作物种质资源word资料15页
农作物种质资源技术规范
1 总论
1-1 农作物种质资源基本描述规范和术语
1-2 农作物种质资源收集技术规程
1-3 农作物种质资源整理技术规程
1-4 农作物种质资源保存技术规程
2 粮食作物
2-1 水稻种质资源描述规范和数据标准
2-2 野生稻种质资源描述规范和数据标准
2-3 小麦种质资源描述规范和数据标准
2-4 小麦野生近缘植物种质资源描述规范和数据标准2-5 玉米种质资源描述规范和数据标准
2-6 大豆种质资源描述规范和数据标准
2-7 大麦种质资源描述规范和数据标准
2-8 高粱种质资源描述规范和数据标准
2-9 谷子种质资源描述规范和数据标准
2-10 黍稷种质资源描述规范和数据标准
2-11 燕麦种质资源描述规范和数据标准
2-12 荞麦种质资源描述规范和数据标准
2-13 甘薯种质资源描述规范和数据标准
2-14 马铃薯种质资源描述规范和数据标准
2-15 籽粒苋种质资源描述规范和数据标准
2-16 小豆种质资源描述规范和数据标准
2-17 豌豆种质资源描述规范和数据标准
2-18 豇豆种质资源描述规范和数据标准
2-19 绿豆种质资源描述规范和数据标准
2-20 普通菜豆种质资源描述规范和数据标准
2-21 蚕豆种质资源描述规范和数据标准
2-22 饭豆种质资源描述规范和数据标准
2-23 木豆种质资源描述规范和数据标准
2-24 小扁豆种质资源描述规范和数据标准
2-25 鹰嘴豆种质资源描述规范和数据标准
2-26 羽扇豆种质资源描述规范和数据标准
2-27 山黧豆种质资源描述规范和数据标准
2-28黑吉豆种质资源描述规范和数据标准
3 经济作物
第五章 玉米种质资源
第五章玉米种质资源 (1)
第一节玉米地方品种资源 (1)
一、地方品种资源的征集 (1)
二、地方品种资源的整理与类型 (1)
三、地方品种的保存 (3)
四、地方品种的利用 (4)
第二节玉米种质资源的引进和创新 (5)
一、国内玉米种质资源的征集和利用 (5)
二、国外玉米种质资源的引进和利用 (6)
三、玉米种质的改良创新 (9)
四、玉米群体改良 (10)
第三节玉米种质资源的抗性鉴定 (15)
一、抗病性鉴定 (15)
二、抗虫性鉴定 (17)
三、耐旱性鉴定 (17)
四、耐涝性鉴定 (17)
五、耐寒(冷)性鉴定 (19)
六、耐盐(碱)性鉴定 (22)
第五章玉米种质资源
第一节玉米地方品种资源
一、地方品种资源的征集
玉米由南美洲传入我国后,经过长期的天然杂交、自然选择和人为选择,在不同地区形成了大量特定的优良地方品种,如在我国云南等地独有环境下突变形成的糯质玉米资源。积极搜集、研究、改良这些种质资源,可为玉米育种提供重要的基础材料。
1950年我国首次开展大规模的玉米资源收集整理工作,1978年后又进行第二次收集。至今已建立目录并入库保存的玉米种质达1.6万余份。编辑出版了《中国玉米品种志》、《全国玉米种质资源目录》第一、二、三集和《玉米优异种质资源—研究利用指南》,为进一步整理、鉴定和研究利用打下了坚实的基础。
二、地方品种资源的整理与类型
对玉米地方品种进行归类是种质资源研究的重要工作之一。根据植物学特征、生长发育特性及特殊用途,对征集的玉米地方品种进行归类整理,有利于更全面地掌握和了解品种的特征、特性,便于更好地加以研究、改良利用和保存。
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三、种质资源的分类、特点及其应用 (一)按亲缘关系
1.Ⅰ级基因库:各材料间能相互杂交,无生殖隔 离、染色体配对正常,基因转移容易。 2.Ⅱ级基因库:借助特殊育种手段可能实现基因 转移,存在一定生殖隔离,杂交不实或杂种不育。 3.Ⅲ级基因库:亲缘关系较远。基因转移困难。
