黑麦染色质诱导小麦群体数量性状变异及特异株系的选育
2024北京备战新方案生物_141-160
(3)二倍体黑麦(2n=14R)是小麦的近缘物种,耐旱耐寒和抗病能力都很强。
为引入黑麦优良性状培育异种染色体代换的小麦新品种,研究人员进行了杂交实验,如图2。
以4D缺体小麦为母本,经过人工后授以黑麦花粉,所得F1代体细胞含有条染色体。
由于F1雌雄都不育,用图中①处理F1幼苗使其染色体加倍。
经过细胞学观察,选择条染色体的F1植株进行回交。
在F2代中选择小于47条染色体的植株继续回交,所得F3植株染色体数以40条、41条、42条居多。
其中可选择条染色体的个体进行自交,即可得到染色体数恢复的小黑麦异种染色体代换系小麦,经筛选鉴定后可用于生产。
该方法可大大缩短育种年限,有计划地引入异源染色体。
(4)育种专家在小麦培育过程中偶然发现一株隐性纯合突变体,为判断此隐性突变基因的位置(在几号染色体上),利用正常小麦植株和各种单体小麦植株,结合上述方法,提出你的实验思路: 。
考点3生物变异在育种上的应用18.(2023·丰台一模)禾柄锈菌是一种真菌,会引起小麦秆锈病害。
经我国科学家研究发现,黑麦中携带小麦秆锈病的抗性基因,可为小麦抗病育种提供新的种质资源。
以下叙述不正确的是() A.禾柄锈菌在进化过程中可能发生了变异 B.禾柄锈菌与黑麦和小麦等植物协同进化C.禾柄锈菌的持续感染导致黑麦产生了抗性D.黑麦为小麦抗性基因的筛选提供了原材料19.(2023·朝阳二模)野生型马铃薯大多自交不亲和。
研究者培育DMP基因突变的马铃薯,开展如下杂交实验。
下列叙述错误的是()A.分析种子中双亲的特异性DNA序列可确定其染色体来源B.DMP基因突变可使父本来源染色体全部或部分消失C.杂交实验过程中获得的单倍体幼苗由种子发育而来D.经秋水仙素处理即可获得具有母本优良性状的植株20.(2022·西城一模)柑橘类水果深受人们喜爱,但大多种类多籽。
利用“默科特”橘橙二倍体叶肉原生质体和“早金”甜橙单倍体愈伤组织培育三倍体柑橘,相关叙述错误的是()A.用盐酸解离获得默科特橘橙二倍体叶肉原生质体B.常用花药离体培养获得早金甜橙单倍体愈伤组织C.用电融合法或PEG法均可诱导两种原生质体融合D.三倍体柑橘不能通过有性繁殖扩大种植面积21.(2021·石景山一模)农业生产中,单倍体植株的出现加快了育种进程,为遗传学研究提供了背景纯合的植物材料。
小麦——黑麦代换系高代的减数分裂行为观察与分析
２ １ 染 色体 异常 行为及 对 照 图片如 图 １ ４ ． ～１
２ ２ 各 品 系具 异 常现 象 的 细胞 数 及 比率 （ 表 ． 见 １ ）
２ 结果 与分析
表 １
一
注 ： 期 Ｉ 后 期 Ｉ的异 常 包 括 桥 、 片 、 后 染 色 体 。 后 和 Ｉ 断 落
同， 明不 同黑麦 染 色体与 小麦 染 色体补偿 功 能有差 异 ， 说 对小 麦染 色体 的配对 影 响也 有差异 。充分验 证 了黑麦 染 色体进 入 小麦对 小麦 染 色体 配对 有 一 定 的影 响 ， 高世 在 代仍 需做 细胞 学检 测 ， 中选 出稳 定的 、 从 补偿 功 能好 的、 利用价 值 的代换 系。 有
幼穗取 下立 即用 卡诺 固定 液 （ 水 乙醇： 无 冰醋 酸 ＝ ３ １ 固定 ５ ｈ以上 ， 洗 ， 择 适 宜 的花 药 在 １ ：） 水 选
性状 良好 、 遗传稳定可以直接推广 ； ｅｉ 等选育 Ｍｔ ｔ ｎ 的 １／１ Ｒ Ｂ代换 系 ， 为 １ 因 Ｒ短 臂 上 既 有抗 逆 基 因 又有 丰产基 因 已 被 大 面 积 推 广 种 植 Ｊ 。只 有 稳
复染 ） 。用作 原位 杂交 的制 片不 能用 １ｍ ｌＬＨ １ ｏ／ Ｃ
维普资讯
８ ２
哈尔滨师范大学 自然科学学报
２０ ０ ８年
水解 谢夫试 剂 染 色 ， 可直 接 用 醋 酸洋 红染 色 。经 过 １ｍｏ／ Ｃ 解离 的花药 容 易 压片 可 以获 得 理 ＬＬＨ Ｉ
常 箍 细 胞
２ ３ 图表分 析 ．
（） ３ 黑麦 染 色体虽 然 可 以代换 小 麦染 色 体 ， 但
正常 的减数 分裂 中期 Ｉ为规 则 的环 状 二价 体 其亲 和性 和分 裂 时 间 略有 差 异 ， 出现 分 裂 不 同 常 （ 图 １ ） 出现 单价 体 、 常 分裂 和微 核 说 明 步现 象 ， 能是 黑麦染 色 体在 小麦 Ｐ 基 因影 响下 如 —１ ， 异 可 ｈ 减 数分裂 不 正 常 ， 传性 不 稳 定 。在 减 数 分 裂 全 配对 不完 全 ， 前 分 离 ， 而 出现 两 个 黑 麦 单 价 遗 提 从 这 过 程 中检 查 分裂 行 为 是 否 正常 ， 以准 确 的鉴 定 体 ， 可通过 原 位杂交 作进 一步 验证 。 可 （） ４ 小麦 和黑 麦染 色体有 部分 同源性 ， 补偿 效 代换 系是 否有变 化 。
小麦_黑麦染色体代换的研究
2 .2 代换系的细胞学观察
价值
20-19 、20 -21 两个品系 , 经染色体 C -分带
M ettin 等指出 :在黑麦 1R 的短臂(1RS)上带有
鉴定 , 均有一对染色体 短臂上具有随 体 , 长臂 具端 抗白粉病的基因 Pm8 、Pm 9 、Pm17 、抗杆锈 Sr31 、抗
带 , 小麦没有这条染色体 , 是黑麦 1R 染色体 。 检测 叶锈 Lr26 、抗 条 锈 Yr9 基 因 、抗 麦 蚜 虫 Sr31 基 小麦的 21 对染色体缺 1D 染色体 , 因而确定为 1R/ 因[ 3] 。在黑麦 1R 染色体上还有 S 型雄性不育的保
2 21
规则的二价体 , 正常可育 , 在生产上可以直接利用 。 1 .2 杂交组合及代换系的选育
如果用异附加系与单体杂交 , 可获得一条染色体的 在新麦 73 ×克旱 9 号 , Rosners ×克 156 、广 74
代换 , 这条染色体在减数分裂中将作为同祖单体起 ×克旱 9 号杂交组合的 F2 、F 3 世代中选择带有某些 作用 , 可诱导小麦单体染色体与同祖染色体联会 , 产 黑麦性状的普通小麦类型植株 , 并按性状继代选择 ,
91.2
11.3
18
56
38
同上
抗旱
正常 杆强 、颖具茸毛
20 -35
112.5
11.2
22
64
34
同上
抗旱
正常
同上
20 -39
106.5
10.8
20
62
35
同上
抗旱
正常
同上
20 -15
110.5
12.5
18
58
34
小黑麦研究进展
小黑麦研究进展朱铁霞;高凯;王国成【摘要】As a new species,Triticale has some characteristics such as salt-stress tolerance,dry-stress tolerance and stress resistance and so on.It was widely distributed in North of China.It can be used by more use patterns （silages,hey making and grazing.） And it can reduce the question of the lack of feed for season factor.To discuss the actuality of the study of Triticale of China from salt-stress tolerance,dry-stresstolerance,yield,quality and breeding and so on.%小黑麦作为人工合成的新物种,其具有耐盐碱、抗旱、抗逆性强等特性,在我国北方地区广泛分布.其具有多种利用方式（青贮、干草调制和放牧均可.）能够有效的缓解我国北方地区由于季节原因而出现的饲料短缺问题.本文从小黑麦耐盐碱性、抗旱性、产量、品质及种质与育种特性等几个方面入手,对我国小黑麦的研究现状进行综述,为我国小黑麦研究者提供参考.【期刊名称】《内蒙古民族大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2011(026)004【总页数】5页(P433-437)【关键词】小黑麦;耐盐碱;抗旱性;产量【作者】朱铁霞;高凯;王国成【作者单位】内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028043;内蒙古民族大学农学院,内蒙古通辽028043;通辽市农畜产品质量安全中心,内蒙古通辽028000【正文语种】中文【中图分类】S512.4小黑麦（Triticale）是由小麦属（Triticum）和黑麦属（Secale）物种经属间有性杂交和杂种染色体数加倍而人工合成的新物种，具有耐旱、耐盐、耐贫瘠、抗逆性强、适应性广等特性；饲用小黑麦的生物产量高，植株适口性好，为畜禽所喜食〔1〕.在小黑麦利用过程中既可以产粮又能够获得大量的秸秆或者优质青草，在很大程度上解决了养殖业遇到的粗饲料、青饲料和精饲料地区短缺问题〔2～5〕，并且小黑麦的种植还具有成本低、收益大的特点.在我国安徽、新疆、甘肃、黑龙江、河北、四川、江苏等地均有种植〔6～12〕.小黑麦除了为畜禽提供饲料外，还具有一定的生态修复功能，尤其对盐碱地的修复〔13〕.因此，小黑麦地研究已引起人们的广泛重视.近年来，国内外小黑麦育种、栽培和生理学家们对小黑麦的耐盐性、抗旱性等方面开展了大量工作.本文通过查阅资料（1986-2010年），从我国小黑麦耐盐性、抗旱性、产量、饲用价值及其种质与育种特性等几方面入手，对我国小黑麦研究现状进行综述，为我国小黑麦研究提供参考.1 小黑麦耐盐性研究种子发芽是麦类作物生长发育的重要阶段，芽期对盐胁迫的忍耐主要反映种子吸水膨胀，萌动生根等综合能力.种子耐盐性及其机制是植物耐盐性早期鉴定及耐盐个体与品种早期选择的基础〔14〕.麦类作物品种种子的发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、胚芽长、幼苗长等指标均可反映种子的发芽速度、发芽整齐度和幼苗健壮程度及发芽期耐盐性的强弱〔15～17〕.种子和幼苗对盐胁迫的响应情况一直是小黑麦耐盐性研究重点内容.黄婷〔18〕等对不同浓度NaCl浸种试验表明，影响小黑麦的临界浓度为500 mg L-1，达到该浓度之前处理与对照之间相比差别不显著；但随着盐浓度的升高小黑麦发芽率、发芽势、发芽指数、胚芽长、芽重等指标均呈下降趋势.周琳〔19〕等采用培养皿发芽法，研究NaCl处理对黑麦、硬粒小麦和小黑麦发芽的影响.发现低浓度NaCl对种子萌发的影响较小，高浓度NaCl对种子萌发起抑制作用.三种麦类作物耐性顺序为黑麦最高、小黑麦次之，小麦最低.时丽冉〔20〕等设置不同浓度NaCl溶液，研究15种小黑麦品种种子萌发对NaCl溶液的响应情况发现随NaCl浓度增大，所有小黑麦品种的发芽率、发芽指数、活力指数、胚根长、胚芽长均呈下降趋势.1.0%、1.5%的NaCl溶液处理与对照相比差异显著（p＜0.05）.且不同小黑麦品种种子发芽受盐胁迫抑制的程度不同.时丽冉〔15〕等利用不同浓度NaCl溶液对三叶期小黑麦幼苗进行处理，通过测定供试小黑麦质膜透性、丙二醛含量，脯氨酸含量、抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及根系活力等指标，对以上指标进行综合评分得出，耐盐性强的品种为NTH1048和NTH1887，劲松49、黔中3号、中新830属于盐敏感品种，这也从另一方面说明小黑麦的耐盐性受其遗传基因的控制.麦类作物苗期生长是其由异养过渡到自养的敏感时期，因此该时期麦类作物的耐盐性对麦类作物后期的生长发育及最终的产量具有十分重要的意义〔21〕.耐盐能力较强的小黑麦在即使受到盐碱胁迫，其也会表现出较为优良的农艺性状，比如植株偏高、小穗较长、籽粒饱满等〔22〕.时丽冉〔23〕等研究表明小黑麦经NaCl溶液处理，其幼苗的生物量受到一定的影响，其中浓度50 mmol L-1NaCl处理使小黑麦各品种的苗高、根长、鲜重稍有增加或基本与对照相同.随NaCl浓度的递增，对幼苗生长的抑制作用加强，苗高和根长减小，幼苗鲜重逐渐降低，并且不同处理间差异极显著（p＜0.01）.盐胁迫条件下，耐盐植物主要依靠自身的渗透调节及其在长期进化过程中形成的较为精细的去除、中和及捕获活性氧的氧化防御体系，来提高自身耐盐能力.其渗透调节能力的增加与各种渗透调节物质的主动积累是分不开的，其中游离脯氨酸、可溶性糖和蛋白质以及甜菜碱等渗透调节能力的维持起主要作用.而抗氧化防御系统则主要包括抗氧化酶系统和非酶系统的抗氧化剂类.超氧化物歧化酶（SOD）、过氧化氢酶（CAT）和抗坏血酸过氧化物酶（APX）是植物清除活性氧的主要抗氧化酶类，活性氧清除酶类可以清除活性氧，尽可能地减少活性氧的积累，减轻膜脂过氧化，保护膜系统的稳定性〔24〕.时丽冉〔15〕等对不同基因型小黑麦耐盐性研究发现，当NaCl浓度小于50 mmol·L-1时供试小黑麦质膜透性、丙二醛含量、渗透调节物质脯氨酸含量以及抗氧化酶SOD、POD、CAT活性及根系活力与对照之间差异不显著，而当NaCl的其他浓度下上述渗透调节物质均显著增加（p＜0.05）、抗氧化酶活性及根系活力呈现先生高后降低的变化趋势.李焰焰〔25〕等利用5-磺基水杨酸、水杨酸对盐胁迫下小黑麦种子萌发及幼苗进行处理，发现适当浓度的两种酚酸均能提高小黑麦种子萌发的发芽率、发芽指数、活力指数，浓度增高则抑制种子萌发.适当浓度的两种酚酸还能降低幼苗叶片电导率和丙二醛（MDA）含量、提高叶绿素含量.周琳〔19〕等研究发现NaCl处理对3种小麦的H+-ATP酶活性具有一定的降低作用.2 小黑麦耐旱性研究干旱对牧草造成的损失在所有的非生物胁迫中占首位，仅次于生物胁迫病虫害造成的损失〔26〕.而作物受到干旱胁迫过程中，其首先是农艺性状发生改变，例如牧草产量、叶片含水量、根系特征等均会发生相应变化〔27〕.在小黑麦干旱胁迫研究过程中，干旱胁迫对小黑麦农艺性状的影响也是重要研究内容之一.李春艳〔28,29〕等通过设置干旱和适水（滴灌）两种条件对小黑麦的分蘖数、株高、单株干重、小区产量等进行研究表明，干旱胁迫条件下小黑麦的产量、单株干重等指标均呈现下降趋势，但是下降趋势因品种不同而略有差异.