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谷子中矮秆资源创制、遗传解析和育种利用

作物学报 2024年第2期50卷 265-279页

作者：刁现民王立伟智慧张俊李顺国程汝宏作物基因资源与育种全国重点实验室/中国农业科学院作物科学研究所北京100081 河北省农林科学院谷子研究所河北石家庄050035

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和... 详细信息

谷子是旱作生态农业的主栽作物和应对气候变化的战略储备作物,也是新时期功能基因研究的模式作物。谷子品种的中矮秆化是产业发展的必然趋势。国内外目前已报道的谷子矮秆材料达70多个,从形态上谷子矮秆种质可以分为叶穗直立的紧凑型和叶穗下披的常规型2类;赤霉素(GA)敏感性测定发现4个材料对GA不敏感,其他均是GA敏感型;显隐性分析表明,多数矮秆材料为隐性单基因控制,但矮88株高为多基因控制。利用自然群体关联分析和双亲杂交分离群体合计发掘了109个控制株高的QTL,精细定位了7个矮秆基因,半显性矮秆材料84133的矮化基因SiDW1是唯一克隆并进行功能分析的矮化基因。对谷子中矮秆品种选育的梳理表明,利用矮88和其衍生系为亲本已培育出139个中矮品种(系),实现了谷子株高的显著矮化,满足了机械化收获对抗倒伏降株高的要求。本文综述了国内外谷子株高矮化基因的研究进展,梳理了已经定位和克隆的谷子矮秆基因,讨论了谷子矮秆遗传和育种研究中的问题,展望了未来发展方向。

关键词：谷子株高矮秆 GA敏感性矮88

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64份小麦种质的赤霉素响应评价及矮秆基因分子鉴定

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麦类作物学报 2024年第1期44卷 16-25页

作者：冷君娇周雨婷杨帅叶映彤王林熊琴琴李佳敏马建蒲至恩陈国跃李伟四川农业大学农学院四川成都611130 四川农业大学小麦研究所四川成都611130

为深入了解小麦矮秆种质资源的性状表现和遗传组成,研究了64份小麦品种(系)的株高和节间长度对外施赤霉素的响应,并利用分子标记对矮秆基因组成等进行了鉴定。结果表明,不同材料的株高、节间数量和节间长度对赤霉素响应存在差异。节间... 详细信息

为深入了解小麦矮秆种质资源的性状表现和遗传组成,研究了64份小麦品种(系)的株高和节间长度对外施赤霉素的响应,并利用分子标记对矮秆基因组成等进行了鉴定。结果表明,不同材料的株高、节间数量和节间长度对赤霉素响应存在差异。节间长对赤霉素的响应集中在倒二节、倒三节和倒四节。供试材料可以通过增加穗长和穗颈长弥补节间数量减少对株高的影响。赤霉素浓度对供试材料株高构成指数影响较小。通过对不同材料株高构成指数分析发现,SH-04和川麦86两份材料具有良好的株高构成比例。分子标记鉴定表明,供试材料中Rht-B1b、Rht-D1b和Rht8的分布频率为31.25%、10.94%和65.63%。矮秆基因的降秆效应表现为Rht-B1b>Rht8、Rht9和Rht13。本研究得出Rht9+Rht13的株高构成指数为0.613,最接近于0.618,含有该基因组合的材料可以在株型育种中加以利用。

关键词：小麦矮秆节间株高构成指数赤霉素敏感指数

玉米矮秆功能标记Indel-220开发及育种潜势评价

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分子植物育种 2024年

作者：王帮太王静王志红郭华李彦昌秦贵文杨美丽鹤壁市农业科学院河南省玉米良种培育工程技术研究中心鹤壁市农业科学院

矮生性状是玉米合理株型获得群体高产的重要指标。本研究基于玉米矮秆突变体RIL88表达基因br2(Brachytic2/ZmPGP1)序列，依据高秆和矮秆序列多态性开发出共显性分子标记InDel-220，在株高差异显著的58份玉米自交系中进行验证，通过分析... 详细信息

矮生性状是玉米合理株型获得群体高产的重要指标。本研究基于玉米矮秆突变体RIL88表达基因br2(Brachytic2/ZmPGP1)序列，依据高秆和矮秆序列多态性开发出共显性分子标记InDel-220，在株高差异显著的58份玉米自交系中进行验证，通过分析标记扩增带型与自交系株高性状，卡平方测验表明InDel-220与矮秆基因br2共分离。通过回交转育方法，利用InDel-220标记辅助选择，选育出矮化的‘郑58’、‘昌7-2’、‘浚9058’、‘92-6’等4类种质材料。矮秆功能标记的开发和种质矮化改良为抗倒伏种质和品种的选育提供了方法和材料基础。