(二)按育种实用价值
1.本地品种资源:
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三、积极创新—希望 对所掌握的种质资源有目的进行加工,创
造在某种性状上有所发展的新类型。 创新途径:基因重组-杂交育种 基因突变-理化诱变 异源基因导入-遗传工程。
第三章种质资源
3、澳大利亚中心;
4、印度中心; 5、中亚细亚中心; 6、西亚细亚中心
9、欧洲—西伯利亚中心;
10、南美中心; 11、中美和墨西哥中心; 12、北美中心
第三节 种质资源的研究与利用
一、种质资源的类别及特点
按育种实用价值分类
1. 地方品种
2. 主栽品种
3. 原始栽培类型
4. 野生近缘种
5. 人工创造的种质资源
1. 初级基因库(gene pool-1):杂种可育、染色 体配对良好(种内各种材料)
2. 次级基因库(gene pool-2):杂交不实、杂种 不育(种间材料和近缘野生种)
3. 三级基因库(gene pool-3):杂交不实、杂种 不育现象更明显,基因转移困难(种间以上材料)
第三节 种质资源的研究与利用
任何有或有着农业的地方都发生过或正在
发生着植物驯化和作物进化,每种作物的地理
学历史都是独特的,但作物的驯化、进化活动
是一个连续统一体,不是互不相关的中心。
齐文(Zeven)和茹考夫斯基
大基因中心(megaene Center)
1、中国—日本中心; 7、地中海中心; 2、东南亚洲中心; 8、非洲中心;
“绿色革命”的贡献。
1、水稻籼稻矮源“低脚乌尖”与小麦矮源“农林10号”对
2、油菜品种“Libo”、“Bronowski”与双低油菜的选育。 3、玉米高赖氨酸突变体Opaque-2与玉米营养品种的改良。 4、小麦1BL/1RS易位系与世界小麦抗锈病育种。
油菜作物种质资源及品种选育
油菜作物种质资源及品种选育
第一节种质资源研究
第二节常规优质油菜研究
第三节杂交优质油菜研究
一、黄籽杂交油菜的选育
二、三高两低杂交油菜的选育
三、高抗逆性杂交油菜的选育
四、早熟优质杂交油菜的选育
第四节杂交油菜丰产栽培技术研究
第五节油菜分子技术研究
油菜作物种质资源及品种选育
第一节种质资源研究
贵州省油菜研究所为专门从事油菜遗传育种及种质创新的科研单位,在杜才富研究员、侯国佐研究员等的带领下自1980年开始油菜研究到目前为止,已经收集来自加拿大、印度、德国、捷克等国内外各种类型油菜材料30000多份,涵盖甘蓝型、芥菜型和白菜型三种类型各种形态特征、不同血缘关系的种质资源。
一、种质资源的收集与整理
1、国内外油菜种资资源的收集与整理
从国内外引进的各种类型油菜主要有三大类:白菜型油菜、芥菜型油菜和甘蓝型油菜。其中白菜型油菜包括:北方小油菜(Brassica campestris L),系原产于我国北部和西北部的原始种;南方油白菜(Brassica chinensis var. oleifera Makino),系由蔬菜植物白菜转化而来,原产于我国南方长江流域。芥菜型油菜包括:细叶芥菜(Brassica juncea var gracilis Tsen &Lee),西北诸省分布较多;大叶芥油菜(Brassica juncea Coss),多分布于西南高原一带。甘蓝型油菜我国不产,系由日本、欧洲和加拿大等国引入,多在长江流域各省栽培。1)白菜型油菜
白菜型油菜遗传资源丰富, 白菜型油菜在我国各地具有悠久的栽培历史。长期的自然和栽培条件的选择,使白菜型油菜具有许多优良特性, 如耐瘠薄, 耐干旱, 抗寒性强等优良性状, 特别是生育期短