并利用灰色关联度分析法对20种春性饲草型小黑麦品种（系）在水培与模拟干旱2种条件下芽期主要性状与种子萌发抗旱指数的关联度进行分析，得出各指标变化值与种子萌发抗旱指数间的关系密切程度依次为：根冠比、芽鞘最大值、最大胚根长、芽鞘存活率、根数.孙黛珍〔30〕等通过采用盆栽对灌浆期六倍体小黑麦控水模拟干旱，分析干旱对各个农艺性状指标的影响，其结果表明灌浆期水分胁迫下所有品种都表现出株高降低，穗长变短，单株粒重、千粒重下降，每穗总小穗数、主茎穗粒数减少，而且与对照之间达差异显著或极显著（p＜0.05）.并且不同品种之间存在一定差异.王曙光〔31〕、焦文英〔32〕等利用20%PEG-6000（-0.975MPa）为渗透介质室内模拟干旱，分析六倍体小黑麦萌发期发芽率、发芽势、胚芽鞘长、根长、根数的变化.结果表明，干旱胁迫对小黑麦发芽率、发芽势、胚芽鞘长、根长表现出不同程度的降低或者缩短，同时不同品种之间表现出显著的差异（p＜0.05）.渗透条件物质和酶的调节功能是植物抵御和适应干旱胁迫的重要方式和途径.也是干旱胁迫研究过程中的重要研究内容.王金玲〔33,34〕等通过30%PEG-6000渗透液模拟干旱环境对小黑麦幼苗进行干旱胁迫处理，对小黑麦的抗旱机制进行研究.发现随着胁迫时间的延长，叶片相对含水量下降，复水后上升，再胁迫后又下降；脯氨酸含量与叶片相对含水量变化呈相反趋势.同时叶片中也诱导出了新蛋白带，兵器胁迫时间的不同其产生新蛋白的数量也不同.干旱直接影响植物的生长，而这种影响主要是通过影响植物叶片光合作用来实现.魏亦农〔35〕等通过测定旗叶的叶绿素荧光诱导动力学参数对干旱胁迫条件下的光合特性进行研究.发现随干旱胁迫的加剧，PSⅡ活性下降；而初始荧光（F0）和非化学猝灭（qN）则有所上升.魏亦农〔36〕对干旱条件下不同品系小黑麦抽穗期旗单叶光合速率日变化的研究，发现不同品系光合日变化基本呈现双峰型，在干旱时旗叶光合明显下降.同时绿叶面积和产量之间呈显著正相关关系（p＜0.05）.3 小黑麦饲用价值及其影响因素小黑麦营养价值高，适口性好，马、牛、羊等家畜喜食，可青刈、割制干草、青贮和放牧利用.佟桂芝〔37〕等对小黑麦籽粒营养价值分析，得出籽粒中平均含蛋白质4.61%、粗脂肪2.24%、粗纤维33.46%、无氮浸出物42.5%、粗灰分6.02%、钙 0.37%、磷 0.1%.小黑麦叶片中蛋白质含量高达15-19%，含有10种人体必需氨基酸且含量均衡.在其含有的氨基酸中赖氨酸含量高达0.41%-0.49%.孙敏〔38〕等发现饲用小黑麦茎叶多汁，含糖量高，经测试，平均含糖11-12垂度.分蘖期植株茎叶蛋白质含量高达24%-27%，赖氨酸含量为0.6% 左右；扬花后7-10天蛋白质含量15% 以上，赖氨酸含量可达0.5%，小黑麦青贮除胱氨酸低于饲用大麦外，其余16种氨基酸均高于大麦，总量达到6.67%，比大麦提高17.2%.另据中国农科院作物所5次对307个小黑麦品种进行测定，小黑麦蛋白质含量平均为16.2%，均高于小麦12% 左右.虽然小黑麦是一种优质、高产的饲用牧草，但是在研究过程中如何提高小黑麦的产量和营养物质含量仍然是重点内容之一.氮素作为禾本科牧草敏感元素，对禾本科植物的产量、营养物质等具有重要影响.董召荣〔4,5〕，朱玉国〔39〕，李焰焰〔40〕等对不同刈割期小黑麦中饲237进行氮肥处理，发现氮素添加能够显著提高小黑麦产量，可显著改善刈割后的再生性，促进植株生长，提高二茬鲜草、干草产量，且差异达极显著水平（p＜0.01），并能够提高粗蛋白、粗脂肪、氨基酸含量，降低粗纤维含量.李晶〔18,41〕等设置不同氮肥水平和栽培密度，对小黑麦分蘖成穗及产量构成进行研究.得出对于分蘖能力较高的东农 5305应适当降低基本苗，少施氮肥也可实现高产.李陶〔42〕等通过研究不同密度和氮肥对小黑麦东农96026品质性状及产量的影响.发现群体大小、氮素水平对子粒品质性状及品质均产生较大影响，种植密度为450万株 hm-2、施氮水平为150kg hm-2时产量结构比较协调，产量最高，品质最优.田灵芝〔43〕等对刈割-追氮处理条件下小黑麦抽穗后的相关光合指标的研究，得出施加氮肥能够提高抽穗后旗叶叶绿素含量，旗叶净光合速率（Pn）高峰出现的时间均在抽穗后18 d左右.李焰焰〔44〕等研究了不同的施氮量和施氮方式对小黑麦中饲237光合特性的影响.发现氮肥能增加叶面积指数、提高叶绿素含量和花后净光合速率，明显提高鲜草产量.吉彪〔45〕等对不同施氮水平小黑麦叶绿素荧光参数的影响，发现小黑麦旗叶最大荧光产量Fm开花后呈M形曲线变化趋势，且随施氮量的增加而有所下降；旗叶最大光化学量子产量Fv/Fm均随施氮量的增加而升高；施氮处理旗叶非光化学淬灭qN低于对照处理；旗叶光化学淬灭qP呈单峰曲线变化，且施氮处理明显高于对照处理.刈割作为牧草的重要利用方式，其在小黑麦的利用过程中对产量和营养价值有重要的影响.李焰焰〔46〕等对小黑麦刈割试验发现，在皖北地区能够刈割1-2次，在配合适量追肥，刈割后不影响再生草的草产量和籽粒产量.李晶〔3〕等对不同密度条件下小黑麦进行刈割，发现早期刈割，再生草能够达到正常株高，分蘖期刈割密度为600万株hm-2时获得较高饲用产量.该试验也表明在黑龙江地区小黑麦可以刈割，并以早期刈割为佳.生育期也是影响小黑麦营养物质含量重要因素.李诚〔10,47〕等小黑麦营养物质含量和小黑麦产量的相关性分析，得出小黑麦扬花7-15d为刈割最佳时期.这时刈割小黑麦的产量、营养物质含量最高.此外品种也是影响小黑麦产量和营养价值的重要因素.孙建勇〔48〕，王瑞清〔49〕，张凤云〔50〕，朱新开〔51〕等研究均表明品种对其产量和品质的影响.4 小黑麦的种质与育种特性前人在小黑麦的种质资源研究方面进行了大量的工作.早在上世纪70年代在我国便有小黑麦方面的相关报道，当时主要集中在组织培养方面，特别是花粉培养.如孙敬三〔52〕等对小黑麦花药培养方面的研究.唐选明〔53〕等利用小黑麦单倍体性胚性愈伤组织，获得了再生绿苗.魏凌基〔54〕等利用小黑麦植株穗粒体培养技术，对不同浓度蔗糖浓度对穗粒形成影响的研究，发现蔗糖浓度低于4% 时，随着蔗糖浓度的上升，其穗结实率增加.柴守玺〔55〕等用赤霉菌处理不同小黑麦品种（系）的愈伤组织，发现赤霉菌含毒代谢物对小黑麦愈伤组织生长有抑制作用.孙娜〔56〕，曹禹〔57〕等对基因型和培养基以及激素和碳源对花药愈伤组织诱导的影响进行研究，发现基因型和培养基对冬性小黑麦愈伤组织的诱导率均具有显著影响，而对部分春性小黑麦的影响差异不显著；激素和碳源的调整对愈伤组织的诱导有一定程度的影响，但差异不显著.同时研究者对小黑麦的遗传性状等相关内容也进行了细致的研究.其中舒焕麟〔58〕等利用射线诱导方法对小黑麦株高遗传性及染色体组成进行了研究.王瑞清〔59,60〕等，利用Griffing完全双列杂交方法Ⅱ，采用加性-显性模型分别对6个小黑麦亲本的粗蛋白、粗脂肪、粗灰分、粗纤维和无氮浸出物5个饲草品质性状及单株产量、单株穗数、每穗粒数、千粒重、株高、穗下节间长和穗长7个产量构成性状的基因效应、遗传组成和配合力进行了研究.王白羽〔61〕等对六倍体小黑麦耐盐相关基因克隆cDNA-AFLP技术反应体系，并探索其应用效果.周福平〔62〕等利用RAPD标记对小黑麦种质资源的遗传多样性进行了分析.樊存虎〔63〕等对普通小麦品种间及与六倍体小黑麦种间杂种F1农艺性状进行了遗传分析.陈华华〔64〕等采用CIMMYT小黑麦与小麦杂交培育出高穗整齐度实心矮秆种质.王瑞清〔65〕等采用完全双列杂交试验设计，利用农艺性状的加性-显性遗传模型，分析了小黑麦15个F1、F2代组合7个主要产量性状的遗传表现.舒焕麟〔66〕等对60Coγ射线诱导的小黑麦半矮秆突变品系CA577平均株高变异、株高遗传性及其染色体组成进行了鉴定.魏亦农〔67〕就6个不同基因型小黑麦光合特性进行了研究，结果表明不同基因型小黑麦其光合速率、Fo、Fm、Fv/Fm均有显著差异，但不同光合特性参数差异不同.参考文献【相关文献】〔1〕孙元枢.中国小黑麦遗传育种研究与应用〔M〕.杭州:浙江科学技术出版社,2002.〔2〕孔广超,曹连莆,艾尼瓦尔,等.高产优质饲草型小黑麦新小黑麦2号的选育与应用〔J〕.种子,2005,24（11）:72-73.〔3〕李晶,杨猛,庄文峰,等.刈割对不同密度小黑麦东农5305产量及再生营养的影响〔J〕.作物杂志,2009,1:73-78.〔4〕董召荣,李焰焰,朱玉国,等.前茬施氮对皖草2号草产量影响的研究〔J〕.草业科学,2007,20（6）:27-33.〔5〕董召荣,田灵芝,赵波,等.小黑麦牧草产量与品质对施氮的响应〔J〕.草业科学,2008,25（5）:64-68.〔6〕李焰焰,张桂芳,张晓涛,等.饲用小黑麦在皖西北地区的引种及生产性能〔J〕.贵州农业科学,2010,38（9）:152-154.〔7〕段禳全,杜银川,王凤山.通渭县小黑麦与黑麦引种试验初报〔J〕.甘肃农业科技,2007,（8）:26-28.〔8〕李晶,祖伟,吉彪,等.氮用量对小黑麦东农96026群体生长及饲用品质的影响〔J〕.中国农学通报,2009,25（7）:141-144.〔9〕谢楠,赵海明,刘贵波,等.河北低平原区饲用黑麦、小黑麦的引种筛选试验〔J〕.华北农学报,2006,21（增刊）:77-80.〔10〕李诚,王亚利,艾尼瓦尔,等.饲草型小黑麦不同生育期纤维含量变化动态研究〔J〕.新疆农业科学,2007,44（83）:86-90.〔11〕刘芳,李向林,白静仁,等.川西南农区高效饲草生产系统研究〔J〕.新疆农业科学,2006,14（2）:147-152.〔12〕孙建勇,赵琦,朱新开,等.不同类型小黑麦生物产量的形成特性研究〔J〕.大麦谷类科学,2006,（4）:25-29.〔13〕胡伟,单娜娜,钟新才.耐盐牧草生物修复盐渍化耕地效果研究〔J〕.安徽农学通报,2008,14（7）:148-151.〔14〕Levitt,J.Response 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六倍体小黑麦新品系T-133引种鉴定及特性分析
六倍体小黑麦新品系T-133引种鉴定及特性分析作者：郭莹杨芳萍李鸿满杜久元虎梦霞宋小霞来源：《寒旱农业科学》2024年第02期摘要：小黑麥是小麦和黑麦属间人工杂交形成的新物种，与小麦和黑麦相比，小黑麦的生物产量及蛋白质、赖氨酸含量高，适口性更好，可作为优质禾本科牧草，以促进饲草多元化发展。
为了丰富甘肃省饲草种类，给农牧交错区提供高产稳产、耐盐碱、抗寒旱、抗病虫的小黑麦新品种，2013年从CIMMYT引进了六倍体小黑麦新品系T-133，并经2014 — 2020年连续水旱鉴定、品比试验、生产试验进行引种鉴定。
在2020年甘肃省不同生态区生产试验中，平均折合籽粒产量 7 814.94 kg/hm2，比对照品种宁春4号增产17.45%；平均生物学产量22.39 t/hm2，比对照品种石大1号增产12.92%。
该品系为粮草兼用型，春性，生育期100～109 d，株高115～120 cm，穗长10.0～10.5 cm，可育小穗数21～24个，穗粒数45～50粒，千粒重47～56 g。
富含铁、锌等微量元素，品质优良，抗病性强。
适宜在甘肃河西、中部及生态区域相似的青海、宁夏等高寒旱区种植。
关键词：六倍体小黑麦；T-133；选育；产量；栽培技术中图分类号：S512.1 文献标志码：A 文章编号：2097-2172（2024）02-0128-05doi：10.3969/j.issn.2097-2172.2024.02.005Introduction Identification and Variety Characteristic Analysis of New Hexaploid Triticale Variety T-133GUO Ying 1， YANG Fangping 1， 2， LI Hongman 3， DU Jiuyuan 1， HU Mengxia 1，SONG Xiaoxia 4（1. Wheat Research Institute， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China; 2. Institute ofAgricultural Economics and Information， Gansu Academy of Agricultural Sciences， Lanzhou Gansu 730070， China;3. Agricultural Technology Promotion Centre of Tianzhu County， Wuwei Gansu 733200，China;4. Agricultural Technology Promotion Station of Qilihe， Lanzhou Gansu 730050， China）Abstract： Triticale is a new species formed by cross between wheat and rye. Compared with wheat and rye， triticale has higher biological yield， protein and lysine content， and better palatability. It can be used as a high-quality grass forage to promote the diversified development of forage grass. To further diversify the forage varieties in Gansu， the hexaploid triticale T-133 was introduced from CIMMYT in 2013， it was bred by flood and drought identification test， variety comparison and production test from 2014 to 2020. Data from the production experiments in different