关键词：玉米矮秆分子标记分子辅助选择

矮秆优质水稻光温敏核不育系盛1618S的选育与利用

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杂交水稻 2024年第4期39卷 42-46页

作者：张志刚杨益善艾治勇张志华罗孝和袁定阳唐文帮许靖波三亚市国家耐盐碱水稻技术创新中心海南三亚572000 湖南杂交水稻研究中心湖南长沙410125

盛1618S是湖南杂交水稻研究中心和国家耐盐碱水稻技术创新中心利用Y58S与P88S杂交,后代经过系谱法选择育成的水稻光温敏核不育系,2019年通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定。该不育系植株矮健,分蘖和抗倒伏能力强,配合力强,米质优良,... 详细信息

盛1618S是湖南杂交水稻研究中心和国家耐盐碱水稻技术创新中心利用Y58S与P88S杂交,后代经过系谱法选择育成的水稻光温敏核不育系,2019年通过安徽省农作物品种审定委员会鉴定。该不育系植株矮健,分蘖和抗倒伏能力强,配合力强,米质优良,繁殖制种产量高。利用盛1618S配组的杂交组合盛两优358于2022年通过湖南省农作物品种审定。针对盛1618S矮秆基因和配组亲本选择问题进行了讨论。

关键词：杂交水稻光温敏核不育系盛1618S 矮秆优质选育

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矮秆酿造型高粱新品种克杂17号的选育及栽培技术

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黑龙江农业科学 2024年第8期 118-121页

作者：孙邦升杨广东胡尊艳郝智勇李菁华陈林琪黑龙江省农业科学院克山分院黑龙江齐齐哈尔161005

为了推广适宜在黑龙江省机械化栽培的高产、优质矮秆酿造型高粱新品种克杂17号,本文介绍其选育经过、特征特性、产量表现、栽培技术和制种技术要点。克杂17号为黑龙江省农业科学院克山分院杂粮团队以不育率100%的早熟不育系克26A为母本... 详细信息

为了推广适宜在黑龙江省机械化栽培的高产、优质矮秆酿造型高粱新品种克杂17号,本文介绍其选育经过、特征特性、产量表现、栽培技术和制种技术要点。克杂17号为黑龙江省农业科学院克山分院杂粮团队以不育率100%的早熟不育系克26A为母本,以中早熟矮秆恢复系克恢46为父本,经杂交测配育成的矮秆、早熟、高产的酿造型高粱新品种。2018-2019年参加黑龙江省高粱区域试验,平均产量7668.09 kg·hm^(-2),比对照品种绥杂7号增产11.13%。2021年获得高粱新品种登记,登记编号为GPD高粱(2021)230014。克杂17号株高92.05 cm,穗长26.30 cm,叶片数12片,各方面性状优良,完全符合现阶段种植区域对酿造型高粱品种特性的总体要求。该品种适宜在黑龙江省北部高寒地区第二、第三、第四积温带种植。

关键词：酿造高粱克杂17号矮秆栽培技术

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早熟矮秆油菜新品种润普金的高效栽培技术

中国种业 2024年第7期 160-162页

作者：徐宏伟王良刘建毅陕西鸿塬种业有限公司杨凌712100 陕西润普鑫农业科技有限公司杨凌712100 陕西省种子工作总站西安710016

早熟矮秆油菜新品种润普金是以波里马细胞质雄性不育系HY1109A与抗寒性好的恢复系136R组配而成的优质双低三系杂交种。其品质达到国家优质双低标准:芥酸含量0.757%,硫苷含量32.74μmol/g,含油量45.75%;抗逆性强,耐迟播、宜机收,低抗菌核... 详细信息

早熟矮秆油菜新品种润普金是以波里马细胞质雄性不育系HY1109A与抗寒性好的恢复系136R组配而成的优质双低三系杂交种。其品质达到国家优质双低标准:芥酸含量0.757%,硫苷含量32.74μmol/g,含油量45.75%;抗逆性强,耐迟播、宜机收,低抗菌核病,高抗病毒病,中抗霜霉病;适宜在长江流域的江苏、安徽、浙江、湖南、湖北、江西、陕西陕南地区以及甘肃陇南地区秋季种植。