03--第-三-章(96)--种质资源
第31页,共96页。
(2)理论依据
很难把起源中心说成是相对小的范围/明确的区域,因为 进化的开始阶段似乎就已散布到较大/很大的地区,作物随着人
第29页,共96页。
中心
A1近东
B1中国 C1中美
非中心 A2非洲
B2东南亚 C2南美
◆ 哈伦的中心是农业起源中心,不同于瓦维洛夫的作物 起源中心。 ◆ 哈伦是从人类文明进程和作物进化进程在时间和空
间上的同步和非同步角度上来说明作物起源的。
第30页,共96页。
2、地理学连续统一体学说
(1)主要内容
缘地点又会因作物本身的自交和自然隔离而形成新的隐性基 因 控 制 的 多 样 化 地 区 , 即 次 生 起 源 中 心 (secondary origin
center )。
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显性基因变异 原生起源中心
(初生中心)
引出 选择
隐性基因变异 二级起源中心
(次生起源中心)
第17页,共96页。
n的发现和利用。
※可见,农业的发展在很大程度上取决于我们对种质资源发
掘和利用的程度。
第7页,共96页。
3、实现新的育种目标,必须拥有更多的基因资源
园艺作物种质资源收集、引进和评价的方法
园艺作物种质资源收集、引进和评价的方法
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种质资源的收集(作物育种技术课件)
一、直接考察收集
为了尽可能全面地搜集到客观存在的遗传多样性类 型,在考察路线的选择上要注意:①作物本身表现不同 的地方,如熟期早晚、抗病虫害程度等。②地理生态环 境不同的地方,如地形、地势和气候、土壤类型等。③ 农业技术条件不同的地方,如灌溉、施肥、耕作、栽培 与收获、脱粒方面的习惯不同。④社会条件,如务农和 游牧等不同。
三、交换
交换是指育种工作者彼此之间互通各自所需的 种质资源。
四、转引源自文库
转引是指通过第三者获取所需要的种质资源。
不论采用哪种方法收集种质资源,都要充分收 集当地遗传变异性,并要求有一定的群体,要详细 记录品种或类型产地的自然条件、耕作栽培条件、 所收集的材料的来源、主要的形态特征、特性、经 济性状。
种子生产与经营专业
《作物育种技术 》 ——种质资源的收集
2016.02.28
目录 CONTENTS
一 直接考察收集 二 征集 三 交换 四 转引
收集种质资源的 方法
收集种质资源 的方法有直接考 察收集、征集收 集、交换和转引 等。
一、直接考察收集
直接考察收集是指到野外实地考察收集,多用于收 集野生近缘种、原始栽培类型与地方品种。直接考察收 集是获取种质资源的最基本的途径,常用的方法为有计 划地组织国内外的考察收集。除到作物起源中心和各种 作物野生近缘种众多的地区去考察采集外,还可到本国 不同生态地区考察收集。
《种质资源》PPT课件
园艺植物的种质资源学习要求
5.2.2 种质圃保存 是将种质材料迁出自然生长地,集中改种在植 物园、资源圃等地保存。
5.2.3 种子保存 绝大多数种子可在低温干燥的条件下保存。
(0-5℃,空气相对湿度32%-37%,可贮藏10年;-10— -15℃,空气 相对湿度32%-50%,可保存30-50年。)
种质资源其它保存方式
**离体保存:实在适宜条件下,用离体的分生组 织、花粉、休眠枝条等保存种质资源。
思考题
1、什么是种质资源?论述种质资源的重要性几保护种质资源的迫切性。
2、种质资源保存常采用哪些方法?种质资源研究的内容包括哪些方面?
3、简述不同繁殖方式园艺植物的群体特点和育种关系?