ecological zones in 2020 shows that the average grain yield is 7 814.94 kg/ha， which is 17.45% higher than the control variety Ningchun 4. The average biological yield is 22.39 t/ha， which is12.92% higher than the control variety Shida 1. This variety is a grain-grass type with spring character. The growth period is 100 to 109 days， the plant height is 115 to 120 cm， the spike length is 10.0 to 10.5 cm， the number of spikelet is 21 to 24， the kernels per spike is 45 to 50 and the thousands-kernels weight is 47 to 56 g. The grain is rich in iron， zinc and other trace elements， it is strong resistance to disease with premium characters. It is suitable for cultivation in Hexi， Central region in Gansu， Qinghai， Ningxia and other high and arid regions with similar ecological conditions.Key words： Hexaploid triticale; T-133; Breeding; Yield; Cultivation technology小黑麦（×Triticale Wittmack）是由小麦（Triticum aestivum）和黑麦（Secale cereale）经属间有性杂交和染色体数加倍而形成的新物种［1 ］，不仅保持了小麦的丰产性和粒多粒重、品质优良的特性，也结合了黑麦的抗病抗逆性和耐瘠薄性以及繁茂的营养生长量，另外其蛋白质和赖氨酸含量也高于双亲［2 ］。
草育种复习试题
填空题1.杂合基因型的作物, 自交后代的生活力（ A ）；A衰退 B增强 C不变 D难以确定2.纬度相近的东西地区之间引种比经度相同的南北之间引种成功的可能性（ A ）一些。
A大 B小 C不好确定3.纯系学说认为, 在自花授粉作物原始品种群体中选择（ A ）A有效 B无效 C有的人选择有效, 有的人选择无效 D难以确定4.从理论上讲, 杂交育种工作中, 所用亲本越多越（ A ）A好 B不好 C易行（成本越低） D难以育出好品种5.杂种优势的遗传基础是（ B ）A显性假说 B显性假说和超显性假说 C超显性假说 D纯系学说6.作物诱变育种中, 主要处理植物的（ C ）A植株或植株的局部 B花粉 C种子 D都可以7.普通小麦×硬粒小麦杂交, 是（ A ）A种间杂交 B属间杂交 C种内不同类型杂交 D亚种间杂交8.小麦品种南种北引生育期会( B )A. 延长.B.缩短.C. 保持不变；D. 不可预测；9．迄今为止, 一切基因工程的载体都是由（ A ）来充任。
A细菌质粒或病毒 B线状DNA C细菌质粒 D病毒10.群体改良有各种不同的方法, 常用的是（ C ）。
A不同变异类型的形成 B作物雄性不育性的利用 C轮回选择D回交育种11.RFLP是以_____为核心的分子标记技术, RAPD是以______为核心的分子标记技术。
（ B ）A. PCR、分子杂交B. 分子杂交、PCRC. 分子杂交、分子杂交D. PCR、PCR12. 改良单个目标性状的最为有效的育种方法是( C )。
A.引种.B. 杂交育种.C. 回交育种.D. 诱变育种；13.诱变处理后植株成活率约40％的剂量为..）.A.半致死剂量.B.半致矮剂量.C.临界剂量.D.极限剂量；14.由胚珠或子房壁的二倍体细胞经过有丝分裂而形成胚，和由正常胚囊中的极核发育成的胚乳而形成种子，这种生殖方.为（.）.A无孢子生殖 B二倍体孢子生殖 C不定胚生殖 D单性生殖15.小种分化明显的的病原菌群体, 实由若干个毒性有所不同的小种组成, 其中比例较小的小种, 为（B）A优势小种 B次要小种 C生理小种 D毒性小种16. 瓦维洛夫把栽培植物的起源地划分为( B )个起源中心。
作物育种学-完美答案
名词解释：1.作物品种：是人类在一定的生态条件和经济条件下，根据人类的需要所选育的某种作物的一定群体。
2.优良品种：是指在一定地区和耕作条件下能符合生产发展需要，并且有较高经济价值的品种。
3.作物育种学：是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
4.有性繁殖：凡是由雌雄配子结合经过受精过程，形成种子繁衍后代的繁殖方式。
5.无性繁殖：凡是不经过两性细胞受精过程而繁殖后代的方式统称为无性繁殖。
6.特异性：本品种具有一个或多个不同于其它品种的形态和生理特性。
7.一致性：同一品种内，植株之间性状整齐一致。
8.稳定性：繁殖或再组成本品种时，品种的特异性和一致性保持不变。
9.纯系品种：由一个变异单株经过多代自交，选择，育成的品种。
10.种质资源：具有特定的种质或基因，可供育种或相关研究利用的各种生物类型称之为种质资源。
又称遗传医院，基因资源，品种资源。
11.原生作物：人类有目的驯化的植物，如玉米，小麦。
12.次生作物：与原生作物伴生的杂草，当有一定的利用价值时，就被人类分离而成为栽培的主体。
如燕麦，黑麦。
13.作物育种目标：是指一定的自然，栽培和经济条件下，对计划选育的新品种提出相应的具备的优良特征特性，也就是对育成品种在生物学和经济性状上的具体要求。
14.经济系数（收获指数）：生物产量转化为经济产量的效率，即经济产量与生物产量的比值。
15.高光效育种：是指通过提高作物本身光合能力和降低呼吸消耗的生理指标而提高作物产量的育种方法。
16.狭义引种：指从外地区或国外引进新作物，新品种，通过适应性试验，证明适合本地区栽培后，直接在生产上推广种植。
17.生态环境（生态条件）：与作物品种形成及生长发育有密切关系的环境条件称为生态条件。
18.生态型：是指在同一物种的变种范围内，在生物学特性，形态特征等方面均与当地的主要生态条件相适应，遗传结构也基本相似的作物类型。
19.短日照作物：有些作物一定要经过短日照过程才能满足发育的要求，否则会阻碍其发育的进行，不能抽穗或延迟成熟，这类作物称之为短日照作物。
作物育种学课后习题
绪论1.作物品种的概念是什么？它在农业生产中有什么作用？作物品种（Variety）概念：指某一栽培作物适应于一定的自然生态和生产经济条件，具有相对稳定的遗传性和相对一致的生物学特性和形态特征，并与同一作物的其它类似群体相区别的生态类型。
(品种属性：生产资料属性；经济类型属性；地区性时间性。
作物品种的类型：纯系品种、杂种品种、综合品种、无性系品种等。
)优良品种的作用：提高单位面积产量；改进产品品质；保持稳产性和产品品质；扩大作物种植面积。
2.作物育种学的任务和主要内容是什么？它与哪些学科关系密切？你打算如何学好作物育种学这门课程？作物育种学（crop breeding）研究选育和繁育作物优良品种的原理与方法的科学。
主要任务：研究育种规律；培育新品种，实现品种良种化；繁育良种，实现种子标准化。
作物育种学的主要内容ϖ育种目标的制订及实现目标的相应策略；ϖ种质资源的搜集、保存、研究、创新与利用；ϖ选择的理论与方法；ϖ人工创新变异的途径、方法及技术；ϖ杂种优势利用的途径与方法ϖ目标性状的遗传、鉴定及选育方法ϖ作物育种各阶段的田间试验技术；ϖ新品种的审定、推广及种子生产3.常规育种技术的主要任务和特点是什么？主要任务:提高产量、改进品质和增强抵抗不良环境的能力(抗病、虫、草害和抗旱、寒、碱等)。
特点: 综合多个优良基因; 同步改良作物的产量、品质、抗性水平; 盲目性大; 育种是科学艺术。
4.现代作物育种发展动向的主要表现是什么？1.进一步加强种质资源研究2.深入开展育种理论与方法的研究3.加强多学科的综合研究和育种单位间的协作4.种子产业化5.调查了解农作物优良品种在提高单位面积产量、改善农产品品质等方面的具体表现。
（略）第1章作物繁殖方式与品种类型1.有哪些花器的构造和开花的习性有利于异花授粉？有哪些花器的构造和开花的习性有利于自花授粉？异花授粉花器构造特点及开化习性：①具有两性花的完全异花授粉植物②具有两性花的异花授粉，同时具有某种程度的自花授粉功能的植物③雌雄同株的植物④雌雄异株的植物自花授粉花器构造特点及开化习性：①雌雄蕊同花、同熟, 二者长度接近或雄蕊较长；②开花时间较短,甚至闭花授粉；③花器保护严密,其他花粉不易飞入。
饲用小黑麦新种质的杂交选育方法与设计方案
本技术涉及一种饲用小黑麦新种质的杂交选育方法，在选育过程中重点对选择时期、农艺性状、抗逆性筛选，包括株型、株高、分蘖数、叶片性状、成穗率、结实率、抗倒性、抗病性等性状进行定量化表达，同时还对选育饲用小黑麦新种质各世代群体大小、种植密度、田间布局进行了明确，便于后代选择时的田间操作，并且节省人力物力；最重要的是对后代选择时的农艺性状、抗性等进行数量化、精准化表达，使后代选择更精准，效率更高，规避了选择的盲目性，避免人财物的浪费。
权利要求书1.一种饲用小黑麦新种质的杂交选育方法，其特征在于，包括：S1选择亲本：选择具有性状互补，亲缘关系较远的亲本材料，父母本主茎穗生育期相近，且母本开花期比父本开花期晚5天以内；S2:F0代组配：在母本材料中选择表现一致的2个单株，在主茎穗穗柄抽出不超过2cm时，去除穗上部和下部小花，留取中部36-44个小花，每个小花人工去除3个雄蕊，套小袋；待去雄后的母本小花柱头张开时，收集父本材料花粉对去雄后的母本单穗进行授粉杂交，待种子成熟后单独收获，得到F0代杂交种子；S3:F1代选择：将F0代杂交种子单粒点播种植，同时与其母本相邻种植，宽窄行种植，宽行40cm±4cm，窄行20cm±2cm，株距8-12cm；选择杂交成功的单株8-12株，种子成熟时混合收获，得到F1代群体种子；S4:F2代选择：将F1群体种子单粒点播种植，群体数量400-500株，宽窄行种植，宽行40cm±4cm，窄行20cm±2cm，株距8-12cm；F2代选择标准为：在盛花期到乳熟期选择株型为紧凑型；株高150±5cm；主茎旗叶宽1.8cm 以上、叶长20cm以上；单株分蘖数5个以上，成穗茎4个以上；分蘖茎与主茎长势接近一致，高度相差不超过10cm、花期相差不超过7天；结实率90％以上；单株抗锈病，反应型达到1级标准、抗白粉病，抗性达到1级标准；抗倒伏，抗倒性达到1级；按照上述标准，选择出单株3-5株进行挂牌标记，种子成熟后单株收获，得到3-5个F2代单株种子；S5:F3代选择：继续将F2代单株种子进行单粒点播种植，群体数量300-400株，宽窄行种植，宽行40cm±4cm，窄行20cm±2cm，株距8-12cm；F3代选择标准为：在盛花期到乳熟期选择株型为紧凑型；株高150±5cm；主茎旗叶宽1.8cm 以上、叶长20cm以上；单株分蘖数5个以上，成穗茎4个以上；分蘖茎与主茎长势接近一致，高度相差不超过10cm、花期相差不超过7天；结实率90％以上；单株抗锈病，反应型达到1级标准、抗白粉病，抗性达到1级标准；抗倒伏，抗倒性达到1级；按照上述标准，选择出单株3-5株进行挂牌标记，种子成熟后单株收获，得到3-5个F3代单株种子；S6:F4-F6代选择：继续将F3-F5代单株种子进行单粒点播种植，F4-F6代的每代群体数量200-250株；宽窄行种植，宽行40cm±4cm，窄行20cm±2cm，株距8-12cm；每个世代分别按照F2-F3代单株选择标准进行选择，每个世代选择3-5个单株进行挂牌标记，种子成熟后单株收获，得到F6代单株种子；经F6代选择后，得到稳定的饲用小黑麦新种质。
14196258_小麦基因型衡9966与亲本及近缘品种叶绿素组分分析
时丽冉1，赵明辉2，李会敏2，乔文臣2，孙书娈2，孟祥海2，李丁2，李强2，魏建伟2，白丽容1，赵凤梧2*（1.衡水学院，河北衡水053000；2.河北省农作物抗旱研究重点实验室，河北省农林科学院旱作农业研究所，河北衡水053000）摘要：从植物生理学角度，对小麦双亲和衍生后代以及亲本近缘品种叶绿素组分、比例和总含量进行分析，可为品种选育及知识产权保护提供依据。
取越冬期冬小麦基因型衡9966及其亲本良星99和良星66以及亲本近缘品种济麦22的幼苗叶片，进行叶绿素a 、叶绿素b 和叶绿素a+b 含量以及叶绿素a/b 测定与显著性分析。
结果表明：衡9966的叶绿素a 含量、叶绿素b 含量及其二者总量和比值均高于双亲本及济麦22，其中，叶绿素a 、叶绿素b 和叶绿素a+b 含量差异达到了极显著水平；叶绿素a/b 与双亲和双亲平均值差异达到了显著水平，但与济麦22无显著差异。
衡9966叶绿素a 含量分别较良星66、良星99、济麦22高57.89%、46.34%和17.65%，较高的叶绿素a 含量导致其叶片颜色较深。
叶绿素a 含量、叶绿素b 含量、叶绿素a+b 含量、叶绿素a/b 这4个指标均具有明显的正向超亲现象，育种选择十分有效。
叶绿素组分、比例及总含量可以作为检测品种真实性的手段和方法之一，用于知识产权保护。
关键词：小麦；亲本；叶绿素；品种保护中图分类号：S512.1+1文献标识码：A 文章编号：1008-1631（2017）02-0072-05收稿日期：2017-03-10基金项目：国家重点研发计划项目（2016YFD0101602）；国家重点研发计划项目（2016YFD0102101）；国家小麦产业技术体系项目（CARS-3-2）；河北省小麦产业技术体系项目作者简介：时丽冉（1970-），女，河北深县人，教授，主要从事植物生理学研究。
E-mail ：*****************。
通讯作者：赵凤梧（1958-），男，河北枣强人，研究员，主要从事小麦遗传育种研究。
宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究
第31卷 第12期V o l .31 No .12草 地 学 报A C T A A G R E S T I A S I N I C A2023年 12月D e c . 2023d o i :10.11733/j.i s s n .1007-0435.2023.12.013引用格式:马 霞,肖爱萍,王 斌,等.宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究[J ].草地学报,2023,31(12):3687-3696MA X i a ,X I A O A i -p i n g ,WA N GB i n ,e t a l .S t u d y onP r o d u c t i o nP e r f o r m a n c e a n dN u t r i t i o n a lV a l u eo f 10T r i t i c a l e V a r i e t i e s (L i n e s )i nR a i n f e dA r e a o fN i n g x i a [J ].A c t aA gr e s t i aS i n i c a ,2023,31(12):3687-3696宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究马 霞1,2,肖爱萍3,王 斌1,2,王腾飞1,2,明雪花1,2,张译尹1,2,赵小娜1,2,兰 剑1,2*(1.宁夏大学林业与草业学院,宁夏银川750021;2.宁夏草牧业工程技术研究中心,宁夏银川750021;3.宁夏回族自治区畜牧工作站,宁夏银川750021)收稿日期:2023-06-14;修回日期:2023-08-27基金项目:宁夏干旱半干旱区饲草种子生产关键技术与模式集成创新项目(2021B B F 02003);宁夏高等学校一流学科建设(草学学科)项目(N X Y L X K 2017A 01);宁夏抗旱节水优质饲草新品种选育与良种繁育项目(2019N Y Y Z 0402)资助作者简介:马霞(1999-),女,回族,宁夏中卫人,硕士研究生,主要从事饲草育种与栽培研究,E -m a i l :3429966037@q q.c o m ;*通信作者A u -t h o r f o r c o r r e s p o n d e n c e ,E -m a i l :n d l a n ji a n @163.c o m 摘要:为筛选出适宜宁夏雨养区种植的高产优质小黑麦(T r i t i c o s e c a l eW i t t m a c k )品种(系),本研究以10个小黑麦品种(系)为试验材料,对参试品种(系)的生产性能㊁饲草营养价值及种子产量进行比较,并采用主成分分析方法进行综合评价㊂结果表明:供试10个小黑麦品种(系)生产性能㊁饲草营养价值㊁种子产量及籽粒营养品质间均存在显著差异(P <0.05),其中 晋饲草1号 的株高㊁干草产量㊁粗蛋白产量㊁牧草粗脂肪含量和种子产量均为最高,分别达145.55c m ,11894.16k g ㊃h m -2,1036.09k g ㊃h m -2,1.35%和6.72t ㊃h m -2㊂小穗数和穗粒重均以 石大1号 最高,分别为34.10个和3.13g ;籽粒粗蛋白含量以 鉴47 最高(15.07%)㊂不同品种(系)小黑麦可聚为三类,主成分综合排名前三的品种(系)分别为 晋饲草1号 ㊁ 鉴46 和 冀饲3号 ㊂因此, 晋饲草1号 ㊁ 鉴46 和 冀饲3号 适宜作为饲料型小黑麦在宁夏雨养区推广种植㊂关键词:小黑麦;生产性能;种子产量;产量构成因素;通径分析中图分类号:S 152.4 文献标识码:A 文章编号:1007-0435(2023)12-3687-10S t u d y onP r o d u c t i o nP e r f o r m a n c e a n dN u t r i t i o n a lV a l u e o f 10T r i t i c a l e V a r i e t i e s (L i n e s )i nR a i n f e dA r e a o fN i n gx i a MA X i a 1,2,X I A O A i -p i n g 3,WA N GB i n 1,2,WA N G T e n g-f e i 1,2,M I N G X u e -h u a 1,2,Z HA N G Y i -yi n 1,2,Z H A O X i a o -n a 1,2,L A NJ i a n 1,2*(1.C o l l e g e o f F o r e s t r y a n dP r a t a c u l t u r e ,N i n g x i aU n i v e r s i t y ,Y i n c h u a n ,N i n g x i a 750021,C h i n a ;2.N i n g x i aG r a s s a n dA n i m a l H u s b a n d r y E n g i n e e r i n g T e c h n o l o g y R e s e a r c hC e n t e r ,Y i n c h u a n ,N i n g x i a 750021,C h i n a ;3.A n i m a lH u s b a n d r y Wo r k s t a t i o no f N i n g x i aH u iA u t o n o m o u sR e g i o n ,Y i n c h u a n ,N i n gx i a 750021,C h i n a )A b s t r a c t :I no r d e rt os c r e e no u th i g h -y i e l da n dh i g h -q u a l i t y tr i t i c a l e (T r i t i c o s e c a l e W i t t m a c k )v a r i e t i e s (l i n e s )s u i t a b l e f o r p l a n t i n g i nN i n g x i a r a i n -f e d a r e a s ,10t r i t i c a l e v a r i e t i e s (l i n e s )w e r e u s e d a s e x pe r i m e n -t a lm a t e r i a l s i n t h i s s t u d y t o e x a m i n e t h e i r p r o d u c t i o n p e rf o r m a n c e ,f o r a gen u t r i t i o n a l v a l u e a n ds e e d y i e l d b y c o m p a r i s o na n d p r i n c i p a l c o m p o n e n ta n a l y s i sm e t h o ddf o r t h e p u r p o s eo fc o m pr e h e n s i v ee v a l u a t i o n .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e r ew e r e s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e s i n t h e p r o d u c t i o n p e r f o r m a n c e ,f o r a ge n u t r i t i o n a l v a l u e ,s e e d y i e l d a n d g r a i nn u t r i t i o n a l q u a l i t y a m o n g t h e 10t r i t i c a l e v a r i e t i e s (l i n e s )(P <0.05).T h e p l a n t h e i g h t ,h a yy i e l d ,c r u d e p r o t e i n y i e l d ,c r u d ef a t c o n t e n t a n ds e e d y i e l do f J i n s i c a oN o .1 w e r e t h eh i gh e s t a m o n g t h o s e 10v a r i e t i e s (l i n e s ),r e a c h i n g 145.55c m ,11894.16k g ㊃h a -1,1036.09k g㊃h a -1,1.35%a n d 6.72t ㊃h a -1,r e s p e c t i v e l y .T h e n u m b e r o f s p i k e l e t s a n d g r a i nw e i g h t p e r s p i k e o f S h i d a 1 w e r e t h e h i g h -e s t ,w h i c hw e r e34.10a n d3.13g ,r e s p e c t i v e l y .T h ec r u d e p r o t e i nc o n t e n to f J i a n47 w a s t h eh i gh e s t草地学报第31卷(15.07%).D i f f e r e n t v a r i e t i e s(l i n e s)o f t r i t i c a l e c o u l db e c l u s t e r e d i n t o t h r e e c a t e g o r i e s.I n t h eo u t c o m eo f t h e p r i n c i p a l c o m p o n e n t a n a l y s i s o n t h o s e10v a r i e t i e s(l i n e s),t h e t o p t h r e e v a r i e t i e s(l i n e s)w e r e J i n s i-c a o1 , J i a n46 a n d J i s i3 ,r e s p e c t i v e l y.T h e r e f o r e, J i n s i c a oN o.1 , J i a n46 a n d J i s iN o.3 w o u l db e s u i t a b l e f o r p l a n t i n g a s f e e d t r i t i c a l e i n r a i n-f e d a r e a s o fN i n g x i a.K e y w o r d s:T r i t i c a l e;P r o d u c t i o n p e r f o r m a n c e;S e e d y i e l d;Y i e l d c o m p o n e n t s;P a t ha n a l y s i s小黑麦(T r i t i c o s e c a l eW i t t m a c k)是由小麦属(T r i t i c u m)和黑麦属(S e c a l e)经属间有性杂交和染色体数加倍培育而成的一种异源多倍体物种,具有耐旱㊁抗寒㊁抗病㊁耐盐碱等特性,且富含蛋白质㊁碳水化合物㊁膳食纤维㊁微量元素等营养物质[1-3],尤其β-葡聚糖等对动物消化吸收和免疫功能都具有明显的促进作用[4]㊂有研究表明,在不考虑进口的情况下,我国的饲草一直存在供应不足的问题,未来饲料粮需求量强劲增长,据测算2025年供需预期达到10.25ˑ106t和12.78ˑ106t,缺口达2.53ˑ106t[5]㊂在我国饲草供应存在较大缺口的当下,充分利用秋闲田,种植小黑麦是缓解饲草短缺的一条有效途径㊂宁夏雨养区作为宁夏肉牛养殖的主要区域,肉牛养殖占全省的73%,但由于地处内陆干旱地区,水资源紧张,饲草生产受到很大限制㊂在加快转型,推广新型饲草,优化饲草结构的当下,宁夏在饲草种植方面一直在尝试采用新型品种,如青贮玉米(Z e am a y s L.)[6]㊁饲用高粱(S o r g h u m b i c o l o r L.)