四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析
“蓝矮败”——小麦杂种优势利用的第五途径
“蓝矮败”——小麦杂种优势利用的第五途径作者:耿爱民武利峰刘渤吴艳芳李志刚韩文亮崔宝明尤晓胜来源:《山东农业科学》2010年第02期摘要:“蓝矮败”是蓝粒、矮秆、花药败育三性状相互标记的特殊小麦种质,其植株矮壮,花药败育,授粉正常结实,同一麦穗结不同颜色籽粒,通过色选机可将蓝粒的“蓝矮败”与白粒的小麦杂交种分离。
利用“蓝矮败”生产小麦杂交种易于掌控亲本,便于品种权保护,农户不能自留用种,基地种子不易流失,且制种技术简单,受气候等环境因素影响小,种子纯度易保证。
本文介绍了“蓝矮败”及其小麦杂种优势利用的途径、特点及应用前景。
关键词:“蓝矮败”小麦;杂种优势利用途径;小麦杂交种中图分类号:S512.103.2文献标识号:A文章编号:1001-4942(2010)02-0031-03Dwarf小麦杂种优势利用,继小麦三系(不育系、保持系、恢复系)、光温敏两性系、化学杀雄、孤雌生殖四条途径之后,“蓝矮败”利用则是小麦杂种优势利用的第五条途径。
1 “蓝矮败”及其主要特点什么是小麦“蓝矮败”?“蓝矮败”的特点是其植株矮壮,自身花药败育无花粉(为不育系,属显性核不育),雌蕊发育正常,在开花期颖壳开张,柱头外露,可以接受其它任何小麦品种的花粉而正常结实,其在同一个麦穗上所结种子有不同颜色。
若以白粒种子为父本为其授粉,会结出蓝粒与白粒两种不同颜色籽粒,所结蓝粒比例通常在20%~30%之间,白粒约为70%~80%。
种植所结蓝粒种子,依然矮秆败育,即蓝粒种子为蓝矮败种质;种植所结白粒种子,其植株表现高大繁茂,花药、花粉均正常,完全结实,所结籽粒全部为白粒。
其实,“蓝矮败”授粉当代所结白粒种子即为代小麦杂交种。
2 小麦杂种优势的“蓝矮败”利用及其主要特点在当代设备技术条件下,可以借助光电智能色选机将“蓝矮败”授粉所结蓝粒与白粒种子完全分离,获得小麦杂交种,实现小麦杂种优势利用。
2.1 可用种质广泛,易于筛选出高产优质、多抗广适、综合性状优异的强优势组合与三系利用途径不同,“蓝矮败”的利用不存在不育系不育度、保持系的保持能力、恢复系的恢复能力及恢复度问题。
小麦矮秆突变体je0098的遗传分析与其矮秆基因定位
DOI: 10.3724/SP.J.1006.2022.11015小麦矮秆突变体je0098的遗传分析与其矮秆基因定位付美玉1,2熊宏春2周春云2郭会君2谢永盾2赵林姝2古佳玉2赵世荣2丁玉萍2徐延浩1,*刘录祥2,*1 长江大学农学院/ 主要粮食作物产业化湖北省协同创新中心, 湖北荆州434025;2 中国农业科学院作物科学研究所/ 国家农作物基因资源与基因改良重大科学工程/ 国家农作物航天诱变技术改良中心, 北京100081摘要: 倒伏易引发小麦严重减产, 发掘和利用优异矮秆基因是培育高产抗倒伏小麦新品种的关键。
本研究以京411 (WT)及其经EMS诱变获得的产量相关性状优良的矮秆突变体je0098为试验材料, 对其株高进行遗传分析, 结合外显子捕获测序和遗传连锁分析定位矮秆基因。
3年田间株高数据统计分析表明, je0098与WT相比株高降低15cm, 组织细胞学观察结果显示, je0098与WT相比节间细胞长度缩短18%, 暗示je0098的矮化是由于节间细胞长度变短所致; 赤霉素敏感性分析表明, je0098为赤霉素敏感型矮秆突变体。
利用WT和je0098杂交构建的由344个单株组成的F2分离群体, 结合F2:3家系表型数据, 选取矮秆纯合和高秆单株构建混池, 对两亲本和子代混池分别进行外显子捕获测序, 在2D染色体上定位到一个具有降秆效应的数量性状位点(QTL)。
结合全基因组重测序所得SNP位点, 在2D染色体开发了6个KASP分子标记, 对F2单株进行基因分型。
利用QTL IciMapping作图软件构建遗传连锁图谱, 结合3年田间表型数据, 将矮秆基因定位在20.77~28.84Mb 区间内, 遗传距离为11.48cM。
本研究结果为突变体je0098矮秆基因的功能研究以及育种利用奠定了基础。
关键词: 小麦; 株高; 矮秆基因; BSA; 分子标记Genetic analysis of wheat dwarf mutant je0098and molecular mapping of dwarfing geneFU Mei-Yu1,2, XIONG Hong-Chun2, ZHOU Chun-Yun2, GUO Hui-Jun2, XIE Yong-Dun2, ZHAO Lin-Shu2, GU Jia-Yu2, ZHAO Shi-Rong2, DING Yu-Ping2, XU Yan-Hao1,*, and LIU Lu-Xiang2,*1 Hubei Collaborative Innovation Center for Grain Industry / College of Agriculture, Yangtze University, Jingzhou 434025, Hubei, China;2 Institute of Crop Sciences, Chinese Academy of Agricultural Sciences / National Key Facility for Crop Gene Resources and Genetic Improvement / National Center of Space Mutagenesis for Crop Improvement, Beijing 100081, ChinaAbstract: Lodging easily causes severe decrease in wheat yields. Identification and utilization of favorable dwarfing genes is the key to develop new varieties with high yield and lodging resistance. In this study, a dwarf mutant je0098 as material was induced by EMS mutagenesis from Jing 411 (WT) and had fine characteristics in yield components. We mapped the dwarfing gene through genetic analysis of plant height, and combining with exon capture sequencing and genetic linkage analysis. Statistical analyses of plant height in three-year field experiment suggested that plant height of je0098 was 15 cm lower than that of WT. Histocytological analysis of本研究由国家自然科学基金项目(31801346), 中国农业科学院基本科研业务费专项(Y2020YJ09)和国家重点研发计划项目(2016YFD0102100)资助。
四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状分析
四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状分析【摘要】本研究针对四倍体南通矮白菜单株种子产量及构成性状进行了分析。
通过对材料与方法的详细设计和实验操作,我们得出了一系列结果,并进行了深入讨论。
种子产量分析显示,四倍体南通矮白菜种子产量具有一定特点,构成性状分析揭示了一些有意义的规律。
在我们总结了种子产量与构成性状的关系,阐述了四倍体南通矮白菜种子产量的特点,并展望了未来的研究方向。
本研究为进一步深入了解南通矮白菜种子产量的调控机制提供了重要参考。
【关键词】四倍体南通矮白菜、单株种子产量、构成性状分析、研究背景、研究目的、材料与方法、结果、讨论、种子产量分析、矮白菜种子产量与构成性状的关系、四倍体南通矮白菜种子产量特点、研究展望.1. 引言1.1 研究背景南通矮白菜(Brassica rapa var. chinensis L.)是一种重要的蔬菜作物,具有丰富的营养价值和广泛的市场需求。
南通矮白菜的种子产量一直是影响其经济价值的重要因素之一。
目前,种子产量的提高已成为南通矮白菜育种的重要目标之一。
四倍体南通矮白菜是指在南通矮白菜的基础上,通过杂交或其他技术手段将其染色体数目加倍而得到的一种新型品种。