作业:列举校园中3-5中你认为是园艺植物种质资源的植物,并说明它们的
在育种上的可贵之处。
参考书
1、中国农学会遗传资源会编,中国作物遗传资源.北京:中国农业出版社 ,1994
**无性系品种: 特点:群体遗传组成同质,个体杂合 主要育种方法:利用变异 主要选择方法:株系比较和选择
作物种质资源
基因,在育种上往往作为抗源资源加以利用。
作物种质资源
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➢ 在生产上有些野生近缘种也作为嫁接砧 木加以利用。
➢ 由于人类对生态环境的不断干扰和破坏, 很多野生近缘种已从开垦地上退走,有 些种已濒于灭绝。
➢ 它的生物科学及植物育种的源泉。
作物种质资源
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生物多样性保育的紧迫性
• 地质史上已发生过5次自然大灭绝 (Wilson,1989) 原因: 地质变化和大灾变;
• 地球又一次进入大灭绝时期,当代物种灭绝速度 比自然灭绝速度快1000倍(Wilson,1989) !
• 有花植物中约有5%-10%的物种处于 受威胁或濒危之中(陈心启等,1998)
的安全性等。
作物种质资源
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第二节、种质资源的类型和特点
种质资源的类别:
➢ 按其来源分类
本地种质资源 外地种质资源 野生植物资源 人工创造的种质资源
作物种质资源
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二、 种质资源的类型和特点
种质资源的类别:
➢ 按其来源分类 ➢ 亲缘关系分类 植物学分类:科、属、种
作物种质资源
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二、种质资源的类型和特点
马铃 薯晚 疫病
作物种质资源
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生态系统多样性
作物种质资源
第三章-1节品种及种质资源ppt课件
《作物学通论》课件
1、适应自然条件,满足国民经济需要,顺应生 产发展的前景。
制定育种目标时,首先考虑当前的实际情况, 一个新品种的选育至少 6-7年,因此在制定育种 目标时,必须预计到今后生产条件的变化及生产 发展对品种的要求,使育种工作走在发展的前面。
《作物学通论》课件
第一节 品种及种质资源 第二节 作物育种的遗传学原理 第三节 作物的繁殖方式与育种特点(简) 第四节 作物育种方法(略) 第五节 良种繁殖
《作物学通论》课件
第一节 品种及种质资源
一、品种的概念 二、品种改良的任务 三、品种改良的目标 四、制定育种目标的原则 五、种质资源
《作物学通论》课件
《作物学通论》课件
(3)为避免品种遗传基础贫乏,必须利用 更多的基因资源。
育种中选用遗传基础相同的一些基因资源造 成以下不良后果:(1)抗逆性脆弱。(2)有利 重组的数量受到遗传基础狭窄的限制将使育种工 作进展缓慢,甚至停滞不前。
《作物学通论》课件
(4)是生物学基础理论研究的重要材料
不同的品种资源各具有不同的生理和遗传特 性,以及不同的生态特点,对其进行深入研究, 有助于阐明作物的起源、演变、分类、形态、生 理和遗传方面的问题。
(2)外地品种资源:特别是来自起源中心或
作物育种学总论第2章第二章种质资源
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2、作物育种的物质基础
作物育种史上的几次重大突破,都与 新资源的发现和利用有着密切联系 1、矮源基因与“绿色革命” ; 2、雄性不育基因与杂种优势利用。
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3、生物技术发展的基本材料
➢ 基因工程; ➢ 标记辅助选择; ➢ 染色体工程; ➢ 细胞工程; ➢ 组织培养。
种质资源(Germplasm Resources)
内 涵
遗传资源 (Genetic Resources)
相
基因资源 (Gene Resources)
同