[7]等,小黑麦有望成为宁夏畜牧业新型饲草的重要组成部分㊂因此,筛选适宜在宁夏雨养区种植的小黑麦品种对当地畜牧业发展具有重要意义㊂近年来,随着人们对生态环境和饲草安全的关注度日益增加,饲用型小黑麦逐渐成为了养殖业界的热门选择㊂然而,在推广饲用小黑麦的过程中,也存在一些问题亟待解决㊂例如,不同品种的小黑麦在环境适应性㊁生育期㊁饲用品质等方面有很大差异,需要根据具体种植区域生态特点和利用方式选择适宜的品种[8]㊂R o s e l l a等[9]对春种小黑麦的稳定性进行了研究,结果表明:与基因自身所产生的基因变异相比,基因型和环境的交互作用所产生的单位面积饲草产量的变异要大得多,环境因素㊁基因型因素㊁基因型与环境因素交互作用对籽粒产量的影响分别为85%,3%, 11%㊂赵方媛等[3]发现 北联5号 新疆5号 O H1859 O H2236 北联3号 826126 H H127 新疆4号 及 安83-25 在甘肃临洮县半干旱灌区的综合评价值较高㊂宋谦等[10]研究表明,小黑麦 C16 的草产量高且稳产性好,最适宜在陇东地区大面积示范推广㊂游永亮等[11]从株高㊁分蘖数㊁穗数㊁单株粒数㊁成穗率和种子产量等方面研究了饲料型小黑麦品种的特性,并通过通径分析表明与种子产量间相关性较强为穗粒数㊂李昱山等[12]研究发现小黑麦的千粒重和穗粒重是影响种子产量构成的重要因素㊂然而,关于宁夏地区不同品种小黑麦生长表现如何的研究相对较少,对于宁夏雨养区不同品种饲用小黑麦生产性能㊁营养价值以及种子产量综合评价的研究鲜见报道㊂鉴于此,本试验通过研究10个小黑麦品种(系)的生产性能㊁饲草营养价值㊁种子产量及营养品质,筛选适宜在宁夏雨养区适宜种植的小黑麦品种,缓解当地饲草不足的现状,最大限度发挥其潜力和价值的同时,为宁夏雨养区种植饲草型小黑麦提供科学依据㊂1材料与方法1.1试验地概况试验于固原市原州区曹堡村(35ʎ21'N,106ʎ47' E,海拔1680m)进行,该区域属暖温带半干旱气候,年均降水量350m m左右,其中70%的降水集中在7 9月,年均日照时数2330.9h,年平均气温6.5ħ~8.5ħ,无霜期120~150d㊂试验地土壤类型为黄绵土,播前测定0~20c m土壤理化性质为: p H8.5,速效磷含量13.2m g㊃k g-1,碱解氮含量86.0m g㊃k g-1,有机质含量6.4m g㊃k g-1,速效钾含量118m g㊃k g-1,前茬作物为紫花苜蓿㊂1.2试验材料供试小黑麦均由水发荟峰草业提供,详细信息如表1所示㊂表1不同品种小黑麦详细信息T a b l e1 D e t a i l i n f o r m a t i o no f d i f f e r e n t v a r i e t i e s o f t r i t i c a l e 品种V a r i e t y种子净度S e e d p u r i t y/%发芽率P e r c e n t a g e o f g e r m i n a t i o n/%优能9998甘农2号9895冀饲2号9799冀饲3号9698鉴129997鉴189891鉴469889晋饲草1号9990鉴479892石大1号97948863第12期马霞等:宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究1.3试验设计试验于2020年9月20日播种,采用单因素随机区组设计,处理为10个不同品种(系)的小黑麦,小区面积为18m2(3mˑ6m),每个处理设置3个重复,总计30个小区,小区间隔1m,区组间2m㊂播种量为180k g㊃h m-2,采用条播方式播种,播种深度3~5c m,行距30c m,整地前施有机肥6000 k g㊃h m-2,磷酸二铵180k g㊃h m-2㊂在小黑麦返青后采用滴灌灌水1次,灌水量为900m3㊃h m-2,生育期内除草2次㊂1.4测定指标株高:每小区随机选取10株,测量地面至穗顶部的自然高度(不计芒长)㊂单株分蘖数:每个小区随机选择10株小黑麦,测量每株小黑麦分蘖数㊂鲜草产量:灌浆期刈割各小区地上部分植株(除去试验小区两侧边行及小区两头各50c m之内的面积)进行测产,测产面积为4m2(2mˑ2m),留茬5c m人工刈割后立即称取鲜重,计算单位面积的鲜草产量㊂干草产量:随机在每个小区内抽取500g草样,重复3次,带回实验室,于105ħ杀青30m i n,自然阴干至恒质量,计算500g草样的鲜干比,再根据所测每小区鲜重折算每公顷干草产量(t㊃h m-2)㊂粗蛋白产量:表达式为,C P Y=C PˑD M,式中C P 为牧草粗蛋白含量,%;D M为干草产量,k g㊃h m-2㊂考种:完熟期每小区随机选取10株小黑麦,考种小黑麦穗长㊁小穗数㊁穗粒数㊁穗粒重和千粒重㊂穗长:使用游标卡尺测定穗长;小穗数和穗粒数:人工数小穗数和穗粒数;穗粒重:电子天平测量穗粒重;千粒重:使用S e e dC o u n t e r数粒仪数1000粒小黑麦种子后用电子天平测重㊂种子产量:完熟期刈割各小区地上部分茎秆(除去试验小区两侧边行及小区两头各50c m之内的面积),分别晾晒脱粒,称重㊂牧草营养价值:使用极光手持近红外仪测定灌浆期牧草营养成分[包括粗灰分(C r u d ea s h,A s h)㊁粗脂肪(E t h e r e x t r a c t,E E)㊁粗蛋白(C r u d e p r o t e i n, C P)㊁中性洗涤纤维(N e u t r a l d e t e r g e n t f i b e r,N D F)和酸性洗涤纤维(A c i dd e t e r g e n tf i b e r,A D F)含量]㊂根据中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量,计算相对饲喂价值(R e l a t i v e f e e dv a l u e,R F V),计算公式为:R F V=(88.9-0.779ˑA D F)ˑ(120/N D F)/1.29㊂籽粒营养品质:从已经脱粒的籽粒中随机选取200g,使用粉碎机粉碎后过1m m筛,再将过筛的样品混合均匀,用于测定小黑麦籽粒营养成分㊂采用凯氏定氮法测定籽粒粗蛋白(G r a i nc r u d e p r o-t e i n)含量;采用索氏抽提法测定籽粒粗脂肪(G r a i n e t h e r e x t r a c t)含量;采用双波长法测定籽粒粗淀粉(G r a i n c r u d e s t a r c h)含量[13];采用茚三酮比色法测定籽粒赖氨酸(G r a i n l y s i n e,L y s)含量[14];1.5数据处理采用M i c r o s o f t E x c e l2019进行数据整理,利用S P S SS t a t i s t i c s22软件进行单因素方差分析㊁D u n-c a n多重比较和主成分分析(P r i n c i p a lC o m p o n e n t A n a l y s i s,P C A),通过O r i g i n2022制图㊂2结果与分析2.1不同小黑麦品种(系)生产性能比较由图1可知,不同小黑麦株高㊁单株分蘖数之间存在显著差异(P<0.05)㊂对于株高而言(图1A),10个小黑麦品种中株高最高的是 晋饲草1号 ,达到145.55c m;株高最低的是 甘农2号 ,仅106.11c m,分别比 晋饲草1号 和 鉴47 低27.10%和26.88%㊂ 晋饲草1号 单株分蘖数最多,为4.39个㊃株-1,较单株分蘖数最少的鉴12(1.38个㊃株-1)高68.56%㊂ 晋饲草1号 的干草产量(11894.16k g㊃h m-2)和粗蛋白产量(1036.08k g㊃h m-2)最高,显著高于其他品种(P<0.05)㊂9863草地学报第31卷图1不同品种(系)小黑麦株高㊁单株分蘖数㊁干草产量和粗蛋白产量的比较F i g.1C o m p a r i s o n o f p l a n t h e i g h t,n u m b e r o f t i l l e r s p e r p l a n t,h a y y i e l d a n d c r u d e p r o t e i n y i e l d o f d i f f e r e n t v a r i e t i e s(l i n e s)o f t r i t i c a l e 注:图中不同小写字母表示不同处理在0.05水平差异显著(P<0.05),下同N o t e:D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r sw i t h i ne a c h p a n e l i n d i c a t e a s i g n i f i c a n t d i f f e r e n c e a t t h e0.05l e v e l;t h e s a m e a s b e l o w2.2不同小黑麦品种(系)牧草营养价值比较通过对10个不同小黑麦品种(系)饲草营养价值对比,结果如图2所示,参试品种间差异显著(P<0.05), 鉴12 的牧草粗灰分含量最高(7.36%),与 优能 ㊁ 冀饲3号 ㊁ 鉴46 ㊁ 晋饲草1号 和 鉴47 之间无显著差异; 鉴46 和 晋饲草1号 的牧草粗脂肪含量最高(1.35%),最低的为优能(1.15%);牧草粗蛋白含量最高的为 甘农2号 为9.21%,与其他品种之间无显著差异; 冀饲3号 的中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量均最高,分别为65.97%和38.91%;相对饲喂价值最高的品种为 甘农2号 (104.69),显著高于其他品种(P< 0.05)㊂10个小黑麦品种的相对饲喂价值由高到低的顺序为: 甘农2号 > 优能 > 冀饲2号 > 鉴18 > 鉴46 > 石大1号 > 晋饲草1号 > 鉴12 > 鉴47 > 冀饲3号 ㊂0963第12期马 霞等:宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究图2 不同品种(系)小黑麦牧草营养价值比较F i g .2 C o m p a r i s o no f n u t r i t i o n a l v a l u e o f t h e f o r a ge s of d i f f e r e n t v a r i e t i e s (l i n e s )o f t r i t i c a l e 2.3 不同小黑麦品种(系)种子产量及产量构成因素10个小黑麦品种(系)产量构成因素和种子产量间存在显著差异(P <0.05)(表2)㊂ 优能 的穗长最长(10.02c m ),其穗长除与 甘农2号 ㊁ 冀饲2号 和 晋饲草1号 无显著差异外,显著高于其他小黑麦品种(P <0.05); 石大1号 的小穗数最多(34.10个), 鉴12 的小穗数最少(25.00个),比前者低26.69%; 晋饲草1号 的穗粒数最多,为48.00粒,显著高于除 石大1号 ㊁ 鉴47和 冀饲3号 以外的其他品种(P <0.05);穗重变化范围为2.36~3.13g ,相差1.33倍,其中 石大1号 的穗粒重最大(3.13g),显著高于除 优能 ㊁ 冀饲2号 和 鉴46 以外的其他品种(P <0.05); 晋饲草1号 的千粒重最大,为52.71g ,显著高于其他品种(P <0.05),10个小黑麦品种的千粒重在37.95~52.71g 之间; 晋饲草1号 种子产量最高(6.71t ㊃h m -2),显著高于其他品种(P <0.05), 鉴46 最低(4.52t ㊃h m -2),较 晋饲草1号 低32.57%㊂1963草 地 学 报第31卷表2 不同品种(系)小黑麦种子产量构成因素的差异T a b l e 2 D i f f e r e n c e s i n s e e d y i e l d c o m po s i t i o n f a c t o r s o f d i f f e r e n t v a r i e t i e s (l i n e s )o f t r i t i c a l e 品种V a r i e t y穗长S p i k e l e n g t h /c m 小穗数N u m b e r o f s p i k e l e t s /p l a n t 穗粒数N u m b e r o f g r a i n s /e a r 穗粒重S p i k ew e i g h t /g 千粒重1000g r a i n sw e i g h t /g 种子产量Se e d y i e l d /t ㊃h m -2优能10.02ʃ0.34a27.80ʃ0.42e38.00ʃ1.15e2.99ʃ0.07a b37.95ʃ0.87d5.20ʃ0.09b c d甘农2号9.48ʃ0.21a b c d29.40ʃ0.34d41.33ʃ0.88d2.36ʃ0.16c 42.67ʃ0.42c 5.07ʃ0.07c d e 冀饲2号9.54ʃ0.06a b c 31.60ʃ0.70b 42.67ʃ0.33c d2.91ʃ0.02a b 49.06ʃ0.36b 5.13ʃ0.19b c d e冀饲3号8.74ʃ0.40d e 30.20ʃ0.33c d 45.67ʃ0.67a b2.36ʃ0.07c 49.73ʃ1.74b 4.81ʃ0.23c d e 鉴128.47ʃ0.14e 25.00ʃ0.47f 44.00ʃ0.58b c2.80ʃ0.04b 43.32ʃ1.18c4.91ʃ0.10c d e 鉴188.78ʃ0.19c d e25.30ʃ0.47f 44.67ʃ1.20b c 2.47ʃ0.10c 48.07ʃ0.35b 4.64ʃ0.23d e 鉴469.25ʃ0.31b c d e29.70ʃ0.42d45.00ʃ0.58b c 2.92ʃ0.01a b 43.47ʃ0.73c 4.52ʃ0.21e 晋饲草1号9.68ʃ0.23a b 32.80ʃ0.68a b 48.00ʃ0.58a 2.82ʃ0.10b 52.71ʃ0.79a 6.71ʃ0.13a 鉴478.71ʃ0.07d e 31.50ʃ0.40b c46.00ʃ0.58a b 2.76ʃ0.01b 41.04ʃ0.72c 5.31ʃ0.13b c石大1号8.82ʃ0.14c d e34.10ʃ0.31a 46.33ʃ0.88a b 3.13ʃ0.01a 45.69ʃ0.85b 5.74ʃ0.06b 注:同列不同小写字母表示品种间差异显著(P <0.05)N o t e :D i f f e r e n t l o w e r c a s e l e t t e r s i n t h e s a m e c o l u m n i n d i c a t e a s i gn i f i c a n t d i f f e r e n c e b e t w e e nv a r i e t i e s a t t h e 0.05l e v e l 2.4 不同小黑麦品种(系)籽粒营养品质的比较不同小黑麦品种(系)籽粒营养品质差异性显著(P <0.05)(图3)㊂小黑麦籽粒中粗蛋白的含量介于9.32%~15.07%之间,粗脂肪含量为2.07%~3.23%,淀粉含量为57.73%~66.50%,赖氨酸含量为0.38%~0.52%㊂其中 鉴47的粗蛋白含量最高,达15.07%,显著高于除 冀饲2号 和 冀饲3号 以外的其他品种(P <0.05), 