相比于普通南通矮白菜,四倍体南通矮白菜具有更高的种子产量潜力和更好的抗逆性,因此备受育种学者和生产者的关注。
对于四倍体南通矮白菜种子产量的构成性状分析,目前尚缺乏系统性的研究。
本研究旨在通过对四倍体南通矮白菜的种子产量进行分析,探究其构成性状的特点,为进一步提高南通矮白菜的种子产量提供理论依据和科学支持。
通过本研究,我们希望能够揭示四倍体南通矮白菜种子产量的形成机制,为南通矮白菜育种和生产提供新的思路和方法。
1.2 研究目的矮白菜是一种重要的蔬菜作物,其种子产量和构成性状直接影响着农民的经济收益和种植效益。
随着人们对蔬菜品质和产量要求的提高,矮白菜育种研究变得愈发重要。
四倍体南通矮白菜是矮白菜的一个变种,具有较高的营养价值和产量潜力,但其种子产量和构成性状仍有待深入研究。
小麦主要数量性状和遗传影响(续四) 抗倒性,矮形(续)
小麦主要数量性状和遗传影响(续四) 抗倒性,矮形(续)小麦的抗倒性是受遗传影响的一个重要特性。
这种性状决定了小麦植株在强风和落雨时能够立起来而不倒伏。
一种小麦品种抗倒性高,说明它的芒果上梗较硬,适应的环境范围也较大。
抗倒性是小麦品种产量性状的重要组成部分,因为它影响着小麦植株的正常发育过程。
矮形也是小麦的重要品质特性之一,平均植株高度有别于标准高度,比如植株高度低于50厘米,就是矮形小麦。
它影响着植株的质量,使得植株更容易抵抗各种病害,提高了抗旱能力,从而增加小麦产量。
矮形小麦也受到遗传因素的影响,可以通过选择配种,来培育出更加适合的品种。
小麦的颗粒大小也是受遗传影响的一个重要特性,颗粒大小越大,营养价值就越高。
此外,大颗粒小麦在加工过程中能充分把握碾磨量,更能保证最佳产量和质量,同时也有利于粉粒研磨成细腻的粉末,提高烘培质量。
另外,颗粒大小可以作为小麦形态品质特性的指标之一,与矮性、抗倒性的性状相衔接。
受遗传因素的影响,可以实现高产量、优质、高效的生产,以及对小麦的优质提高。
受遗传影响,小麦抗病虫性也有明显的变化,这需要专业人士深入研究才能发现。
异质杂交是改良小麦抗病虫性的重要方法,也是获得新品种的重要途径。
小麦品种在适应不同环境条件时,还受到气候因子的影响,尤其是旱灾或洪涝灾害,例如在夏季枯旱时期有更良好的抗旱性,而在水域上的抗涝性则要求更高的。
小麦的耐热性也是受遗传影响的一个重要特性,尤其是在炎热的夏季。
植株的耐热性可以降低植株开花期的温度和早熟的发生率,提高小麦产量。
小麦的耐热性是由多种因素联合作用影响的,包括光合作用速度、水分代谢等。
通过分析和评价,小麦能够根据不同的环境条件变化耐热,并实现耐热性的改良。
另外,小麦的抗寒性也受到遗传影响,特别是在春季播种的集中区域,抗寒性的好坏是小麦生长发育的关键。
抗寒性强的品种,其抗寒性由低温抗冷能力强,地上部可以保持正常的生长,而抗寒性差的品种,则会因低温而减少产量。
普通小麦发育类型的遗传
普通小麦发育类型的遗传本文旨在探讨普通小麦发育类型的遗传背景。
小麦是世界上人类最常食用的粮食作物,其发育类型受到遗传因素的影响。
以提高种子多样性为目标,近年来许多研究已经聚焦于种子发育类型,尝试识别不同植物品种中特定遗传因子的作用。
对于小麦而言,研究者已经识别出多个基因家族来控制种子发育类型。
其中,一些基因可以控制小麦的穗发育,如Dt1和Rht-B1;而另一些基因可以调节株高,如Rht-D1、Rht-B1a 和Rht-D1b。
此外,关键的生育期基因 TaGa20-A1也可以影响株高和穗长,但我们对其作用的定义仍然不明确。
另外,研究者也发现了可以控制小麦穗大小、种子大小和形状的基因,例如Gml1和Cml2。
这些基因通过调节外源激素水平,从而影响小麦所发育出的茎、叶和穗。
除此之外,除了发育本身需要的基因作用外,研究者还发现了一些可以抵抗外部环境因素对小麦发育的影响的基因,例如病毒抗性的Nb1和低温抗性的HvFTI。
总的来说,普通小麦发育类型的遗传构成复杂且丰富,受到许多不同的因素的调节。
研究发现的多个基因家族的功能,以及将其应用于植物育种,可以帮助我们在提高小麦收成和质量方面取得更进一步的进展。
本研究表明,小麦的发育类型受到多种因素的影响,包括基因、外部条件和环境因素。
在进行基因育种过程中,不同基因家族可以通过调节水平来控制穗发育、株高和穗大小、种子大小和形状。
为了更有效地改善小麦的收成和质量,育种者需要能够识别并调节多种发育相关因素,如气候条件、植物内部生理活动和遗传因子的作用。
利用这些信息,育种者可以将基因组技术和传统的育种技术有效地结合起来,从而获得更好的品质和产量。
此外,为了充分发挥植物发育类型的潜力,研究者还需要开展更多的研究,以识别遗传变异、病毒抗性机制以及其他影响植物发育的因素,以及这些因素之间的相互作用。
只有充分理解植物发育类型的遗传背景,才能实现更佳的品种育种,进一步提高小麦的收成和质量。
四倍体矮秆小麦拔节期赤霉素合成途径中关键酶基因表达分析
四倍体矮秆小麦拔节期赤霉素合成途径中关键酶基因表达分析胡召杉;巫有霞;杨在君;王清海;彭正松【摘要】为研究四倍体矮秆小麦拔节期赤霉素(GA)合成途径中涉及的关键酶基因及其与植株矮化的关系,选择拔节期的矮杆番麦和四倍体矮杆小麦近等基因系ANW 16 D、ANW 16 F、ANW 16 G(分别含有Rht 14、Rht 16、Rht 18基因)以及作为对照的高秆小麦Langdon(LD)进行试验.取拔节期小麦穗下第一茎节节间(约0.5 cm),提取总RNA并反转录,对影响GA合成过程中的GA 20 ox、CPS、GA 2 ox、KAO、KO、KS、GA 3 ox、GID 1、GA-MYB、XET、GIP、GAI、RSG和14-3-3等关键酶基因进行实时荧光定量分析.结果显示,GA 20 ox、GA 2 ox、KAO、KO、KS、GA 3 ox、GID1、GA-MYB、XET、GIP、GAI、RSG在4个矮杆品系和高杆对照中均有表达.GA 20 ox在高秆小麦中的表达量高于矮秆小麦,GA-MYB与之具有相似的表达模式,说明GA 20 ox和GA-MYB基因的低表达影响了矮秆小麦拔节期赤霉素的合成,从而导致矮化性状.【期刊名称】《种子》【年(卷),期】2016(035)001【总页数】5页(P1-5)【关键词】矮秆小麦;拔节期;赤霉素;关键酶基因;表达分析【作者】胡召杉;巫有霞;杨在君;王清海;彭正松【作者单位】西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室, 四川南充637009;西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室, 四川南充637009;西昌一中, 四川西昌615000;西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室, 四川南充637009;西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室, 四川南充637009;西华师范大学西南野生动植物资源保护教育部重点实验室, 四川南充637009【正文语种】中文【中图分类】S512.1小麦(Triticvum aestivum)是主要的粮食作物之一。
小麦未减数配子基因的连锁标记及染色体区段检测
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2016, 42(7): 984 989/ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家自然科学基金项目(31271723, 31201210), 四川省杰出青年基金项目(2011JQ0016)和四川省教育厅科研项目(14ZA0012)资助。
This study was supported by the National Natural Science Foundation of China (31271723, 31201210), Sichuan Provincial Youth Fund (2011JQ0016), and the Scienti fic Research Foundation of the Education Department of Sichuan Province (14ZA0012).*通讯作者(Corresponding author): 张连全, E-mail: zhanglianquan1977@, Tel: 028-********第一作者联系方式: E-mail: 510531588@Received(收稿日期): 2015-11-04; Accepted(接受日期): 2016-03-14; Published online(网络出版日期): 2016-03-28. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20160328.1116.004.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2016.00984小麦未减数配子基因的连锁标记及染色体区段检测寇春兰 赵来宾 刘 梦 郝 明 甯顺腙 袁中伟 刘登才 张连全*四川农业大学小麦研究所 四川成都 611130摘 要: 六倍体普通小麦(Triticum aestivum L., AABBDD, 2n = 42)由四倍体小麦(T. turgidum , AABB, 2n = 28)与节节麦(Aegilops tauschii Cosson, DD, 2n =14)天然杂交, 然后通过染色体自动加倍形成。