种质资源:具有特定种质或基因、可供 育种及相关研究利用的各种生物类型
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种质资源的概念是不断发展的
生物体
无性繁殖器官、组织
细胞 染色体 DNA片断 基因
原生作物和次生作物
❖ 原生作物:人类有目的的驯化的作物,
如小麦、大麦、玉米、棉花等
❖次生作物:最初是与原生作物伴生的杂草,当
其被传播到不适于原生作物而对杂草生长有利的 环境时,被人类分离而成为栽培的主体,如燕麦 和黑麦
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(二)八个起源中心
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(完整word版)关于番茄育种现状与发展
关于番茄育种现状与发展
前景技术报告
生物科技学院
10高种(1)班
朱珍珍
番茄育种
番茄(Lycopersicon esculentum Mill)原产南美洲的热带密
林.番茄在我国栽培历史较短, 20世纪50年代初迅速发展起
来,但已经发展成为主要的蔬菜之一。
番茄除可鲜食和烹饪多种菜肴外,还可制成酱、汁、沙司等
强化维生素C的罐头及脯、干等加工品,用途广泛。由于番
茄适应性强、产量高、品质好和用途广泛,因此需要量逐年
上升,无论国内、国外栽培面积都在不断扩大,栽培方式也
日益多样化。目前美国、俄罗斯、意大利和中国为主要生产
国,在欧美、中国和日本有大面积的温室、塑料大棚及其他
保护设施栽培。
一、种质资源
由于番茄是一种严格的自花授粉植物,经过长期的驯化和选育,番茄的遗传背景逐渐变窄,因此,通过广泛的资源收集来丰富番茄的种质资源对番茄育种极其重要。
国外早在1778年就开始了番茄的种质资源收集工作,近十多年来,IBPGR又先后多次对番茄的种质资源进行了大规模的收集。据IBPGR 1987年报道,全世界共收集到番茄种质材料32 000,到1990年则已经超过了40 000份,这些材料主要收藏在11个研究单位。其中收藏量超过6 000份的单位有亚洲蔬菜研究发展中(AVDCR)和美国国家种子(USDA)。美国加州大学Rick所领导的研究机构番茄遗传贮藏(TGSC)也收集了3 000多份番茄材料。
我国自80年代以来,也先后组织了两次大规模的种质资源收集工作,两次共收集到各种番茄1912份.这些材料的收集与保存工作对于番茄出了突出贡献。
园艺植物育种学:第四章 种质资源
常的生长与繁殖,选择生态环境相近的地点种 植保护。如建立迁地保护区、植物园、资源圃
(二)、种子保存 Conservation by seed
1、意义 简便、经济、应用普遍,适宜以种子繁殖的植物
2、种子类型 (1)正常型(orthodox type):适当降低含水量,降低
(五)综合性状评价法
四、努力实现资源评价工作的规范化和现代 化 Striving for the realization of standardization & modernization of germplasm resources evaluation
1、与国际种质资源接轨 2、描述评价项目的调整 3、评价方法和分级标准的改进 4、明确取样要求
“集约化农业和单一的种植趋势,使我们可 能受到突发灾难性病虫害的威胁……。一旦要 求变化,或者气候发生变化,或是新的流行病 害,假如没有原始品种或野生资源的支持,我 们就可能无庄稼可收。”(UNFAO官员)
三、抢救种质资源刻不容缓
1992年,在巴西首都里约热内卢召开了由172个 国家参加的环境与发展大会。
与栽培品种亲缘关系较近,经济性状无优越性,常 具有栽培品种所缺少的抗性基因,常分布于起源中心 附近的隔离地带。 4、育种材料
农业生物技术,15页(习题+答案).doc
生产中,经常看见小麦HI 间混有大麦的生长植株, 这种情况成为品种的退化。(
1.
遗传:亲代与子代之间相似的现彖。
《农业生物技术》第1
章植物遗传育种技术 自测题
一、名词解释 1.遗传 2.变异 3.基因型 4.表现型 5.性状 6.相对性状
7.显性性状
8.连锁遗传9.交换值 10.遗传力 11.品种 12.种质资源 13.引种 14.选择育种 15.单交
16.双交
17.回交18.