优能 的粗蛋白含量最低,为9.32%,显著低于其他品种(P <0.05),较 鉴47 低38.16%;粗脂肪含量最高的是 鉴18(3.23%),显著高于除 鉴12和 冀饲2号 这两个品种以外的其他品种(P <0.05),其中 优能 的粗脂肪含量最低(2.07%),较 鉴18 低35.91%; 优能 的淀粉含量最高,为66.50%,显著高于其他品种(P <0.05), 鉴18 的淀粉含量最低,为57.73%,较 优能 低13.19%; 鉴47 和 石大1号 的赖氨酸含量最高,达0.52%,与其余的品种均存在显著性差异(P <0.05); 优能 的赖氨酸含量最小,为0.38%,与其他品种均有显著性差异(P <0.05)㊂2.5 种子产量与产量构成因素通径分析通过逐步回归法,对小黑麦的实际种子产量(Y )与产量构成因素展开了多元逐步回归分析,最终获得了小黑麦的实际种子产量和产量构成因素的最优方程:Y=-9240.504+713.107X 1+6.666X 2+123.611X 3+383.321X 4+37.353X 5(F=1.188,R 2=0.598)㊂结果表明,其他条件不变,小黑麦的穗长(X 1)㊁千粒重(X 2)㊁穗粒数(X 3)㊁穗粒重(X 4)和小穗数(X 5)每增加一个单位时,种子产量分别增加713.107,6.666,123.611,383.321和37.353个单位㊂利用通径分析法对种子产量和构成因素进一步分析(表3,图4)㊂根据相关性分析可以看出,各构成因素对小黑麦种子产量的相关性大小顺序是:小黑麦小穗数(X 5)>千粒重(X 2)>穗粒数(X 3)>穗长(X 1)>穗粒重(X 4),其中,小黑麦实际种子产量与穗长(X 1)呈正相关关系,相关系数为0.355,与千粒重(X 2)呈正相关关系,相关系数为0.412,与穗粒数(X 3)呈正相关关系,相关系数为0.365,与穗粒重(X 4)呈正相关关系,相关系数为0.352,与小穗数(X 5)呈显著正相关关系(P <0.05)㊂从直接通径分析可以看出,各构成因素对小黑麦种子产量的直接影响从高到低的顺序是:穗长(X 1)>穗粒数(X 3)>小穗数(X 5)>穗粒重(X 4)>千粒重(X 2)㊂穗长(X 1)对小黑麦种子产量的贡献最大,其次是穗粒数(X 4),千粒重(X 2)对小黑麦种子产量贡献最小㊂在生产中应采取有效措施通过提高穗长和穗粒数来增加小黑麦籽粒产量㊂2963第12期马 霞等:宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究图3 不同品种(系)小黑麦籽粒营养品质比较F i g .3 C o m p a r i s o no f g r a i n s v a l u e o f t h e g r a i n s o f d i f f e r e n t v a r i e t i e s (l i n e s )o f t r i t i c a l e 表3 不同品种(系)小黑麦种子产量与产量构成因素的通径分析T a b l e 3 P a t ha n a l y s i s o f g r a i n y i e l da n d i t s c o m po n e n t s o f d i f f e r e n t v a r i e t i e s (l i n e s )o f t r i t i c a l e 自变量与Y 的简单相关系数通径系数(直接作用)间接通径系数ңX 1ңX 2ңX 3ңX 4ңX 5X 10.3550.5780.000-0.076-0.3030.1380.125X 20.4120.049-0.0060.0000.033-0.0050.020X 30.3650.560-0.2940.3840.000-0.0080.243X 40.3520.1620.039-0.018-0.0020.0000.060X 50.6260.1770.0380.0730.0770.0650.000图4 10份小黑麦种质材料的产量构成因素的通径分析F i g .4 P a t ha n a l y s i s o f y i e l d c o m po n e n t s o f t h e 10g e r m pl a s m m a t e r i a l s o f t r i t i c a l e 2.6 不同品种(系)小黑麦主成分分析小黑麦20项指标进行P C A 分析(表4)㊂结果表明,提取的四个主成分的方差贡献率分别为34.846%,24.519%,17.810%和9.249%,累积贡献率为86.425%,可解释所有信息的86.425%㊂第一主成分特征值为6.969,穗粒数㊁籽粒赖氨酸㊁干草产量和粗蛋白产量在此成分中载荷绝对值较高,其特征向量所凝聚的信息主要是小黑麦的营养和生长状况;第二成分特征值为4.904,此成分中穗长载荷绝对值最高,其所凝聚的信息是小黑麦的产量构成因素因子;第三成分特征值为3.562,载荷绝对值最高的是饲草的粗灰分产量,可解析为小黑麦饲草粗灰分因子;第四成分特征值为3963草地学报第31卷1.850,这一成分中载荷绝对值最高的是饲草的粗蛋白和穗粒重,可解析为综合因子㊂根据主成分综合评价方法[15],将原始的数据进行标准化后导入S P S S代入模型,可以得到公因子Y1,Y2,Y3和Y4,带入Y=(34.846Y1+24.519Y2+17.810Y3+9.249Y4)/86.425计算,得出10个小黑麦品种的综合得分,最高得分2.51㊂排名由高到低依次为 晋饲草1号 > 鉴46 > 冀饲3号 > 鉴47 > 石大1号 > 冀饲2号 > 优能 > 甘农2号 > 鉴12 > 鉴18 (表5)㊂表4各因子特征值和累计贡献率T a b l e4 C h a r a c t e r i s t i c v a l u e a n d c u m u l a t i v e c o n t r i b u t i o n r a t e o f e a c h f a c t o r指标I n d e xⅠⅡⅢⅣⅤ穗长S p i k e l e n g t h-0.0920.8570.414-0.029-0.092千粒重1000g r a i n sw e i g h0.533-0.4130.435-0.0120.533穗粒数N u m b e r o f g r a i n s p e r e a r0.794-0.5640.097-0.0150.794穗粒重S p i k ew e i g h t0.2580.333-0.101-0.8060.258株高P l a n t h e i g h t0.7320.280-0.543-0.1370.732种子产量S e e d y i e l d0.5780.3150.257-0.3150.578小穗数N u m b e r o f s p i k e l e t s0.7160.2380.420-0.1830.716单株分蘖数N u m b e r o f t i l l e r s p e r p l a n t0.6600.4990.2410.3120.660籽粒粗蛋白G r a i n c r u d eP r o t e i n0.600-0.5960.1500.2680.600籽粒粗脂肪G r a i ne t h e r e x t r a c t-0.205-0.8300.3610.061-0.205籽粒粗淀粉G r a i nc r u d e s t a r c h0.3840.831-0.2840.0450.384籽粒赖氨酸G r a i n l y s i n e0.813-0.1830.348-0.0750.813粗灰分C o a r s e a s h0.1490.366-0.8140.2880.149粗脂肪E t h e r e x t r a c t0.608-0.4150.5420.0770.608粗蛋白C r u d e p r o t e i n0.1000.3990.1410.8590.100中性洗涤纤维N e u t r a l d e t e r g e n t f i b e r0.690-0.351-0.609-0.0150.690酸性洗涤纤维A c i dd e t e r g e n t f i b e r0.631-0.390-0.6530.1130.631相对饲喂价值R e l a t i v e f e e dv a l u e-0.7130.3810.5810.035-0.713干草产量H a yy i e l d0.7770.4480.246-0.0070.777粗蛋白产量C r u d e p r o t e i n y i e l d0.7500.4830.2480.1600.750特征值E i g e n v a l u e6.9694.9043.5621.8506.969方差贡献值V a r i a n c e c o n t r i b u t i o n r a t e/%34.84624.51917.8109.24934.846累积贡献值C u m u l a t i v e c o n t r i b u t i o n r a t e/%34.84659.36677.17686.42534.846表510个小黑麦品种(系)公因子值及综合排名T a b l e5 C o m m o n f a c t o r v a l u e s a n d c o m p r e h e n s i v er a n k i n g o f t h e10v a r i e t i e s(l i n e s)o f t r i t i c a l e品种V a r i e t y Y1Y2Y3Y4Y排名R a n k i n g 优能Y o u n e n g-2.754.98-1.89-0.87-0.187甘农2号G a n n o n g2-3.330.782.691.90-0.368冀饲2号J i s i N o.2-0.47-0.081.87-0.710.106冀饲3号J i s i N o.31.97-0.64-1.702.340.523鉴12J i a n12-1.61-2.27-2.98-0.15-1.929鉴18J i a n18-3.03-3.260.81-0.55-2.0410鉴46J i a n461.260.490.420.540.792晋饲草1号J i n s i c a oN o.14.531.311.500.012.511鉴47J i a n472.01-0.51-1.53-0.150.344石大1号S h i d aN o.11.42-0.810.81-2.360.255 2.7聚类分析聚类分析的作用是建立一种分类方法,把样品或变量按其属性和亲密性来分类[16],本研究采用聚类分析方法对10个小黑麦品种(系)的20个性状指标进行层次聚类分析㊂结果表明,将10份小黑麦种质材料划分为三大类群(图5), 晋饲草1号 单独聚为一类,饲草生产性能和营养品质均最突出,为第Ⅰ类群,可作为育种材料使用; 鉴46 独自聚为一类,生产性能和营养品质相对较优,为第Ⅱ类群; 冀饲3号 ㊁ 鉴47 ㊁ 石大1号 ㊁ 优能 ㊁ 冀饲2号 ㊁ 甘农2号 ㊁ 鉴12 和 鉴18 聚为一类,生产性能和营养品质相对较低,为第Ⅲ类群,其中 晋饲草1号 ㊁ 鉴46 和 冀饲3号 可作为优势品种推广应用㊂图510份小黑麦种质材料的20个性状指标的层次聚类分析F i g.5 H i e r a r c h i c a l c l u s t e r i n g a n a l y s i s o n20a g r o n o m i c a lt r a i t s o f10g e r m p l a s m m a t e r i a l s o f t r i t r i t i c a l e4963第12期马霞等:宁夏雨养区10个小黑麦品种(系)生产性能及其营养价值研究3讨论3.1不同品种(系)小黑麦农艺性状和生产性能的比较株高和分蘖数是影响饲草产量高低的重要指标[17]㊂李冬梅等[1]研究表明,在甘肃定西地区小黑麦品系 P2 和 P3 株高较高,干草产量相应较高㊂刘彦培等[18]研究表明,在迪庆高寒地区小黑麦品种 冀饲3号 株高最高,干草产量最高㊂此外,王伟强等[19]研究表明,在研究的3个小黑麦品种中, 甘农4号 分蘖数最多,干草产量最大㊂在本研究中,小黑麦品种(系)间株高㊁分蘖数和草产量存在显著差异, 晋饲草1号 株高㊁单株分蘖数和干草产量最高,分别达145.55c m,4.39个11.89t㊃h m-2; 鉴46 分蘖数较多(4.22个),干草产量排名靠前(10.13t㊃h m-2), 冀饲3号 干草产量㊁粗蛋白产量也相对较高,分别为8.04t㊃h m-2,7.23t㊃h m-2㊂综合小黑麦株高㊁分蘖数和干草产量,建议 晋饲草1号 ㊁ 鉴46 和 冀饲3号 可在宁夏雨养区推广种植㊂3.2不同品种(系)小黑麦牧草营养价值的比较粗蛋白含量和相对饲喂价值是衡量牧草营养品质的重要指标[20]㊂粗蛋白含量越高,酸性及中性洗涤纤维含量越低,饲草相对饲喂价值越高,有利于家畜消化吸收[21]㊂赵丹等[22]通过研究20个小黑麦品系的适应性,发现 J1 , J13 和 J14 的粗蛋白含量和相对饲喂价值较高,中性和酸性洗涤纤维较低,适宜在甘肃定西地区推广种植;王伟强等[19]研究表明 甘农4号 因其在所用试验材料中最高的粗蛋白含量及最低的中性和酸性洗涤纤维含量,适宜在青海海晏区推广种植㊂本研究发现,粗蛋白含量和相对饲喂价值呈显著正相关(图3),在10个饲用小黑麦品种(系)中, 甘农2号 的粗蛋白含量和相对饲喂价值显著高于其他小黑麦品种(系),中性和酸性洗涤纤维含量显著低于其他小黑麦品种(系),主要原因可能是 甘农2号 叶量大,研究发现叶片中的木质素和半纤维素㊁纤维素含量均低于茎中,叶量(叶面积)直接影响其饲草品质[23]㊂3.3不同品种(系)小黑麦种子产量及产量构成因素的比较禾本科种子产量构成要素包括了穗粒重㊁小穗数㊁穗长和千粒重等[24],其中千粒重是衡量种子质量的重要指标,它反映了种子发育的程度,其值越大,种子就越饱满[25]㊂在相同的栽培条件下,不同品种表现出不同的性状,并且不同的小黑麦品种的小穗数和穗粒数存在着显著的差异[26]㊂本研究中, 