四倍体小麦矮秆基因的赤霉素敏感性及对农艺性状的影响
Abs t r a c t: Und e r s t a n d i n g t he g i b b e r e l l i n s e n s i t i v i t y o f t h e Rh t g e nห้องสมุดไป่ตู้e s Rh t l 4, Rh t 1 6 a n d Rh t l 8 i n t e t r a p l o i d
( R h t l 6 ) 、 A N W1 6 G( R h t l 8 ) 及其高秆轮回亲本 L D 2 2 2以 及 六 倍 体 小 麦 中 国春 ( C h i n e s e s p r i n g ) , 测 量 其 不 同浓 度 G A 处 理下小麦的株高 , 计算赤霉素敏感系数 ( G R I ) 并 推 断 3种 矮 秆 小 麦 的 赤 霉 素 反 应 类 型 。 在 成 熟 期 对 L D 2 2 2近 等 基 因
WA N G Q i n g — h a i , Y A N G Z a i — j u n , WE I S h u — h o n g , L I AO Mi n g — l i , S U J i n ,
YANG Yu- f e n g, YANG Hu i , W ANG Yu- we i , PENG Z h e n g — s o n g
( 西华师范大学 生命科学学院 , 西 南 野 生 动植 物资 源 保 护 教 育 部 重 点 实 验 室 , 四川 南充 6 3 7 0 0 9 )
中国小麦选育品种与地方品种的遗传多样性
×
以下依此为千粒重! 穗粒数和穗长 赖氨酸两个类型
χ比地方品种高∀ 变异系数两个类型的变化趋势与
地方品种和选育品种主要农艺性状和品质性状平均数 ! 标准差 ! 变异系数和多样性指数
⁄√ ∏ √
品种类型
≤
¬
√ √
材料份数 最小值
√
∏
最大值
¬
平均数
标准差
≥∞
变异系数 多样性指数
≤∂ χ
株
°
高 长
地方品种 选育品种 地方品种 选育品种 地方品种
√ √ √ Κεψ ω ορδ σ ≤ ∏ √ √
材料与方法
数据资料来自中国作物种质资源信息系统 参加统计分析的性状分两类∀一类是分析性 包括穗部 个性状 芒长! 壳 状类别 或级别 的频率分布和多样性指数 ≥ 2 √ 色! 颖毛和粒色 种病害 条锈病! 叶锈病! 秆锈病! 白粉病和赤霉病∀ 另一类是计算平均数! 标准差! 变异系数! 极大值! 极小值和多样性指数 有 粒重 个农艺性状 株高! 穗长! 穗粒数和千 个品质性状 蛋白质和赖氨酸∀ 第二类性状在计算多样性指数时的划级方法如下 先
期
刘三才等 中国小麦选育品种与地方品种的遗传多样性
式中
为某性状第 级别内材料份数占总份数的百分比
为自然对数1 2∀多样性指数在生
态学和遗传学研究中广泛应用 具有加权性 可以用来合并不同性状! 位点或者不同地区材 料的变异 能较好地比较某一作物! 某一物种或某一地区的遗传变异性∀
结果与分析
穗部性状 表 为 个穗部性状的频率分布和多样性指数∀可以看出 芒长! 壳色和颖毛 个性状 选育品种比地方品种变异减少∀ 如壳色地方品种频率大于 个 芒长的长芒类别占整个材料的 壳色的白壳达到 的有 个 而选育品种为 个性状多
不同遗传背景矮败小麦的性状表现
Stud ies on D warf M a le- ster ile W hea t w ith D ifferen t Genetic Backgroun d
L IU B ing2H ua1 W AN G Shan2Hong1 YAN G L i1 BAO H a i2Y ing1 M EN G Fan2H ua1 X IA L an2Q in1 XU E Guo 2D ian2
N o. P lan t 10. 4 9. 9 12. 6 10. 7 10. 0 11. 2 7. 9 9. 1 9. 5 9. 4 11. 4 11. 1 9. 2 7. 9 9. 8 10. 3 13. 3 12. 9 10. 5 10. 3
穗长 (cm ) Sp ike leng th 9. 3 9. 2 8. 5 8. 5 12. 5 12. 1 7. 2 6. 8 9. 4 9. 3 8. 8 8. 6 9. 9 9. 4 8. 8 9. 2 8. 7 8. 3 9. 2 9. 0
近等基因系 Iso lines
京 411
J ing411 品系 30431
TF3 D S3 3
TF
L ine30431
DS
品冬 34
TF
P indong34
DS
品冬 40
பைடு நூலகம்
TF
P indong40
DS
BT 881
TF
DS
南大 011
TF
N anda011
DS
长江 3 号
TF
Chang jiang N o. 3 D S
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四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析
作物学报 ACTA AGRONOMICA SINICA 2015, 41(12): 1899-1905 /ISSN 0496-3490; CODEN TSHPA9E-mail: xbzw@本研究由国家现代农业产业技术体系建设专项(CARS-3-2-40), 四川省“十二五”育种攻关资助项目(2011YZGG-3)和国家现代农业产业技术体系四川省麦类创新团队项目资助。
This study was supported by the grants from the Modern Agro-industry Technology System (CARS-3-2-40), and the 12th Five-year Breeding Re-search Project in Sichuan Province (2011YZGG-3), and the Modern Agro-industry Technology System of Sichuan Triticeae Innovation Team.*通讯作者(Corresponding author): 刘登才, E-mail: dcliu7@第一作者联系方式: E-mail: zqmy0000@Received(收稿日期): 2015-03-16; Accepted(接受日期): 2015-07-20; Published online(网络出版日期): 2015-08-12. URL: /kcms/detail/11.1809.S.20150812.0837.010.htmlDOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.01899四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析周 强1,2,3 袁中伟1 张连全1 甯顺腙1 任 勇1,2,3 陶 军1,2,3 李生荣2,3 刘登才1,*1四川农业大学小麦研究所, 四川成都 611130; 2 绵阳市农业科学研究院 / 国家小麦改良中心绵阳分中心, 四川绵阳 621023; 3农业部小麦水稻等作物遗传育种重点实验室, 四川绵阳 621023 摘 要: 四倍体圆锥小麦(Triticum turgidum L. ssp. turgidum )地方品种矮蓝麦是我国重要的小麦矮秆基因资源, 经鉴定其矮秆特性对外源赤霉酸敏感。
部分印度小麦品种矮秆基因的检测及其对部分性状的影响
部分印度小麦品种矮秆基因的检测及其对部分性状的影响本论文旨在探究部分印度小麦品种中矮秆基因的检测及其对部分性状的影响。
矮秆小麦是通过人工杂交选育出来的一种新品种,其种植密度高,抗风能力强,可增加产量,因此备受农民欢迎。
然而,如何准确检测矮秆基因,并了解其对性状的影响,对于种植矮秆小麦具有重要的意义。
本研究先采用PCR技术,对部分印度小麦品种进行矮秆基因检测。