配合力
19.杂种优势
20.良种繁
育21.品种审定22.品种混朵 23.品种退化
二、填空题
1. 1953年, _________ 和 _________ 通过X 射线衍射分析研究,提出了 DNA 分子双螺旋结构模
型。
2. 三大经典遗传学定律是: ________________、_________________ 、 __________ o
3. 有丝分裂的分裂间期主要内容是 _____________ o
4. 观察和鉴定有丝分裂染色体数目的最好时期是 ______ 期,减数分裂是—期。
5. _________________________________ 减数分裂过程中,联会发生在 ____ 期,染色体数目减半发生
在 _____________________________________ 期。
6. 黄果番茄与红果番茄杂交,叫表现为红果,则红果性状称为 _______ 性状,黄果性状称为 ________ 性
状。
7. 选择的基本方法有 ____________ 和 ______________ o 8. 杂交制种成败的关键是 ________________ o
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作物种质资源是作物育种及其它相关学科的生命物质基础。作物种质资源
的核心是其所携带的基因,种质资源中优异基因的发掘可使农业生产取得突破性
进展,举世闻名的第一次“绿色革命”就源于小麦与水稻种质资源中几个矮秆基因
的开发与利用。世界各国历来对小麦基因发掘十分重视,迄今为止,共鉴定出各
类新基因915个,其中质量性状基因770个,数量性状基因(QTL)145个。我
国小麦种质资源丰富,但新基因发掘方面的研究却远远落后于发达国家,2019
年前我国发掘的小麦新基因尚不足5个。进入二十一世纪以来,随着我国人口的
增加、人们生活水平的提高,未来要求我们在更少的土地上,使用尽可能少的化肥、农药及有限的水资源,生产出更多、更好的粮食。实现以“少投入、多产出、
促进健康、保护环境”为主要目标的新的“绿色革命”。鉴定并克隆我国丰富的种质
资源中重要的农艺性状基因,明确其功能及利用价值,是实现这一目标的基础与
关键,同时也是保护我国农业基因资源及促进农业生物技术产业化的迫切需要。
当前植物基因组学的飞速发展,植物基因组学与种质资源的结合正在形成一个“基于基因组学的种质资源研究”的新领域。本研究旨在利用植物基因组学的有力
工具,发掘我国丰富种质资源中蕴藏着的宝贵基因,促使新的“绿色革命”尽快在
我国实现。拟解决的科学问题是如何快速、高效地进行作物种质资源新基因发掘,
从而解决我国小麦育种中目标基因贫乏的严重问题。
一、计划任务完成情况
1 研究计划
1.1发现营养高效及高产相关基因3-5个,其中包括磷高效、氮高效、高光效与强秆
相关基因等。
1.2 发现新的抗病基因3-5个。
1.3发现新的抗逆基因2-3个。
1.4发现新的优质蛋白或优质淀粉基因。
对上述基因进行定位、作图与标记,提供育种单位利用。
1.5发表学报级论文6-8篇,其中SCI收录3-5篇。
2 完成情况
筛选出各类优异种质资源83份,其中磷高效种质资源38份,氮高效7份,抗旱种质资源12份,抗病种质资源22份,抗光氧化材料4份。这些优异种质是从数万份种质资源中筛选出的“精品”。用筛选出的各类优异种质资源,共构建了永久作图群体27个,另有311个永久作图群体正在构建中,其中有48个为F5代,有115个
为F4代。本课题还培育出抗病、早熟、株高等不同性状的“表现型”近等基因系47个,具不同基因等位变异的“基因型”近等基因系9个,正在培育的近等基因系数千个。共发现了与营养高效、抗旱、抗病、优质相关的基因/QTL 205个(尚未正式命名),这些基因/QTL为我国分子育种与常规育种提供一批迫切需要的新基因及其分子标记。
2.1优异种质资源的筛选
种质资源的筛选鉴定是发现新基因的基础。根据我国小麦育种的需求,利用我们拥有的丰富种质资源,重点进行了小麦营养高效(氮、磷高效)、抗病(赤霉病,纹枯病)、抗逆(抗旱、抗盐)、品质及高产种质资源的筛选,共筛选出目标性状优于对照的各类种质资源83份。