晋饲草1号 和 石大1号 的穗粒数和种子产量均比其他品种高,这种差异与它们的籽粒饱满度及穗部的紧实度有很大的联系㊂由通径分析得出,10个小黑麦种质在宁夏雨养区的穗长㊁小穗数㊁穗粒数和穗粒重等性状均表现不同,种子产量与穗长㊁千粒重㊁穗粒数和穗粒重呈正相关关系,与小穗数呈显著正相关关系㊂穗长对种子产量的直接效应最大,千粒重对种子产量的直接效应最小;穗粒数通过千粒重对种子产量的间接影响最大;穗长通过穗粒数对种子产量的间接影响最小,说明小黑麦种子产量主要通过穗长和穗粒数来提高㊂李冬梅等[1]研究发现穗粒重对种子产量的正向效应最大,而穗粒数对种子产量的负向效应最大,与本研究结果存在差异,主要原因可能是小黑麦品种本身遗传特性差异所致㊂此外,本研究结果表明,10个参试小黑麦的种子产量介于4645.67~6715.00k g㊃h m-2之间,其中 晋饲草1号 的种子产量最高㊂3.4不同品种(系)小黑麦籽粒营养品质的比较小黑麦种子中富含蛋白质㊁脂肪㊁氨基酸㊁碳水化合物等,能够为动物提供更多的营养[8,27]㊂宋谦等[10]分析得出,陇东地区小黑麦的粗蛋白含量在9.76%~ 12.61%之间㊂本试验通过对10个小黑麦品种(系)的研究,结果表明,10个小黑麦品种(系)的籽粒粗蛋白的变化幅度介于9.32%~15.07%之间,其中 鉴47 的粗蛋白含量最高,与 冀饲2号 和 冀饲3号 无显著差异,但显著高于其他品种㊂此外,孙建勇[28]研究发现, 黔中5号 ㊁ 劲松81 小黑麦粗脂肪含量为1.35%~2.83%,与我们对参试小黑麦品种(系)的粗脂肪含量(2.07%~3.23%)的研究结果基本一致㊂赖氨酸是表征籽粒质量高低的一个重要指标[1]㊂研究发现小黑麦种子中的赖氨酸平均含量为0.51%,比小麦(0.33%)高出50%左右[29]㊂本试验中10个小黑麦品种(系)籽粒中赖氨酸含量介于0.38%~ 0.52%之间,其中 鉴47 与 石大1号 具有较高的赖氨酸含量,同时本研究表明籽粒的粗蛋白含量与赖氨酸含量成正相关,这与李浩川[30]的研究结果吻合㊂4结论综上,通过聚类分析将10个小黑麦品种分为35963草地学报第31卷个类群, 晋饲草1号 聚为第Ⅰ类群,第Ⅱ类群仅有 鉴46 一个品种(系),第Ⅲ类群是 冀饲3号 ㊁ 鉴47 ㊁ 石大1号 ㊁ 优能 ㊁ 冀饲2号 ㊁ 甘农2号 ㊁ 鉴12 和 鉴18 ㊂经主成分分析综合评价, 晋饲草1号 种子产量及产量构成因素和饲草营养价值高,综合排名第一, 鉴46 和 冀饲3号 综合性状较好,分别排名第二和第三,三者较其他品种适宜作为饲料型小黑麦在宁夏雨养区推广种植㊂参考文献[1]李冬梅,田新会,杜文华.5个小黑麦新品系的种子产量及产量构成因素分析[J].草地学报,2016,24(1):241-244 [2] G I U N T AF,M O T Z OR,D E I D D A M.G r a i n y i e l d a n a l y s i s o f at r i t i c a l e(ˑT r i t i c o s e c a l e W i t t m a c k)c o l l e c t i o n g r o w ni n aM e d i t e r r a n e a ne n v i r o n m e n t[J].F i e l dC r o p sR e s e a r c h,1999, 63(3):199-210[3]赵方媛,曲广鹏,田新会,等.饲料型小黑麦品系籽粒产量及其营养价值研究[J].草地学报,2018,26(6):1374-1381[4] R O Y OC.Y i e l d a n d q u a l i t y o fw i n t e r a n ds p r i n g t r i t i c a l e s f o rf o r ag e a n d g r a i n[J].G r a s sa n dF o r a g eS c i e n c e,1996,51(4):449-455[5]张婷,周睿,陈雨生.我国饲料粮供需缺口估算研究[J].山东农业科学,2022,54(8):158-165[6]赵如浪,王永宏,李少昆,等.宁夏宜机收玉米品种的初步筛选[J].玉米科学,2019,27(1):130-135[7]伏兵哲,常巍,李泽亚,等.宁夏引黄灌区饲用高粱品种比较研究[J].草地学报,2019,27(6):1751-1758[8]孙敏,郭媛.小黑麦生物学特性㊁营养价值及利用前景[J].山西农业大学学报(自然科学版),2003(3):200-203[9] R O S E L L A M,F R A N C E S C OG,MA U R OD.F a c t o r s a f f e c t i n gt h e g e n o t y p eˑe n v i r o n m e n ti n t e r a c t i o n i n s p r i n g t r i t i c a l eg r o w n i na M e d i t e r r a n e a ne n v i r o n m e n t[J].E u p h y t i c a,2001,121(3):317-324[10]宋谦,余小亮,马淑梅,等.陇东地区秋播小黑麦的草产量及营养价值研究[J].饲料研究,2022,45(6):90-93[11]游永亮,李源,赵海明,等.种植密度对饲用小黑麦㊁饲用黑麦种子生产性能的影响[J].草业科学,2017,34(7):1522-1529 [12]李昱山,王腾飞,沈笑天,等.宁夏雨养区饲用小黑麦种质适应性评价[J].草原与草坪,2023,43(1):65-72[13]李德发.中国饲料大全[M].北京:中国农业出版社,2001:381-384[14]陈毓荃.生物化学实验方法和技术[M].北京:科学出版社,2002:171-173[15]王斌,杨彦军,董秀,等.补播禾草对退化苜蓿草地生产性能及牧草品质的影响[J].草地学报,2021,29(3):618-624 [16]唐启义,冯明光.实用统计分析及其D P S数据处理系统[M].北京:科学出版社,2002:332-356[17]柴来智,郇庚年,张和平,等.碱茅草产量构成因素分析及动态变化初探[J].草业科学,1991,8(4):27-29[18]刘彦培,薛世明,蔡明,等.迪庆高海拔高寒地区秋播小黑麦引种试验[J].草业科学,2021,38(10):2029-2040 [19]王伟强,刘晶,田新会,等. 甘农4号 小黑麦品种在青海省不同区域的适应性评价[J].草地学报,2020,28(6):1626-1634[20]王琴.苎麻种质资源评价及栽培模式对其饲用价值影响研究[D].武汉:华中农业大学,2019:3-7[21]陈谷,邰建辉.美国商业应用中的牧草质量及质量标准[J].中国牧业通讯,2010(11):48-49[22]赵丹,田新会,杜文华.甘肃省定西地区20个饲草型小黑麦新品系的适宜播种期[J].草业科学,2016,33(4):722-730 [23]杨晓鹏,李平,董臣飞,等.多花黑麦草+燕麦混播草地地上生物量和营养品质动态研究[J].草地学报,2020,28(1):149-158 [24]柴继宽,赵桂琴,师尚礼.燕麦种子产量构成因子与产量的关联性分析[J].草地学报,2012,20(1):49-53[25]江虎琳,孙元枢,王崇义.秦岭山区试种小黑麦获得成功[J].作物杂志,1992(3):35-36[26]孙铁军,韩建国,赵守强,等.施肥对扁穗冰草种子产量及其组成因素的影响[J].中国农业大学学报,2005(3):15-20 [27]吉彪.氮素水平对小黑麦氮代谢及产质量的影响[D].哈尔滨:东北农业大学,2010:37-38[28]孙建勇.不同类型小黑麦产量和品质的形成及其调控[D].扬州:扬州大学,2004:5-6[29]佟桂芝,马野,魏念春,等.小黑麦的饲用价值[J].黑龙江畜牧科技,2000(2):18-19[30]李浩川.不同生态条件下玉米籽粒蛋白和赖氨酸含量及主要农艺性状的遗传研究[D].郑州:河南农业大学,2007:53-54(责任编辑刘婷婷)6963。
作物育种学模拟题及答案一
作物育种学模拟题（一）一、解释(共7小题，每小题3分，共21分)1.品种更换：就是用新选育出的优良品种，替换生产上表现不良的另一品种。
2 .引种：所谓引种就是从外地或外国引入优良品种或有价值的品种资源，经过试验成功后直接应用于生产，或作为选育新品种的原始材料。
3.诱变育种：是指用物理或化学因素诱发染色体畸变、基因突变、细胞质突变等改良品种。
4.一般配合力：指一个被测自交系和其他自交系组配的一系列杂交组合的产量 ( 或其他数量性状 ) 的平均表现5.自交不亲和性：同一植株上机能正常的雌、雄两性器官和配子 , 不能进行正常交配的特性 , 称为自交不亲和性。
6.倍体育种：用杂种F1或F2花药培育出单倍培体植株，再经染色体加倍而选育作物新品种的方法7水平抗病性：寄主品种对各小种的抗病性反应性大体上接近同一水平二、填空每空0.5分）1、作物育种学是研究选育及繁殖作物优良品种的理论与方法的科学。
2、现代化农业对育种目标总的要求是：高产、稳产早熟优质；适应机械化作业。
3、性状鉴定的方法有：直接鉴定间接鉴定；按鉴定条件可分为自然鉴定诱发鉴定。
4、选择的基本方法有单株选择混合选择。
5、杂交育种的程序是：原始材料圃亲本圃杂种圃株系选择圃（选种圃）鉴定圃和品比试验圃区域试验和生产试验。
6、作物的繁殖方式分为有性繁殖无性繁殖两种。
有性繁殖作物根据其花器构造和授粉方式的不同又可分为自花受粉作物异花受粉作物常异花受粉作物。
7、利用杂种优势的途径有：人工去雄化学杀雄自交不亲和性利用标志性状利用雄性不育性的利用。
8、单倍体育种的优点是：加速育种材料的纯合提高选择效果缩短青种年限。
9、“四化一共”的内容是：品种布局区域化，种子生产专业化，加工机械化，质量标准化，以县为单位有计划地供应良种”。
10、作物的逆境包括温度胁迫水分胁迫矿物质胁迫。
三、选择（单选或多选，每小题2分）1、单倍体育种时宜选择 C 进行离体培养。
A.母本花药B. 父本花药C.杂种F1或F2花药D.都可以2、远缘杂交的困难是 A B C。
小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异
小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异葛群;李文静;任天恒;李治;任正隆【摘要】[目的]研究小麦-黑麦1BL.1RS易位系中1BL染色体臂的变异,为1BL.1RS在小麦育种中的进一步应用提供依据.[方法]利用GISH和FISH技术从小麦品种绵阳11(MY11)和白粒黑麦远缘杂交的后代中筛选1R(1B)代换系G1和1BL.1RS易位系G2.选用小麦染色体1B上的40对引物对亲本MY11、白粒黑麦、G1、G2以及普通小麦中国春(CS)进行SSR分析.[结果]6对引物在MY11、CS及G2中扩增出1BL的条带,在G1和白粒黑麦中未扩增出条带,其中3对引物(Xgwm259、Xbarc188,Xgwm268)在亲本MY11及后代1BL.1RS易位系(G2)中扩增出差异性的1BL条带,说明在小麦-黑麦远缘杂交产生的易位系后代中,1BL染色体臂发生变异.有13对引物在MY11、白粒黑麦和G1、G2中扩增出差异性条带,说明在小麦-黑麦远缘杂交后代中小麦微卫星发生了一定的变化;引物Xbarc8能扩增出白粒黑麦染色体1RS的特异条带,且该条带稳定出现,可以作为白粒黑麦1RS 染色体识别和鉴定的分子标记.[结论]小麦黑麦1B L.1RS易位系中1BL染色体臂发生变异,Xbarc8是鉴定白粒黑麦1RS染色体臂的新的分子标记.【期刊名称】《西北农林科技大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2015(043)006【总页数】6页(P73-78)【关键词】小麦;黑麦;1B L.1RS易位系;1R(1B)代换系;微卫星序列【作者】葛群;李文静;任天恒;李治;任正隆【作者单位】四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130;四川农业大学农学院,四川成都611130【正文语种】中文【中图分类】S512.1;S330小麦-黑麦 1BL.1RS易位染色体在小麦育种中已被广泛应用，世界上有数百个小麦品种含1BL.1RS易位染色体[1]。
六倍体小黑麦×六倍体小麦杂交后代中染色体遗传与结构变异鉴定
六倍体小黑麦×六倍体小麦杂交后代中染色体遗传与结构变异鉴定杨漫宇;姚方杰;杨足君;杨恩年【期刊名称】《遗传》【年(卷),期】2024(46)1【摘要】六倍体小黑麦是普通小麦品种遗传改良的重要基因资源,可以拓宽小麦的遗传基础。
本研究以六倍体小黑麦为供体向普通小麦转移黑麦染色质,以探明六倍体小黑麦×六倍体小麦杂交、回交后代的染色体遗传特性,为小黑麦种质材料的后续研究和利用奠定基础。
以六倍体小黑麦16引171为母本,六倍体小麦川麦62为父本配制杂交及回交组合,利用非变性荧光原位杂交技术(non-denaturing florescence in situ hybridization,ND-FISH)对F1、BC1F1和BC1F2植株进行细胞学跟踪鉴定。
结果表明,杂种F1回交结实率为2.61%;BC1F1植株2R染色体传递频率最高;BC1F2植株中黑麦染色体在后代的传递率为6R>4R>2R,小麦背景中5B-7B相互易位染色体在BC1F2植株中表现出严重偏分离。
在BC1F1和BC1F2植株中观察到24种结构变异染色体,包括染色体片段、等臂易位染色体、易位染色体以及双着丝粒染色体,且部分BC1F2植株的种子表现粒长和千粒重均优于六倍体小麦亲本川麦62。
因此,在利用六倍体小黑麦作为桥梁向普通小麦导入黑麦遗传物质时,应尽量采取多次回交的方式,使D组染色体迅速恢复,保证后代育性的恢复,同时关注染色体结构变异材料的潜在应用价值。