通过设计引物,扩增出矮秆基因所在线段的DNA片段,并用琼脂糖凝胶电泳进行分离和鉴定。
结果显示,在20个印度小麦品种中,有16个品种存在矮秆基因,占比高达80%。
接着,本研究又对矮秆基因对部分性状的影响进行了探究。
通过实地种植试验,比较有无矮秆基因小麦的植株高度、单株穗数、穗长、千粒重等性状指标。
结果显示,有矮秆基因的小麦品种的植株较低矮,穗数更多,穗长较短,千粒重较大,与没有矮秆基因的品种相比,产量提高了20%以上。
这表明矮秆基因能够对小麦的产量和品质产生重要影响,特别是对于增加穗数和千粒重具有显著作用。
最后,本研究对矮秆基因在小麦育种中的应用前景进行了展望。
矮秆基因的引入可以提高小麦密度,增加产量,改善品质,对于实现小麦的高效、可持续种植具有重要作用。
因此,在今后小麦育种中,应着重发掘矮秆基因及其对性状的调控机制,为小麦产业的发展做出更大的贡献。
此外,矮秆基因的优势不仅仅在于提高产量和品质,它还有助于减少小麦生长期间的枯折损失。
由于传统的高秆小麦生长过程中,茎秆过长容易弯曲倒伏,导致棕色腐烂病菌滋生,损失大量产量。
而矮秆小麦则相对不易损伤,在风雨袭击下能保持更好的稳定性,从而大大降低棕色腐烂病的发生率,进一步促进小麦的健康生长。
除了矮秆基因,还有一些其他基因也在小麦育种中展现出重要的作用。
例如耐盐基因、抗病基因等,都能够对小麦生长和产量产生积极的影响。
未来,科学家将继续注重基因研究和应用,寻找更多潜在的育种优势基因,并借助最新的基因编辑技术,精确控制小麦基因组的构建,为养殖业的可持续发展带来更多机会。
小麦稳产性状与品质的遗传基础研究
小麦稳产性状与品质的遗传基础研究小麦是我国重要的粮食作物之一,其产量和品质直接关系到国家的粮食安全和经济发展。
如何提高小麦的产量和品质一直是农业科学家们探索的焦点问题。
近年来,随着基因技术的发展,越来越多的研究表明,小麦稳产性状和品质的遗传基础对于小麦的改良和品种育种是至关重要的。
一、小麦稳产性状的遗传基础研究小麦的稳产性状指的是小麦全生育期内,产量具有稳定的表现,不受外部环境因素的影响。
如何通过提高小麦的稳产性状来保障粮食生产的可持续发展是当前农业科学家们需要解决的问题。
小麦的稳产性状涉及到多个性状,如生育期长短、抗旱、抗病、抗虫等。
这些性状的表现受到多基因遗传的影响,且与环境的交互作用较为显著。
因此,为了研究小麦稳产性状的遗传基础,需要通过大规模的遗传杂交和群体分析来筛选关键性状,确定各个性状的遗传模式与遗传基础,从而为小麦品种育种提供理论基础。
二、小麦品质的遗传基础研究小麦的品质指小麦加工后所得到的产品满足国家标准的程度。
小麦的品质关系着面粉品质、饮食口感、营养等多个方面。
因此,小麦品质的提高一直是小麦品种选择的重要指标之一。
小麦品质受多个因素影响,如品种特性、生长环境、加工工艺等。
为了研究小麦品质的遗传基础,需要通过基因组学的方法,从诸多基因中筛选关键基因,研究其在品质形成过程中的调控机制和作用方式。
三、小麦稳产性状和品质的遗传基础研究现状小麦稳产性状和品质的遗传基础研究在中国一直是一个热点领域。
近年来,随着基因技术和分子遗传学的发展,相关研究已经取得了重要进展。
例如,在小麦品质的研究中,科学家们已经成功地通过分子标记辅助选择等方法选育出多个优良小麦品种;在小麦稳产性状的研究中,科学家们通过多种遗传分析方法,研究了小麦抗病、抗逆性、长势性状等关键性状的遗传基础,发现了关键基因,并利用这些基因引入到优良品种中,提高了小麦的产量和品质。
未来,随着科技的不断进步,小麦稳产性状和品质的遗传基础研究将会得到持续深入的发展,为小麦优质高产科学种植提供更加精准的理论依据和实践指导。
小麦-四倍体长穗偃麦草3E_3D代换系的鉴定及特异分子标记开发
摘要小麦是全世界范围内广泛种植的重要粮食作物,养活了世界上约40%的人口。
然而近年来随着环境条件的改变,普通小麦遗传多样性变低,其对生物和非生物胁迫的抗性也降低,这严重制约着其产量和品质的进一步提高。
小麦近缘物种中包含许多普通小麦所不具有的优良基因,目前主要通过远缘杂交将这些优良基因导入到普通小麦,来丰富小麦的遗传多样性。
四倍体长穗偃麦草是小麦近缘物种,属禾本科小麦族偃麦草属,其具有生长繁茂、多花多实,抗寒、抗旱、耐盐碱、抗多种小麦病害(赤霉病、锈病、白粉病、黄矮病等)等特点,是小麦遗传改良重要的基因资源。
本研究利用四倍体长穗偃麦草-硬粒小麦部分双二倍体8801(2n=6x=42,AABBEE)为供体亲本,与四川麦区小麦品种杂交、回交,在其衍生后代获得了一个小麦-四倍体长穗偃麦草代换系K17-1078-3。
通过基因组原位杂交(GISH)和荧光原位杂交(FISH)研究了代换系K17-1078-3的染色体组成,评估了其抗病性(条锈病和白粉病)和农艺性状,并通过简化基因组测序开发了四倍体长穗偃麦草3E染色体特异分子标记。
主要研究结果如下:1、利用GISH和FISH对K17-1078-3的染色体组成进行了鉴定,结果表明K17-1078-3的染色体条数是2n=42,其中普通小麦的3D染色体被四倍体长穗偃麦草的3E染色体代替,是一个3E/3D的代换系。
2、对K17-1078-3及其亲本进行抗条锈病和白粉病鉴定,结果表明:两个小麦亲本川农16和郑麦9023高感条锈病和白粉病,而8801和K17-1078-3高抗条锈病和白粉病。
3、农艺性状考察发现K17-1078-3的株高、穗长、小穗数、穗粒数等性状与普通小麦亲本相似。
4、对二倍体长穗偃麦草、四倍体长穗偃麦草、双二倍体8801和小麦-四倍体长穗偃麦草1E-7E染色体代换系进行GBS测序,获得了269条3E染色体特异序列,开发并验证得到146个特异分子标记;进一步在小麦近缘二倍体及含E 基因组的多倍体物种中进行验证,获得49个四倍体长穗偃麦草3E染色体特异且稳定的分子标记。
四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状分析
四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状分析1. 引言1.1 背景介绍南通矮白菜(Brassica rapa var. parachinensis)是一种重要的蔬菜作物,具有丰富的营养价值和独特的风味。
四倍体南通矮白菜是南通矮白菜的一种变种,具有更高的产量和抗逆性。
种子产量是衡量作物生产潜力的重要指标之一,对于提高作物产量和优化种植结构具有重要意义。
随着经济的发展和人口的增加,农业生产面临着越来越大的挑战,如何提高南通矮白菜的产量和品质成为农业科研的热点问题。
对四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状进行分析,可以为育种工作提供重要的理论依据和实践指导。
本研究旨在通过对四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状的分析,揭示其产量形成的内在机制,为优质高产品种的育成提供理论支撑。
探讨影响种子产量的因素,为进一步提高南通矮白菜的产量和品质提供科学依据。
1.2 研究目的本研究的目的是通过对四倍体南通矮白菜单株种子产量构成性状的分析,探讨其种子产量的形成机制,为提高矮白菜种子产量和品质提供理论基础和技术支持。
具体目的包括:1.深入了解四倍体南通矮白菜的特点及其种子产量构成因素;2.分析单株种子产量的相关性状,揭示种子产量与植株生长发育及形态结构之间的关系;3.探讨影响四倍体南通矮白菜种子产量的因素,为提高种子产量提供参考;4.为矮白菜种子产量的遗传改良和栽培管理提供科学依据。
通过对种子产量的构成性状进行深入分析,旨在揭示四倍体南通矮白菜种子产量潜在的遗传基础和生理机制,为该作物的生产提供科学依据和技术支持。
1.3 研究意义矮白菜作为人们生活中常见的蔬菜之一,其种子产量一直是农业生产中关注的重点之一。
本文旨在对四倍体南通矮白菜单株种子产量的构成性状进行深入分析,以揭示其种子产量的形成机制及影响因素。
研究对于提高矮白菜种子产量、优化种植管理措施具有积极的指导意义。
通过对构成性状的研究,可以为矮白菜品种改良提供理论依据,进而提高其生产效率和经济效益。
二倍体和四倍体新麦草细胞学特性分析
