗穗发芽育种利用效率,筛选抗穗发芽小麦新材料,为小麦穗发芽抗性育种提供数据和材料支撑.[方法]以抗穗发芽的人工合成小麦SYN792和四川地方品种涪陵须须麦为母本,以穗发芽敏感品种川麦45为轮回亲本,构建2个BC1F7 群体.2017年,通过整穗发芽鉴定法对2个BC1F7 群体的1 796个株系进行穗发芽表型初筛,然后利用与人工合成小麦PHS-3D和地方品种PHS-A1穗发芽抗性位点连锁的SSR标记进行分子标记选择,筛选出整穗发芽率(SGR)小于 35%且携带PHS-3D和PHS-A1抗性位点的导入系;2018和2019年,连续2年对初筛选出的PHS-3D和PHS-A1导入系进行整穗发芽率、籽粒发芽指数(GI)和产量相关性状鉴定,其中,籽粒发芽鉴定试验设置 25℃(18GI)和 32℃(19GI)2 个发芽温度.通过不同环境下穗发芽抗性和产量数据,分析人工合成小麦和地方品种导入系抗穗发芽育种利用效率,筛选抗穗发芽且综合性状好的优异导入系.[结果]经整穗发芽鉴定初筛,从 1 796 个衍生系中筛选出SGR值小于 35%的株系 537 个;进一步对筛选出的537 个株系进行分子标记检测,发现332个株系导入了人工合成小麦PHS-3D和地方品种PHS-A1穗发芽抗性位点,包括人工合成小麦导入系 73 个、地方品种导入系 259 个;地方品种PHS-A1导入系的频率显著高于人工合成小麦PHS-3D导入系.2018和 2019年通过对 332个穗发芽抗性位点导入系穗发芽鉴定发现,不同年份穗发芽指标间均呈极显著正相关,穗发芽指标SGR和GI表现出相对稳定的趋势;人工合成小麦和地方品种导入系的3个穗发芽指标平均值(18GI、18SGR和19SGR)均低于 23%,差异不显著.不同发芽温度导入系的 GI 值差异较大,发芽温度 32℃时,人工合成小麦PHS-3D导入系的 GI值显著低于地方品种PHS-A1导入系.筛选出的73个人工合成小麦导入系中,红粒系穗发芽指标值均低于白粒系;其中,11个人工合成小麦白粒导入系表现中抗及以上抗性水平,14 个红粒导入系在不同发芽温度时GI值均低于 35%.2 年产量相关性状分析表明,人工合成小麦PHS-3D导入系的千粒重显著高于地方品种PHS-A1导入系,而穗粒数显著小于地方品种PHS-A1导入系.根据产量性状和穗发芽抗性表现,筛选出 23 个穗发芽抗性和综合性状均较好的优异导入系,包括 7 个人工合成小麦PHS-3D导入系、16 个地方品种PHS-A1导入系;人工合成小麦优异导入系中有 2 个白粒导入系穗发芽抗性中抗以上,2个红粒导入系不同发芽温度的GI值均低于 25%,表现出稳定的穗发芽抗性.[结论]人工合成小麦和地方品种均可用于改良现代栽培小麦穗发芽抗性,利用地方品种进行穗发芽抗性育种改良效率优于人工合成小麦;但人工合成小麦导入系的穗发芽抗性的稳定性优于地方品种导入系.筛选出的 23 个人工合成小麦和地方品种导入系是小麦穗发芽抗性和产量性状改良的重要基因资源;特别是人工合成小麦白粒导入系(编号5201)和红粒导入系(编号5497 和5505)是非常有育种利用价值的穗发芽抗性育种亲本材料.
关键词： 小麦 人工合成小麦 地方品种 穗发芽 产量相关性状
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2000-2020年四川小麦育成品种产量增益分析
《中国农业科学 》 2024 北大核心 CSCD
摘要：目的】分析2000—2020年四川小麦品种的产量及产量相关性状变化趋势，为四川小麦品种的产量遗传改良提供参考。【方法】2019—2022年，采用小区试验设计，测定2001—2016年以来145份四川省审定小麦品种及2000—2020年以来的60份高产小麦品种（四川省历年区试中产量位于前列的品种）的产量及产量相关性状，进而分析2000—2020年来四川小麦育成品种的产量及产量相关性状的变化趋势。【结果】145份2001—2016年四川小麦品种产量年均遗传增益为37.20 kg·hm-2或0.66%，穗粒数和单位面积有效穗数呈增加趋势，千粒重和株高呈降低趋势。相关分析表明，单位面积有效穗数和产量呈极显著正相关，通径分析表明，单位面积有效穗数的持续增加（年均增加0.42×10～4/hm2或0.13%）是145份2001—2016年四川小麦品种产量潜力提升的主要因素；60份2000—2020年四川高产小麦品种产量年均遗传增益为61.10 kg·hm-2或0.89%，单位面积有效穗数呈增加趋势，株高呈降低趋势，穗粒数和千粒重几乎无变化。相关分析表明，产量与单位有效面积穗数呈显著正相关，通径分析表明，单位面积有效穗数的持续增加（年均增加1.80×10～4/hm2或0.51%）也是60份2000—2020年四川高产小麦品种产量潜力提升的主要因素。【结论】近20年来，四川省小麦产量遗传改良育种取得一定进展，尤其是高产育种产量改良效果显著，四川省小麦品种产量水平正在逐步提升，单位面积有效穗数的持续增加是四川小麦品种产量潜力提升的主要因素。在产量要素中，高穗粒数和千粒重是四川小麦高产的重要基础，但其遗传改良处于瓶颈期。在此基础上，增加单位面积有效穗数是四川小麦产量进一步提升的关键。
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SSR标记遗传距离与杂交稻农艺性状一般配合力的相关性分析
《分子植物育种 》 2013 北大核心 CSCD
摘要：利用SSR分子标记检测了15个杂交稻亲本间的遗传多样性和遗传距离,结合配合力试验分析了这些亲本间的遗传距离与产量相关主要农艺性状的一般配合力的相关性.结果筛选到35个多态性好的SSR标记,根据SSR标记检测数据,按UPGMA聚类方法将15个亲本分为不育系和恢复系两大类群,与这些亲本的恢保特性相符合.两类亲本间的平均遗传距离为0.4945,宜恢7633与Ⅱ-32A、明恢63与川香29A间的遗传距离最大(D=0.5485),宜恢3551与宜香1A、珍汕97A间的遗传距离最小(D=0.4360).这些亲本NCII设计的配合力分析表明,产量相关的农艺性状多数受加性效应和非加性效应的共同控制,性状的一般配合力贡献率较大,但是单株产量的非加性效应作用更大.单株产量一般配合力较高的亲本是蜀恢527、川香29A和宜香1A,效应值分别为17.77、10.82和10.49.亲本间的平均遗传距离与主要性状的GCA效应值的相关系数为-0.15~0.15,有一定的相关性,但是都没有达显著水平,分子标记遗传距离与一般配合力的相关性还有待于进一步探讨.
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