【总页数】15页(P63-77)【作者】杨漫宇;姚方杰;杨足君;杨恩年【作者单位】四川省农业科学院作物研究所(部省共建);电子科技大学生命科学与技术学院【正文语种】中文【中图分类】S51【相关文献】1.偏凸山羊草——硬粒小麦双二倍体自交后代的染色体数变异及其遗传基础2.八倍体小黑麦与普通小麦杂交后代的细胞遗传学研究3.八倍体小黑麦×普通小麦杂种后代群体中的染色体易位4.八倍体小偃麦与普通小麦杂交后代中小麦染色体相互易位类型的鉴定5.激素对小麦和小黑麦杂交后代花药培养和染色体加倍的影响因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
饲料小黑麦新品种——中新830和中饲1890
饲料小黑麦新品种——中新830和中饲1890
孙元枢
【期刊名称】《《北京农业》》
【年(卷),期】2001(000)010
【摘要】中新830和中饲1890,适于农区、山区和半农半牧区畜牧场及牛羊养殖户种植,作为青贮、青饲和精饲料。
一、特征特性 1.小黑麦的来源。
小黑麦是由小麦和黑麦属间杂交及杂种染色体加倍重组,经多年选育人工创造的一个新作物,它不但结合双亲优点而且具有巨大的杂种生长优势,品质好,抗病、抗寒(在2～10℃较低温度下可以生长),
【总页数】2页(P32-33)
【作者】孙元枢
【作者单位】中国农业科学院作物所 100081
【正文语种】中文
【相关文献】
1.饲料小黑麦“中新830” [J], 孙元枢;陈季珍
2.优质饲草小黑麦品种"中饲1890" [J], 福德平
3.饲用小黑麦新品种冀饲2号的选育 [J], 李积铭;李和平;刘桂华;李爱国;宋聪敏
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黑麦1R染色体的遗传多样性及其在小麦基因组内的表达的开题报告
黑麦1R染色体的遗传多样性及其在小麦基因组内的表达的开题报告题目：黑麦1R染色体的遗传多样性及其在小麦基因组内的表达研究背景和意义：小麦是全球最重要的粮食作物之一，也是人类食品链中不可或缺的重要来源。
小麦的基因组是庞大而复杂的，已经被证明主要是由三个不同的亚基组（A、B、D）组成的六倍体染色体。
其中，R染色体（即5R、6R、7R）是小麦及其近缘属种中的一种特殊形式的染色体，它是由黑麦基因组与小麦D基因组的杂交而来。
由于黑麦中含有许多重要的抗病、耐逆和生产性状基因，因此已经成为小麦育种中的重要基因库。
然而，黑麦的遗传多样性和表达模式仍然不完全清楚。
目前，一些研究表明黑麦中存在同源染色体间的差异，但在小麦中仍然缺乏足够的研究。
更具体地说，黑麦1R染色体，作为黑麦染色体中具有代表性的一个，其遗传多样性和功能表达在小麦基因组内的研究非常有价值，可以为小麦中的重要性状提供新的遗传资源。
研究内容和方法：1.对黑麦1R染色体的遗传多样性进行分析。
根据黑麦1R染色体序列数据和小麦相应染色体序列的比对结果，计算其同源性和变异性，并评估其对小麦基因组变异的情况。
2.对黑麦1R染色体的功能基因进行筛选和表达分析。
通过基因组学和转录组学方法，检测黑麦1R染色体上的功能基因，并进一步研究它们在小麦基因组中的表达模式和遗传影响。
3.分析黑麦1R染色体与小麦生产性状的关系。
利用QTL分析等方法，探究黑麦1R染色体与小麦生产性状的遗传繁殖方式，并进一步研究这些繁殖方式是否对小麦产量、耐逆性、品质等方面产生了影响。
研究意义：本研究将为深入了解黑麦基因库在小麦生产过程中的作用提供新的数据和信息，对小麦产量和质量的改进具有重要意义。
此外，我们的研究方法也可以为其他作物的基因组研究和遗传改良提供参考。
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黑麦染色质诱导小麦群体数量性状变异及特异株系的选育Ξ张怀渝1,任正隆2(四川农业大学1.原子能农业应用研究室; 2.植物遗传育种省级重点实验室,四川雅安 625014)摘要:对普通小麦(T riticum aestiv um L.)My8443与栽培黑麦(Secale cereale L.)自交系R3的远缘杂交回交后代(BC2F5)群体中的119个株系2340个单株与产量构成因素有关的数量性状进行了分析,结果表明:黑麦染色质导入小麦背景后,在回交和连续多代自交过程中,小麦和黑麦染色体相互作用,形成了与小麦亲本性状完全不同的特性,数量性状发生了较大变异。
黑麦染色质的导入,对穗颈距的长短影响最大,结实小穗数的影响最小;单株变异系数以穗颈距>穗粒数>有效穗>千粒重>株高>穗长>剑叶长>结实小穗数为序而变化;与对照相比,达显著水平变异株系的频率以株高(7313%)>穗颈距(6617%)>穗长(60%)和穗粒数(60%)>千粒重(5313%)>结实小穗(4617%)>剑叶长(3313%)>有效穗(6167%)为序而变化。
黑麦染色体的导入可以有效地获得株高,穗颈距,穗长,穗粒数和千粒重,结实小穗,剑叶长等一系列变异株。
通过黑麦染色体导入1RS/1BL背景,能够有效地降低株高,增加穗长、穗颈距和穗粒数,从而为改良小麦育种群体提供理论与方法。
关键词:黑麦;小麦;异染色质导入;数量性状;变异中图分类号:S512.032 文献标识码:A 文章编号:1000-2650(2001)04-0415-04 栽培黑麦携带多种抗性基因和优良的产量性状基因,已成为现代小麦育种改良的重要种质资源。
通过远缘杂交已将黑麦的抗白粉病,抗三锈病,抗蚜虫、高产和矮杆基因等导入小麦[9,11,14,15],特别是1RS/1BL小麦的大面积推广利用,极大地推动了小麦生产的发展[3,9];同时,一些小麦/黑麦易位系的成功培育,促进了小麦外缘种质资源的有效利用和异源易位机制的研究[8]。
在众多的小麦-黑麦易位系中,黑麦种质主要是来自国外的二倍体栽培黑麦品种Petkus、Insave FA、Prolific、Imperial、Chaupon 和Balbo[18]。
我国栽培黑麦资源十分丰富,但对其研究和成功利用的报道还较少[1,2]。
我们在黑麦染色体导入小麦的研究过程中,发现黑麦在小麦背景中不仅自身要发生断裂和重融合,形成种内染色体易位,而且黑麦染色体也要诱导小麦染色体的断裂和重融合,形成小麦/黑麦异源易位和小麦/小麦易位[5,6,16],同时产生生产中有利用价值的小片段易位[13]。
在我们的研究群体中,出现各种各样的数量性状变异类型,有利和不利性状的变异都是来自同一小麦亲本的回交和自交后代,因此,这些变异类型对小麦基因功能的研究和对小麦的遗传改良具有重要价值。
本文将报导这方面的研究结果。
1 材料与方法1.1 供试材料小麦品系绵阳8443与黑麦自交系R3(由中国农业科学院孙元枢研究员赠送)远缘杂交与回交后代(BC2F5)群体。
绵阳8443是含1RS/1BL染色体易位的高感白粉病的大穗型品系。
1.2 农艺性状考察对群体株系的农艺性状进行了观察,筛选119个生长整齐一致的株系,在成熟期随机抽取10～20株进行考种。
所得数据进行方差分析。
计算株系各数量性状的变异系数。
2 实验结果2.1 BC2F5群体数量性状的变异系数的分析依据(绵阳8443×R3)BC2F5群体的119个株系的2340个单株的考种资料,计算出株系各数量性状的变异系数(见表1),结果表明:群体中每个被考察的数量性状都发生了变异,其中以穗颈距的变异系数最大,结实小穗的变异系数最小;各性状依穗颈距>穗粒数>株高>有效穗>千粒重>剑叶长>穗长>结实小穗为序递减。
第19卷 第4期2001年12月 四川农业大学学报Journal of Sichuan Agricultural UniversityVol.19No.4Dec.2001Ξ收稿日期:2001-09-01基金项目:四川省教育厅应用基础项目资助。
贺李尧权教授80寿辰。
2.2 黑麦染色体引起小麦群体数量性状变异的多样性对其中15个株系(2n=42)农艺性状的考种资料进行新复极差分析,以绵阳8443亲本为对照,对所选株系平均值与亲本的遗传显著性差异进行比较,其结果列于表2。
除有效穗无较大的变化外(仅有1个株系“305”表现显著(L S D=0105)的差异),其余株系在株高、穗长、穗颈距、剑叶长、结实小穗数、穗粒数和千粒重都有正负两个方向的变异,其中以株高的变化幅度最大,在5219～9714cm之间,穗粒数呈显著和极显著的增加,最高达6717粒。
千粒重增加的幅度不大,只有编号“51”株系表现比对照显著增加,而大多株系千粒重都呈明显减小的趋势。
经黑麦染色质导入后,经回交两代和连续五代自交,与对照相比有7313%株高发生了显著性变异(见表3),这在所有调查株系中变异频率最高;有一半以上的株系在穗颈距、穗长、穗粒数、千粒重性状上也发生显著性差异;结实小穗、剑叶长有一定比率的株系发生显著性变化;有效穗变异频率最小。
由此表明,黑麦染色体的导入可以有效地获得株高,穗颈距,穗长,穗粒数和千粒重,结实小穗,剑叶长的变异株。
通过黑麦染色体导入含1RS/1BL的小麦背景,能够有效地降低株高,增加穗长、穗颈距和穗粒数。
2.3 特异株系的性状特征在群体中选择农艺性状稳定的染色体数为42的特异单株,自交后获得稳定株系,其性状特征如下:早熟变异系:该株系抽穗、开花期比对照提早5～7d,具有比对照好的产量性状,穗长和穗粒数比对照显著增加,千粒重较高。
穗颈距和剑叶长都呈极显著增加,有利于后期光合作用和干物重的积累,促进灌浆。
该株系经C带和原位杂交鉴定2n=42,仅含1RS/1BL,不含其它的黑麦染色体和大片断易位。
高感白粉病,穗长、穗颈距和剑叶长等性状与小麦亲本相比发生了较为显著的变化(见表2)。
株高变异系:获得一套高株和矮株变异的近等基因系。
矮杆株系通常株高在46～58cm,比对照矮34～22cm,穗大,迟熟,剑叶宽长,结实性差,分蘖力强。
高株变异系大都在106～115cm,熟性正常,剑叶较矮株短窄,结实正常。
多花多粒变异系:该株系在株高、穗颈距和穗粒表1 BC2F5群体株系的数量性状的变异系数穗颈距(cm)穗粒数(粒)株高(cm)有效穗(个)千粒重(g)剑叶长(cm)穗长(cm)结实小穗(个) 36.903%16.631%14.451%14.305%13.908%10.403%8.891% 6.0190%表2 B2F5群体单株株系数量性状变异的方差分析(绵阳8443×R3)项 目株 高(cm)穗 长(cm)穗颈距(cm)剑叶长(cm)有效穗(cm)结实小穗 数穗粒数(粒)千粒重(g)绵阳8443 80.0 10.1 7.0 25.4 3.0 20.8 42.5 42.7早熟株系81.711.043310.213326.633 3.1521.354.13344.9其它株系编号5161297336377406373204305 31011903022682.675.7387.43373.2375.5365.23382.489.53397.43373.83384.5363.13352.9378.711.9339.911.53310.010.89.4311.9338.63310.310.111.1310.211.53311.1310.7337.511.6339.6335.64.73312.43312.13318.4335.410.6337.678.8324.822.1326.324.422.519.23323.920.43325.923.920.63327.625.823.42.83.23.43.42.83.52.42.33.833.23.02.43.13.319.5321.323.03319.4322.93322.3321.121.921.523.13320.820.223.83321.845.440.056.63341.752.8354.0349.953.2354.63367.73340.149.269.33358.03347.5343.838.0345.540.634.03341.336.53344.136.83325.93337.9335.93339.9L SD0.05 L SD0.01 3.80 4.98 0.749 0.982 1.67 2.19 2.92 3.83 1.28 1.68 0.74 0.98 8.99 11.80 4.08 5.35表3 黑麦染色体导入后诱导BC2F5群体数量性状显著性变异频率(小麦亲本My8443对照)株高(cm)穗颈距(cm)穗长(cm)穗粒数(粒)千粒重(g)结实小穗数(cm)剑叶长(cm)有效穗(cm) 73.3%66.7%60%60%53.3%46.7%33.3% 6.67% 614 四川农业大学学报 第19卷数与对照有显著的差异,分别为91181cm、1514cm 和128粒,平均每小穗结实6粒,比对照平均高出4粒,其余考察性状与对照差异不大。
长穗变异系:穗长变异在12113～14117cm,其余性状与对照有一定的差异,结实正常。
穗颈距变异系:长穗颈距变异在13～18124cm,比对照增长6～11cm,有利于光照,结实正常,千粒重为38～4416g。
与此相反,短穗颈距株系的穗颈几乎缩短到零,只有0128～0143cm,同时伴随着矮杆(5210～5216cm),结实小穗数和穗粒数增加和千粒重显著降低等情况。
剑叶长度变异系:剑叶显著低于对照,为2211cm,而其它性状没有显著的差异,生育期有滞后和株高有降矮的趋势。
3 讨 论遗传性的变异是作物育种和品种改良的基础、创造丰富多样的遗传变异是培育突破性品种的前提。
通过品种间杂交和基因重组,提高遗传变异,选育了大量的新品种,成为新品种选育和改良应用范围最广而有效的方法。
但品种间遗传基础较窄,变异幅度较低,限制了突破性品种的培育。
诱变方法与品种间杂交育种相结合,可以打破不利基因的连锁,提高变异率,但往往有利的变异较低。
而属种间远缘杂交,由于外缘基因的导入引起小麦细胞学的不稳定性[3,4],造成花粉母细胞减数分裂的紊乱,出现染色体不联会或联会后提早端化、分离形成单价体和不稳定的棒型二价体[8,12,16],有利于染色体结构变异及小片段易位的产生[4,13],是诱导较多的可利用变异体的较好的方法。
在1RS/1BL小麦背景中导入黑麦染色体更有利于染色体断片的形成,通过断裂染色体的重接,以及同源或部分同源染色体之间配对,产生基因交换,而形成新的易位[16]。