二倍体和四倍体新麦草细胞学特性分析第32卷V0l_32第3期NO.3中国草地ChineseJournalofGrassland2010年5月May.2O10文章编号:1673—5021(2010)03—0004—06二倍体和四倍体新麦草细胞学特性分析齐丽娜,云锦凤,云岚,张东辉,于静怡(内蒙古农业大学生态环境学院,内蒙古呼和浩特010019)摘要:对蒙农四号新麦草二倍体和四倍体的细胞学指标进行比较分析,结果表明:四倍体蒙农四号新麦草体细胞染色体数目为28(2n=4x=28),二倍体为14(2n2x--14);四倍体植株叶片的长,宽较二倍体有所增加;四倍体植株的气孑L增大,气孑L密度和表皮毛密度减小且均与二倍体植株间存在极显着差异(P<o.01).两种倍性植株的气孔大小,密度及表皮毛密度间均存在变异,其中变异幅度最小的是上表皮气孔长(6.57%),变异幅度最大的是下表皮毛密度(17.58).关键词:蒙农四号新麦草;二倍体;四倍体;倍性鉴定;气孔;表皮毛中图分类号:$543;Q942文献标识码:A新麦草(Psn£r0s"fs,zc8aNevski.)又名俄罗斯野黑麦_】(Rassianwildrye),主要分布于欧亚地区的草原及半荒漠地区,为多年生异花授粉植物,是典型的多年生密丛型下繁禾草[2].蒙农四号新麦草(P.ju,~ceaNevski.CV.MengnongNo.4)是内蒙古农业大学于1984年从美国农业部农业研究局牧草饲料作物研究所(USDA—ARS.FRRI)引入原始材料Bozoisky,采用单株种植和混合选择的方法育成的,在试验区表现出返青早,生长发育快,青绿持续期长,分蘖多,须根系发达,抗逆性强,长寿命等特点,适宜在干旱半干旱地区栽培种植,具有很高的推广应用价值l3].多倍体新麦草具有更多的优良性状,如美国及加拿大培育出的新麦草四倍体品种表现出比二倍体品种种子大,活力强,易发芽,植株高,叶宽而大等优良特性].目前,国内有关四倍体新麦草的育种,细胞学鉴定及相关特性研究分析的相关报道很少.本文对蒙农四号新麦草四倍体的体细胞染色体,气孔及毛被特性的倍性鉴定及研究分析,为新麦草属牧草的分类鉴定,遗传育种以及推广应用提供了理论基础和技术体系.1材料和方法1.1实验材料实验以二倍体新麦草和四倍体新麦草(蒙农四号新麦草)为研究材料.二倍体蒙农四号新麦草2n 一2x=14是内蒙古农业大学从美国农业部农业研究局牧草饲料作物研究所引入原始材料Bozoisky, 采用单株种植和混合选择的方法育成的.经秋水仙素诱导得到多倍体蒙农四号新麦草.实验材料均种植于内蒙古农业大学牧草试验站牧草种质资源圃. ————1.2试验方法1.2.1染色体数目的鉴定采用常规染色体压片法】,并根据实验材料的特点在取材时间,预处理及解离步骤时试用以下方法:(1)最适取材时间的确定:从8:O0~12:OO每隔15min连续取样.(2)预处理:a.在0℃冰水中预处理24h;b.0.002M8一羟基喹啉预处理5h;C.0.002M8一羟基喹啉与2秋水仙素1:1混合预处理5h.(3)材料的解离:a.1NHC1中解离5~8min;b.1:1纤维素酶和果胶酶配合0.2N盐酸.染色分别试用醋酸洋红和卡宝品红染液.根据Ievan等(1964)及李懋学等(1985)提出的标准,染色体计数5O个细胞.观察细胞过程中,每盆材料至少有3枚根尖的90以上的体细胞染色体数为2n一4x一28,定为四倍体植株.1.2.2形态学特征的鉴定根据镜检结果,取二倍体及四倍体新麦草材料各10株,在分蘖期测定植株高度(自然高度),分蘖数,叶片长,宽.叶片的长,宽测定同一叶心下第2片完全展开叶全长和叶片最宽处宽度,每株重复测量5~10片叶.1.2.3气孔及表皮毛特征的鉴定对二倍体及四倍体新麦草幼苗分蘖期的气孑L和*通讯作者,Email:***************.COFII收稿日期:2009—1027;修回日期:201002—23基金项目:"一五"科技支撑项目"牧草倍性育种技术研究"(2008BAI)B3B03);内蒙古自治区重大科技项目"优质全价草产品开发"(20071923)作者简介:齐丽娜(I982一),女(蒙古族),内蒙古锡林浩特市人,硕L研究生,研究方向为牧草种质资源与育种.齐丽娜云锦风云岚张东辉于静怡二倍体和四倍体新麦草细胞学特性分析表皮毛特征进行鉴定,具体步骤如下:①取材:随机选取两种倍性的植株各3株,每株取同一部位的叶片各1片.②解离:将两种倍性新麦草叶片去叶缘,剪成4~5cm草段,分别放入30过氧化氢与冰醋酸(1:1)混合液中,在60.C下密封解离20h左右.③制片:将解离后的叶片用蒸馏水冲洗数遍后,用镊子挑取解离效果好的叶片平铺在载玻片上,滴1滴1I—IK染液于叶片上染色.④观察:用显微分析系统软件进行镜检,拍摄,并测定气孔的长,宽,密度和表皮毛的密度.由于所制片子中的气孔已关闭,因此,本文测量的气孔是气孔关闭状态下气孔保卫细胞的哑铃形体的长度,气孔宽度是垂直于哑铃形体保卫细胞的最宽值.每个片子至少观察10个视野,至少统计3O个视野.气孔密度的计算方法:在同一倍性下测量30个视野的气孔器数量,取其平均值,并换算成每平方毫米的气孔数量(Nu./ram).1.3数据处理采用Excel2007软件整理数据并作柱状图,采用SAS9.0软件对数值性状进行统计分析.2结果与分析2.1染色体数目的鉴定根尖压片法取材方便,技术准确,所需实验仪器简单,是目前应用较多的倍性鉴定方法.实验对取材时间,预处理,解离以及染色步骤进行多种处理方法比较,最终找到了适合新麦草材料自身特点的处理方法.多倍体新麦草土培植株开始分蘖时取样, 每盆材料至少剪取5个根尖进行染色体数目的鉴定.具体步骤如下:①取材:上午9:00~10:0o时选取植株新生的白色幼嫩根尖,蒸馏水冲洗干净,分放人指形管中.②预处理:将指形管放人冰水中在4.C冰箱内保存24h.③固定:在卡诺固定液(无水乙醇:冰醋酸一3:1)固定12h.④解离:于1NHC1中解离5~8min.⑤染色与压片:用卡宝品红溶液染色,常规压片.⑥镜检:观察统计分裂中期不同倍性材料的细胞染色体数目,将分散好,染色体条带清晰的片子用Olympus显微镜摄影仪照相.实验结果表明,秋水仙素诱导后的植株多为二倍体(2n一2x=14),此外还有单倍体(n—x一7),三倍体(2n=3x=21),四倍体(2n一4x一28)和非整倍体.根据染色体数目特征,可以对植株进行倍性鉴定及分类标记.2.2形态学特征的鉴定表1可看出,四倍体与二倍体材料的平均株高差异不显着,但四倍体植株的叶长(25.50cm),叶宽(4.3lmm)较二倍体的叶长(18.13cm),叶宽(3.16ram)有所增加,且均存在显着差异,说明植株的形态特征与其倍性有较好的一致性.表l两种倍性植株的形态特征比较lhble1Comparisonofmorphologybetweentwoploidyplants注:数据后不同小写字母表示不同处理问差异显着(P<O.05). Note:V alueswithadifferentletteraresignificantlydifferent(P<0.05).图1二倍体租四倍体植株的染色体Fig.1Thechromosomeofdiploidandtetraploidplant中国草地2010年第32卷第3期2.3气孔及气孔器的比较分析2.3.1气孔及气孔器结构特征两种倍性的蒙农四号新麦草植株的叶片上下表皮均有气孔(图2)分布,气孔器形状及组成相同,均由两个呈哑铃型的保卫细胞及它们之间的孔El组成,保卫细胞的外侧各有1个副卫细胞.A:二倍体;B:四倍体.A:Diploid;B:Tetraploid.图2二倍体和四倍体新麦草植株的气孔器Fig.2ThestomatalapparatusofP.junceaplant对不同倍性植株气孔的长和宽进行方差分析可知,二倍体与四倍体植株上,下表皮气孔的长和宽均存在极显着差异(P<0.01).四倍体植株上,下表皮气孔长分别是二倍体植株气孔长的1.48倍和1.38倍,宽分别为1.24倍和1.15倍(图3).而同70.00060000.:50.0002:40.000j30.00020.00010.0000.000一染色体倍性植株的上,下表皮气孔大小也有区别,四倍体植株上,下表皮气孑L的长宽比分别为3.36和3.00,二倍体植株上,下表皮气孔的长宽比分别为4.O4和3.62.以上结果表明随染色体倍性的增加,植株叶表皮气孔的大小也有明显增加趋势.口四倍体Tetraploid...ULUWLLLWThe1engthandweithofStomataUL:上表皮气孔长;Uw:上表皮{4L宽;I|IJ:表皮L孔长;Iw:l,农皮(4L宽.UI:Thelengthofupperstomas;UW:Thewidthofupperstomas;LL:Thelengthoflowerstoma s;LW:Thewidthoflowerstomas.图3两种倍性植株气孔大小的比较Fig.3ComparisonofstomatasizebetweentWOploidyplants2.3.2气孔的分布特征及其密度蒙农四号新麦草的气孔呈纵行排列,沿着叶脉方向整齐分布(图4),这符合禾本科牧草气孔分布特点.由分析结果(图5)可知,两种倍性材料的上,下表皮气孔密度差异均极显着(P<0.01),通过F一6值比较得知,上表皮气孔密度的差异程度大于下表皮.二倍体植株上表皮气孔密度(110.79个/ram)是四倍体的(41.67个/ram)2.66倍;二倍体植株下表皮气孔密度(150.83个/ram.)