2.1.1营养高效种质资源的筛选
提出用处理条件下性状的绝对值、处理与对照的比值(系数)2个参数评价种质资源营养高效利用与抗旱性。从500多个小麦材料中筛选出951165-1166,烟7951-2537等38个“磷高效”小麦品种(系)。根据4年的试验结果综合评价,筛选出一些可在低氮条件下仍可获得较高产量的氮高效品种,如科农9204、烟中144、6154和8602等4份材料。同时还筛选出一些可高效吸收氮素的小麦品种(系),如科农9204、烟中144和小偃54等3份材料。
2.1.2抗旱种质资源的筛选
对650份小麦材料进行苗期抗旱性鉴定,筛选出31份强抗性(一级)材料。对200份苗期抗旱性为一、二级的材料进行全生育期抗旱性鉴定,筛选出8份强抗性(一级)材料,2份水分敏感材料。此外筛选到4份抗旱小麦野生近缘种材料。
2.1.3抗病种质资源的筛选
对240份小麦种质资源进行了抗纹枯病鉴定,共筛选出抗性优于对照品种山红麦的材料11份,包括6份农家种,5份国外引进品种。对70份小麦野生亲缘物种和150份引进的小麦种质进行了赤霉病抗性鉴定,发现了11份抗性相当于或接近著名抗赤霉病品种苏麦3号小麦种质,例如申9204、宁8547、叶子黄、本地红麦等。
2.1.4高光能利用率种质资源的筛选
参考在水稻上建立的简易测定方法,在低CO2, 低O2和中等光强条件下对30个不同小麦品种进行了筛选,筛出抗光氧化的材料有:小偃54、西植小偃22、鲁麦8055、90230等4份材料;不抗光氧化有:94028、中国春、旱选、京冬8号、原冬9428、京411。
2.2作图群体与近等基因系的培育
作图群体既是发现新基因的材料基础,同时也是进行植物基因组研究的材料基础。永久作图群体包括重组近交系(RIL)与加倍单倍体(DH)。这类群体不仅可用于质量性状基因鉴定,而且还可用于数量性状基因鉴定。由于主要农艺性状如产量性状、品质、抗逆性等都表现为数量性状,因此培育永久作图群体更为重要。不同的目标基因存在于不同的材料中,作物育种所涉及的基因种类与数目很多,这就要求培育大批量的永久作图群体。然而培育永久作图群体工作量大,周期长。近十多年来,世界各国培育的各类小麦永久作图群体合计约数十个,且大部分尚未交换。永久作图群体的不足已成为大规模发掘新基因的重要限制因素之一。
为了发现本项目的目标基因,在种质资源大量筛选的基础上,我们完成了27个永久作图群体的培育,其中RIL群体23个,DH群体4个(表1)。特别指出的是这些作图群体的亲本大都是从上万份种质资源中筛选出来的“精品”,作图群体的数目多在100个以上,最高达1000多株。进一步的研究表明,这些作图群体的大部分性状与标记都符合正态分布,质量较高,符合QTL作图的需要。
为了解决RIL永久作图群体培育周期长的问题,我们从数万份小麦种质资源中筛选出一份极早熟且农艺性状优良的材料,利用该材料分别与我国小麦的主栽品种、骨干亲本、地方品种、国外品种与人工合成种杂交,共配制杂交组合311个,目前F1-F6各世代的组合数分别为47,70,27,115,48,与4个。这些作图群体具有以下特点:
(1)作图群体数量大,所选亲本具有广泛的遗传多样性与代表性,可对全部农艺性状基因进行作图与标记,进而发现一大批重要农艺性状新基因,其中包括在我国小麦育种中曾产生重要作用的基因。以每个群体平均发现2-3个新基因计算,使用这些群体至少可发现600-900个新基因。
(2)群体的亲本包括重要应用价值与理论价值的材料,其中包括我国主要麦区不同时期推广面积最大的品种,我国小麦育种的10大骨干亲本,小麦遗传研究的模式品种“中国春”以及具各类目标性状的宝贵种质,因而利用这批作图群体不仅可发掘出我国小麦育种上迫切需要的基因,而且可用于研究我国小麦育种骨干亲本的遗传效应。
(3)由于所有群体具有一个共同亲本,对位点相同的组合可合并使用,合并后的群体数目大,可用于基因克隆。
(4)组合中有一个农艺性状优良的亲本,因而在其自交后代特别是回交后代中可选出综合农艺性状优良的品系甚至品种。目前已选出一批优良品系,参加品种比较试验。
表1 已构建的永久作图群体