科研产出
小麦穗部性状的主基因+多基因混合遗传模型分析
《中国农业科学 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。
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2个小麦株高QTL位点验证及其对产量相关性状的效应分析
《西南农业学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：【目的】小麦株高决定了种植密度和抗倒性,对产量具有显著影响。本研究旨在利用不同背景的遗传群体材料验证前期发现的2个株高QTL位点,Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A,及其对产量性状的影响,以期为分子育种提供参考。【方法】2个重组自交系群体于2015-2016、2016-2017年种植于四川双流和四川什邡,F_2群体于2017年种植于四川双流,获得表型数据。通过竞争性等位基因特异性PCR(Kompetitive Allele Specific PCR,KASP)反应、35K和90K芯片分别对2个F_2群体,川麦42×川麦39重组自交系和川麦42×川农16重组自交系进行基因分型。比较携带不同基因型株系株高、穗长、穗粒数和千粒重的差异。【结果】在F_2群体中,Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A能显著增加株高7.75%和6.19%;在2个重组自交系群体中,Qph.cib-5A能增加株高(4.2%～10%)、穗长(4%～9.1%)和千粒重(2.5%～4.5%),而不影响穗粒数。Qph.cibb-7A在不影响穗粒数和穗长的前提下增加株高(3.3%～6.1%)和千粒重(2.5%～4%)。此外,当同时聚合Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A时对株高(7.4%～13.1%)和千粒重(4.7%～7.5%)的效应更加显著。【结论】本研究证实Qph.cib-5A和Qph.cibb-7A对株高调控具有显著作用,同时对千粒重也会产生较大影响,因此该研究的结果以及开发的标记可应用于小麦育种和小麦调控株高遗传机制的解析。
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四川省近年育成小麦品种农艺性状和品质性状分析
《麦类作物学报 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：为给四川小麦新品种培育和生产提供参考,统计了2008-2018年四川省审定的100个小麦品种的6个农艺性状和8个品质性状,并对其性状变化规律及相关性进行了分析。结果表明,2008-2018年四川省审定小麦品种的产量水平呈逐年上升趋势,平均每年提高22.0 kg·hm~(-2);产量三要素中,穗数和粒重呈下降趋势,穗粒数呈上升趋势。生育期平均每年缩短0.36 d,株高呈上升趋势,但变化不明显。高产品种的穗数较多,千粒重较高,增加穗粒数可能是进一步提高产量潜力的关键。近年审定品种的粗蛋白含量和沉降值相对较高,但湿面筋含量、稳定时间等指标相对较低;同一品种多个品质指标间强、中、弱筋层次交错。总体来看,四川省小麦高产优质育种仍有较大提升空间,穗数接近350×10~4·hm~(-2)、穗粒数44粒、千粒重45 g以上的多穗型品种可能更适合四川气候和生产条件;相同品种的多个品质指标间不协调,总体较差,品质遗传改良研究亟需加强。
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CIMMYT小麦材料Kundan条锈病成株抗性QTL的定位与效应鉴定
《分子植物育种 》 2019 北大核心 CSCD
摘要：小麦条锈病是严重影响中国小麦产量的主要病害之一,利用成株抗性是小麦抗病育种的重要方向。本研究利用国际玉米小麦改良中心(centro internacional de mejoramientode maizy trigo, CIMMYT)引进的条锈病成株抗性品种Kundan和易感品种Avocet构建而成的131株群体大小的重组自交系群体来研究小麦条锈病成株抗性遗传基础。通过小麦50K DArT-Seq基因芯片技术完成131重组自交系群体的基因分型,经筛选获得了1 293个DArT-Seq标记,构建了分布于21条染色体上的22个连锁群,总长度为1 715.934 cM,两标记间的平均距离为1.34 cM。A、B和D基因连锁群长度分别为809.379 cM、674.469 cM和232.086 cM。连续两年在四川绵阳调查成株期抗性表型鉴定,利用复合区间作图法鉴定出一个位于染色体1BL上的抗条锈病主效基因QTL,位于标记G1107928与G1121552之间,遗传距离为5.5 cM,解释表型变异14.8%～18.8%,发现该基因不同于1BL上其他抗条锈病基因,具有成株抗性,为该基因的分子辅助选择和遗传利用提供了依据。
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四川省小麦品种(系)穗发芽抗性评价
《中国农学通报 》 2019