是四倍体的(46.96个/mm.)3.62倍.中国草地2010年第32卷第3期气孔长(cm)气孔宽(ram)气L密度(Nu./mm)表皮毛密度(Nu./ram.)二倍体四倍体二倍体四倍体四倍体二倍体四倍体由于植物细胞壁含有纤维素和果胶质,故用酶解配合酸解的效果是最好的.但是酶液浪费较大且价格比较贵,所以在掌握好解离时间的基础上,用1NHC1解离效果也很好,且操作方便,经济实惠;卡宝品红只对细胞核以及染色体深染,且染色速度快,操作简便,染色效果好.醋酸洋红染液整体染色较浅,效果远不如卡宝品红,故选用卡宝品红做染液.通过改进的染色体制片方法,可以将植株染色体的倍性准确快速的鉴定和标记.3.2形态学特征的比较植物外部形态特征作为对多倍体材料进行鉴定的判断标准,是最简单,最直观粗放的方法,它可以为育种工作者减少工作量口.巨大性是多倍体最为显着的外部形态特征,多表现为叶片长,宽增加且植株较壮等.四倍体新麦草表现出叶片长,宽及植株高均较二倍体植株有所增加的特点.李立志口妇等以染色体倍性鉴定结果为依据,凭经验直接判断发生器官形态变异的四倍体黄皮西瓜,准确率可达91.3.刘玉香[1.等研究的四倍体辣椒表现出植株高大,叶片及花冠等比原品种大的特点.故外部形态特征可作为新麦草多倍体鉴定的依据之一.3.3气孔器特征的比较气孔是植物叶片与外界环境之间进行气体,水分交换的主要通道,对植物的光合,呼吸,蒸腾等生理活动起着重要的调节作用,同时气孔器也是研究植物问亲缘关系及其染色体倍性的重要器官,在探讨植物系统进化和分类方面具有积极意义J.气孔是一个稳定的遗传性状,气孔特征与植株倍性有一定的关系,总的趋势是随着植株倍性的增加,保卫细胞长,宽增大,气孔密度减小_1.四倍体蒙农8一四号新麦草气孔的长和宽与二倍体均存在极显着差异(P%0.01),且随体细胞染色体倍数的增加,植株叶表皮气孔的大小有明显增加趋势.但四倍体的气孔及叶表皮毛密度较二倍体有所减少且差异极显着(P<0.01).通过F值比较可知,上表皮气孔及表皮毛密度的差异程度均大于下表皮.马爱红[1.等对葡萄的染色体倍性及气孔性状关系的研究也得出相同结论.同时可知,气孔大小与气孔密度的关系,在叶片的单位面积内,气孔越大,气孔密度就越小;反之,气孔越小,气孔密度就越大u叫.综上可知,气孔特征可以作为新麦草遗传育种工作中倍性鉴定,分类的重要依据1].3.4叶表皮毛特征的比较叶表皮毛是植物叶面表皮的衍生结构,是植物长期适应生态环境的外在表现,具有保护叶片,反射阳光,防止强光灼伤,减小蒸腾,保温,防止机械损伤等功能.在生态上,许多植物的表皮毛还可以起到减小风沙的作用.四倍体蒙农四号新麦草上,下表皮的表皮毛均比相应的二倍体的密度要小,且表皮毛与气孑L分布特征是一致的,即表皮毛形态越大其密度越小,反之则越大.这说明表皮毛的特征也可以作为新麦草倍性鉴定及分类的依据l2.3.5变异系数分析变异系数是衡量数据变异程度的一个统计量,可以反映种内和种问各表型性状的变异情况,从而揭示其变异格局.受植株倍性变化的影响,二倍体和四倍体蒙农四号新麦草的两个倍性问,气孔及表皮毛的各表型性状都存在着丰富的变异,且不同表型性状的变异幅度也各不相同,其中变异幅度较大的是叶表皮气孔密度及表皮毛密度.齐丽娜云锦风云岚张东辉于静怡二倍体和四倍体新麦草细胞学特性分析参考文献(References):[1][2][3][41[5][6][7][8][9][1o][ii]云锦凤,于卓,郝新民.不同贮藏年限新麦草种子活力研究初报I-j].内蒙古畜牧科学,1998,(2):22—23,46.YunJinfeng.YuZhuo,HaoXinmin.Theseedvigorreportof russianwildryegrassindifferentstorageyears[J].Inner MongoliaStockingScience,1998,(2):22—23,46.刘永财,孟林,毛培春,张国芳,张德罡.14种新麦草种质材料苗期抗旱性差异[J].中国草地,2009,31(2):6469.IiuY ongcai,MengIAn,MaoPeichun,ZhangGuofang,ZhangDegang.Differenceofdroughtresistanceamong14Psathy—rostachyjunceaaccessionsatseedingstage[J].ChineseJournalofGrassland,2009,31(2):6469.王比德.新麦草生物学和经济学特性的研究[J].中国草地, 1990,(5):35-38.WangBide.Researchonbiologicalandeconomicalcharacterof russianwildrye[J].GrasslandofChina,1990,(5):35—38.云锦凤,王勇,徐春波,云岚.新麦草新品系生物学特性及生产性能研究[J].中国草地.2006,28(5):1-7.YunJinfeng,WangY ong,XuChunbo,Yungan.Thebiological charactersandproductionperformanceofanewrussianwildrye strain[J].ChineseJournalofGrassland,2006,28(5):1-7. 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TheresuItsindicatedthatthemorphologicalandphysiologicalcharacteristicsofalfalfainlo wlevelofCdtreatmentsweresuperiortothecontrol,showinglowlevelsofcadmiumcanpromoteplantgro wth.The heightandweightofalfalfaseedlingsandtheabilityofchlorophyllsynthesisdecreased,conte ntsofprolineandMDAincreased,andtheCATactivityreducedunderhighdensityofCdtreatments.Thereweresig—nificantdifferencesinCd—toleranceamongfourvarietiesofalfalfa,andCd—toleranceofthefourvarietiesof alfaIfawasevaluatedbysubordinatefunctionvaluemethod,thecapacityofCdtolerancefollo wedthese—quence:Xinjiangdaye>Iongdong>Manas>Shihezi.Keywords:Cd—tolerance;Alfalfa;Eco—physiological++"+"+--+-+"+"+"十"十"+(上接第9页)TheMorphologicalandCytologicalCharacteristics ofDiploidandTetraploidofPsathrostcLchjunceaQILi~na,YUNJin—feng,YUNLan,ZHANGDong—hui,YUJing—yi (CollegeofEcologyandEnvironmentalScience.InnerMongoliaAgricultureUniversity,Ho hhot010019,China)Abstract:ThecytologicalcharacteristicsofdiploidPsathyrostachyjunceaandtetraploidPsa thyrostachyjun—ceaNevski.CV.MengnongNo.4wereanalyzed.Theresultsshowedthatthechromosomenu mbersoftetraploidplantare28(2n=4x一28),thechromosomenumhersofdiploidplantare14(2n一2x一14).Tetraploidplantwas characterizedbytheincreaseinlengthandwidthofleaf,alsobytheincreaseinlengthandwidth ofstomasbutthedecreaseinthedensityofstomasandtrichomes,alsothereweresignificantdifferencesbetwee ntetraploidanddip—loid(P%0.01).Therewereconsiderablevariationinlength,width,densityofstomasandthed ensityofbothdip—loidandtetraploid,amongthemtherewastheleastvariationinthelengthofleafupperepiderm isstomas(6.57),therewasthebiggestvariationinthedensityofleaflowertrichomes(17.58).Keywords:Pz0盘fjunceaNevski.ev.MengnongNo.4;Diploid;Tetrapolid;Identificationofploidy;Stomata;Trichomes一27~。
黄淮海麦区四省份小麦品种的农艺性状及遗传多样性分析
华北农学报 2010,25(1):94 98收稿日期:2009-12-11基金项目:河北省自然科学基金(2007000470);河北省人力资源和社会保障厅2009年度博士后科研择优资助项目;中巴国际合作项目(16 408)作者简介:任欣欣(1982-),女,河北邱县人,硕士,主要从事小麦抗条锈分子遗传育种研究工作。
通讯作者:姚占军(1965-),男,河北平泉人,教授,博士,主要从事小麦遗传育种学研究工作。
黄淮海麦区四省份小麦品种的农艺性状及遗传多样性分析任欣欣,姚占军,岳艳丽,王 莉(河北农业大学农学院,河北保定 071001)摘要:小麦品种的遗传多样性在育种工作中发挥着重要的作用。
为了明确黄淮海麦区四省份小麦品种遗传多样性的基础,本研究以所收集的黄淮海麦区的河南、河北、山东和陕西四省的近十几年来(1992-2008年)审定的部分(42份)小麦品种为研究材料,以9个农艺性状为基础进行遗传性状的分析。
结果表明,不孕小穗数的变异系数最大为61 39%,其次为有效分蘖和穗粒数,千粒重的变异系数最小为6 06%。
河南、河北、山东和陕西四省的多样性指数分别为1 83,1 82,1 73和1 62,平均值为1 75。
在此基础上,用最长距离法可将42份材料聚为三大类,但是第 大类和第 大类相差不大,这说明上述四省小麦品种遗传多样性在逐步提高的同时,其遗传基础仍需进一步拓宽。
在性状选择上,首先对变异大的性状进行选择是非常重要的;在品种选择上,应注意选择产量、单株粒重和单株粒数均高的品种。
关键词:小麦;农艺性状;遗传多样性;中图分类号:S512.03 文献标识码:A 文章编号:1000-7091(2010)01-0094-05G eneti c D i versity Analysis of BreadW heat(Triticu m aestivu m L .)Cultivars i nFour Provi nces of Huang huai hai Area Based on Agrono m ic TraitsREN X i n x in ,YAO Zhan j u n ,YUE Y an l,i WANG L i(Co llege ofAgrono m y ,Ag ri c u lturalUn i v ersity ofH e be,i Baod i n g 071001,Ch i n a)Abstract :Analysis of genetic diversity changes in cu ltivated crops plays an i m portant role i n plant breed i n g .To understa nd the genetic diversity of bread wheat cultivars released i n H enan pr ov i n ce ,H ebe i province ,Shandong prov i n ce and Shaanx i prov ince ,genetic d i v ersity of a total of 42wheat c u lti v ars which w ere registered in H uang hua i ha iarea fro m 1992to 2008w as analyzed based on nine agrono m ic traits .The resu lts sho w ed that a m ong the n i n e agr ono m ic tra its tested ,nu m ber of sterile sp i k e lets has the lar gest variation w it h a coe ffi c ient o f vari a nce(CV )of 61.39%,ef fective tiller nu m ber a nd grain number per sp i k e follo w ed ,wh ile num ber of thousand grain w ei g ht has the s m a llest var iation w it h CV o f 6.06%.G enetic diversity i n dex (H )ofH enan ,H ebe,i Shandong ,Shaanx i prov inces are 1.83,1.82,1.73and 1.62,w ith an average value o f 1.75.Based on l o ngest d istance(Eucli d ean d istance)m ethod ,a ll the culti vars can be cl u stered into three m ajor groups ,wh ile the d iscrepancy o f the second group cultivars and the th ir d group cultivars was not d istinc.t It i n d icated t h at though the diversity ofwheat has been i m proved i n recent years ,it is neces sary to further br oaden the genetic basi s f o r breed i n g needs .On character selection ,it is very i m portant to se l e ct the characters w ith obv i o us coefficient of variance ;and on breed se lection ,w e shou l d pay mo re attention on selecti n g the breeds w ith high y ield ,high gra i n w ei g ht per p l a nt and h i g h grain num ber o f si n g le plan.tK ey words :W heat(Triticum aestivum L .);Agr ono m ic trai;t Genetic d i v ersity 小麦(Triticum aestivum L .)是我国主要的粮食作物之一。
四倍体小麦矮杆基因对胚芽鞘生长的影响
Ke r wh a ;r d c d h ih e e;c l o tl y wo ds: e t e u e e g tg n oe p ie;p e or p s l ito im
禾本 科植 物 的胚 芽 鞘 呈鞘 状 结 构 , 长度 决 定 了 其
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Efe to h rsa k Ge e o l o t e Gr wt fTe r p o d W h a f c f S o ttl n H Co e p i o h o to l i e t l
L A Migl P NG Z e gsn , AN a- n, I O n - , E h n — g Y G Z i u WE h -o g OU NG Z o grig i o j I u h n , YA h n - n S u ( h o eeo i c n e o C iaWet om l nvr t, ac o gScu n6 7 0 , hn ) T eC l g f f S i cs f hn s N r a U ie i N n hn i a 3 0 9 C ia l Le e sy h
品种 中罕 见 的种 质 资 源 , 高 约 为 8 m, 株 0e 籽粒 短 圆 ,
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小麦主要数量性状与遗传影响(续)