摘要：穗发芽严重影响小麦产量和品质,受到生长环境、种皮颜色和遗传基因的共同控制。由于四川地区在小麦收获季节容易出现高温高湿的气候条件,是小麦穗发芽的常发和重发区。依据材料的穗发芽抗性,有目的性地配制杂交组合选育抗性品种是控制小麦穗发芽的重要策略,而系统鉴定分析各优良品种及品系的穗发芽抗性是亲本选配的重要依据。本研究调查分析了242份2000年来四川省审定小麦品种及即将成为未来几年新品种的2017—2018年四川省区试品系的田间穗发芽情况,发现分别有23(9.5%)和67 (27.7%)份材料具有强(穗发芽率低于5%)和高(穗发芽率介于5%～15%)的穗发芽抗性。这为穗发芽抗性育种亲本的选择提供了参考;并且发现穗发芽抗性在不同类型材料中存在差异:2000年来审定品种<区试普通小麦品系<区试早播早熟小麦品系<区试特殊用途小麦品系,穗发芽抗性在未来几年品种中将有所增强;种皮颜色对穗发芽抗性具有强烈影响,随着种皮颜色加深,穗发芽抗性越强,但仍发现3份(‘川育26’、‘川辐9号’、‘川辐17号’)白皮小麦材料具有强的穗发芽抗性,为白皮小麦抗穗发芽育种提供参考。其次发现在四川环境下,早播可能会提高小麦品种的穗发芽抗性。
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不同耕作方式对小麦田杂草发生规律及产量的影响
《中国农学通报 》 2018
摘要：为了摸清新型耕作模式下四川小麦田杂草发生规律及防除方法,以传统翻耕为对照,连续5年,定田定点研究不同耕作方式对小麦田杂草发生规律及产量的影响。结果表明:不同耕作方式下,小麦田杂草种类基本相同。免耕不覆盖处理的杂草数量最多,翻耕次之,免耕覆盖稻草最少。小麦田杂草有2个出苗高峰:小麦播后2~3周有一个大的出苗高峰;播后6~7周有一个小高峰。不同耕作方式下杂草对小麦株高和分蘖无明显影响;免耕覆盖稻草与翻耕处理的小麦产量相当,且均明显高于免耕不覆盖处理。说明免耕覆盖稻草既可以显著降低杂草发生数量和为害,同时又可以明显增加小麦产量,应用前景广阔。
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四川北部丘陵地区小麦新品种(系)抗旱性比较
《四川农业科技 》 2018
摘要：四川是全国小麦生产的主产区之一,丘陵旱地面积大,近年来又时常受到干旱的影响,小麦极易发生减产。因此,提高四川小麦的抗旱能力是四川小麦育种亟待解决的。在干旱区域中,籽粒产量作为评价品种抗旱性强弱的核心指标。通过稻茬田和旱地两个环境的比较试验,发现旱地环境中的绵麦367、川麦60、川麦104、绵麦1403和绵麦51等品种的籽粒产量在400kg/667m~2以上,尤其是绵麦367的籽粒产量表现突出,在两种环境中的籽粒产量分别达到469.9kg/667m~2、431.1kg/667m~2。综合试验结果,绵麦367等5个品种适宜四川省丘陵旱地大面积推广种植,并能作为小麦抗旱育种的新材料。
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小麦成熟期QTL定位与分析
《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：小麦成熟期对粮食周年丰产具有重要的决定作用。为了给小麦分子标记辅助育种提供可用的分子标记,本研究以人工合成六倍体小麦(Bubo)和T.spelta L.衍生系(Turtur)为亲本创制的包含186个家系的RIL群体(F6)为材料,构建了包含5 301个标记(4 120个DArT标记、621个SNP标记和560个传统DArT标记),总长为2 464cM的遗传连锁图谱,利用Windows QTL Cartographer 2.5软件的复合区间作图法对在3年4点环境下的成熟期性状进行QTL检测,在LOD>2.5水平下,共定位到15个QTL,分布于小麦的1A、2B、2D、3A、4A、4B、5B、7A和7B染色体上,可解释4.42%～12.67%的表型变异。其中在1A染色体上控制小麦成熟期的QTL贡献率最大;4B染色体的1215714-1068877F0-44CG区间内3年3点均检测到的QTL与1215714标记遗传距离为0.01cM,近乎共分离,为下一步分子标记辅助选择的精准性提供了坚实的基础。
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多重易位小麦新品种(系)的选育及细胞学鉴定
《麦类作物学报 》 2018 北大核心 CSCD
摘要：为了进一步研究多重染色体易位在培育小麦新品种(系)中的潜在价值,对四川省农业科学院作物研究所育成的小麦品种川麦62进行了荧光原位杂交分析,发现川麦62含5BS·7BS和5BL·7BL易位染色体。从杂交组合内麦8号/2*川麦62的后代中选育出了农艺性状优异的高代稳定品系16EW381和16EW458,原位杂交鉴定发现16EW458是含6VS·6AL、5BS·7BS和5BL·7BL的三重易位系,16EW381是含6VS·6AL、5BS·7BS、5BL·7BL、3BS·5AS和3BL·5AL的五重易位系。同时,产量比较和抗病性鉴定结果表明,16EW381和16EW458产量及对条锈病和白粉病的抗性有明显提高。综上,本研究将为今后的小麦育种及种质创新提供一个新的思路。
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