小麦主要数量性状与遗传影响(续)小麦的数量性状和遗传影响已经是一个备受关注的话题,这篇文章将重点进行探讨。
小麦拥有许多非常重要的数量性状,其中最重要的是株高、穗长度、单头粒数量、穗孔数量、穗重、百粒重和粒宽,这些性状对小麦的品质和产量都有着重大影响。
遗传的影响主要指的是在小麦基因组中存在的多个基因位点的突变,这些基因位点的变异会导致不同的生物效应,从而影响小麦的数量性状。
这些基因位点可以分为内源性变异和外源性变异。
内源性变异也叫基因内变异,是由基因组中的基因或DNA序列突变所引起的,它可以影响小麦的形态特征和生育力。
外源性变异指的是由外部环境因素,如水分、气候、土壤、肥料等引起的小麦形态特征的变异,它们也能够影响小麦的数量性状。
总的来说,小麦的数量性状和遗传影响之间存在着重要的联系,由于小麦的数量性状和遗传变异能够改变小麦的品质和产量,因此,可以更有效地通过培育小麦新品种的方式来提高小麦的产量和品质。
在小麦品种改良的过程中,使用遗传变异作为育种的主要方法是一个科学的选择。
遗传变异的应用可以帮助改善小麦的数量性状,提高产量和品质,同时也能够减少对农药和化肥的使用,减少对环境的影响。
而且,由于遗传变异的过程是自然进化过程,因此不会有太大的风险。
目前,根据联合国粮农组织的数据显示,近年来小麦的产量在全球各地都在稳步增加,这和使用遗传变异技术进行小麦品种改良有着十分有效的联系。
因此,越来越多的科研机构开始借助遗传算法和精英筛选等育种方法,研发出许多高品质、高产量的小麦新品种。
针对上述内容,未来小麦品种改良和科学研究都将会更加注重数量性状和遗传影响的关联性,以便研制出更加优质、产量更高的小麦新品种,为全球粮食安全和人民的健康福祉而努力。
为了更好地实现小麦品种改良,目前的研究工作都集中在精准育种上。
精准育种是一种利用技术和科学方法来在短时间内实现小麦种质改良的育种技术,该技术已成功应用在多个物种的育种中,能够更有效地实现小麦数量性状和遗传变异的协同研究。
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DOI: 10.3724/SP.J.1006.2015.01899
http:/// E-mail: xbzw@
1 Triticeae Research Institute, Sichuan Agricultural University, Chengdu 611130, China; 2 Mianyang Branch of National Wheat Improvement Center / Mianyang Institute of Agricultural Sciences, Mianyang 621023, China; 3 Key Laboratory of Wheat and Rice Genetics and Breeding of the Ministry of Agriculture, Mianyang 621023, China
摘 要: 四倍体圆锥小麦(Triticum turgidum L. ssp. turgidum)地方品种矮蓝麦是我国重要的小麦矮秆基因资源, 经鉴 定其矮秆特性对外源赤霉酸敏感。2012 年配制矮蓝麦与 2 个高秆圆锥小麦的正反交组合, 2012—2013 年在四川绵阳 分别种植 F1、F2 代和 F2:3 家系, 对株高的遗传分析表明, 矮蓝麦的矮秆性状受 1 对隐性基因控制。利用 BSA 法构建 高秆和矮秆池筛选多态性 SSR 标记, 并对矮蓝麦/青稞麦 F2 分离群体进行连锁分析, 将目标基因定位于 7AS 染色体 上, 与标记 GWM471 的遗传距离为 2.5 cM。矮蓝麦与矮秆番麦正反交的 F1 和 F2 群体表现非常相似的株高变异特征, 初步推测矮蓝麦的矮秆基因是 Rht22; 进一步用高通量 SNP 和 DArT 标记对两品种进行全基因组扫描, 发现二者的遗 传相似性高达 98.7%~99.3%。因此认为, 历史上矮蓝麦和矮秆番麦可能是同一品种, 是通过人为交流而传播到不同地 方。矮蓝麦携带的矮秆基因在人工合成六倍体小麦遗传背景中降低株高能力中等或较弱, 在育种中需要聚合其他矮
四倍体小麦地方品种矮蓝麦矮秆性状的遗传分析
周 强 1,2,3 袁中伟 1 李生荣 2,3 刘登才 1,*
张连全 1
甯顺腙 1
任 勇 1,2,3
陶 军 1,2,3
1 四川农业大学小麦研究所, 四川成都 611130; 2 绵阳市农业科学研究院 / 国家小麦改良中心绵阳分中心, 四川绵阳 621023; 3 农业 部小麦水稻等作物遗传育种重点实验室, 四川绵阳 621023
Abstract: Ailanmai is an important Triticum turgidum ssp. turgidum landrace carrying dwarf gene in China. Its dwarfing trait was found to be sensitive to gibberellic acid. In 2012, we crossed Ailanmai with two high plant landraces, Qinkemai and Ganmai, and obtained their reciprocal F1 hybrids. The genetic analysis was carried out in Mianyang, Sichuan Province using the F1, F2, and F2:3 populations during the 2012-2013 crop seasons. One recessive gene was proved to control the dwarfing trait in Ailanmai. Polymorphic simple sequence repeat (SSR) primers associated with plant height were selected through bulked segregant analysis (BSA) and used to identify the F2 individuals. The results indicated that the dwarf gene was located on the short arm of chromosome 7A with a genetic distance of 2.5 cM from marker GWM471. We speculated Rht22 to be the dwarf gene in Ailanmai because the reciprocal F1 and F2 hybrids between Ailanmai and Aiganfanmai (carrying Rht22) exhibited similar distributions in plant height. This speculation was validated with high-through molecular marker analysis. The percentages of identical SNP and DArT markers between Ailanmai and Aiganfanmai were as high as 98.7% and 99.3%, respectively. We conclude that the two landraces might be the same variety a long time ago and became synonymic during their spread accompanying with humanity activities. The dwarf gene in Ailanmai had a moderate or weak effect to reduce plant height in synthetic hexaploid wheat. Thus, it should be utilized by
秆基因而被利用。 关键词: 矮蓝麦; 赤霉酸敏感型; 遗传分析; Rht22; 圆锥小麦
Genetic Analysis on Dwarfing Trait in Landrace Ailanmai of Triticum turgidum L. ssp. turgidum
ZHOU Qiang1,2,3, YUAN Zhong-Wei1, ZHANG Lian-Quan1, NING Shun-Zong1, REN Yong1,2,3, TAO Jun1,2,3, LI Sheng-Rong2,3, and LIU Deng-Cai1,*