关键词：甘蓝型油菜润普金早熟矮秆耐迟播栽培技术

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水稻半显性矮秆基因Si-dd1的表型分析和精细定位

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中国水稻科学 2016年第2期30卷 152-160页

作者：崔永涛吴立文胡时开任德勇葛常伟叶卫军董国军郭龙彪胡兴明中国水稻研究所水稻生物学国家重点实验室杭州310006

以粳稻品种日本晴在组织培养过程中分离出来的一个半显性矮秆突变体Si-dd1为研究对象,通过形态学分析,发现与野生型日本晴相比,矮秆Si-dd1(AA)和半矮秆Si-dd1(Aa)植株的株高降低。结实率下降,生育期延长,一次枝梗和二次枝梗增加。激素... 详细信息

以粳稻品种日本晴在组织培养过程中分离出来的一个半显性矮秆突变体Si-dd1为研究对象,通过形态学分析,发现与野生型日本晴相比,矮秆Si-dd1(AA)和半矮秆Si-dd1(Aa)植株的株高降低。结实率下降,生育期延长,一次枝梗和二次枝梗增加。激素处理结果表明突变体Si-dd1(AA)与野生型对油菜素内酯反应基本相同,而在高浓度赤霉素处理下,突变体Si-dd1(AA)表现为一定程度上的钝感。Western blot对GID2表达量分析也确定这一结果。组织切片实验表明,突变体Si-dd1(AA)相对于野生型叶片主脉气孔变小,叶肉细胞增多,茎维管束数目增加。遗传分析结果表明该突变体基因受一对核基因控制。进一步利用分子标记将该基因定位在水稻第6染色体约244kb区间内,目前该区段并未发现已报道的矮秆相关基因。

关键词：水稻半显性矮秆遗传分析图位克隆

矮秆早熟小偃麦种质山农0057-2的选育与鉴定

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农业生物技术学报 2009年第4期17卷 684-689页

作者：鲍印广崔法李兴锋封德顺王霖高居荣王洪刚山东农业大学农学院/国家小麦改良中心泰安分中心山东农业大学作物生物学国家重点实验室济宁市农业科学院

利用普通小麦(Triticum aestivum)品种烟农15与中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)杂交、回交和多代自交,从BC3F6中选育出一个矮秆、早熟新种质山农0057-2。综合应用形态学、细胞学、生物化学、分子生物学等方法对其进行鉴定。结果表明... 详细信息

利用普通小麦(Triticum aestivum)品种烟农15与中间偃麦草(Thinopyrum intermedium)杂交、回交和多代自交,从BC3F6中选育出一个矮秆、早熟新种质山农0057-2。综合应用形态学、细胞学、生物化学、分子生物学等方法对其进行鉴定。结果表明,山农0057-2平均株高64.2cm,较烟农15降低14.6cm;抽穗期和开花期均比烟农15提前4～5d。其根尖染色体数目为2n=42,花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ(PMCMⅠ)染色体构型为2n=0.24Ⅰ+20.88Ⅱ;它与烟农15的杂种F1在PMCMⅠ有80.49%的细胞形成21个二价体,未观察到多价体。高分子量麦谷蛋白亚基的SDS-PAGE鉴定结果表明,山农0057-2含有1条中间偃麦草的特异带;从202对SSR引物中筛选出2对引物(Xgwm234-5A/5BS和BARC172-7DL)能在山农0057-2中扩增出不同的中间偃麦草特异带,分别标记为Xgwm234300和BARC172400。山农0057-2是一个含有中间偃麦草染色体(片段)的种质材料,具有矮秆、早熟等优点,在小麦育种中具有重要的利用价值。

关键词：矮秆早熟小麦中间偃麦草种质

早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高性状的遗传分析

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中国农业科学 2020年第14期53卷 2828-2839页

作者：段有厚卢峰辽宁省农业科学院高粱研究所

【目的】研究早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高遗传效应,探讨P03A早熟矮秆性状遗传规律,为早熟矮秆性状遗传改良提供理论依据。【方法】2016年以P03A、L025A、L080A、L081和P02A为母本,分别与恢复系L242、L2381、LNK1、L280、L237和L... 详细信息

【目的】研究早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高遗传效应,探讨P03A早熟矮秆性状遗传规律,为早熟矮秆性状遗传改良提供理论依据。【方法】2016年以P03A、L025A、L080A、L081和P02A为母本,分别与恢复系L242、L2381、LNK1、L280、L237和L298采用不完全双列杂交方法进行杂交组配,获得F1杂交种子,并于2016年冬天在海南加代种植,套袋自交获得F2种子。2017—2018年通过配合力分析筛选出在生育期和株高性状上一般配合力负效应大的亲本早熟矮秆高粱不育系P03A和正效应大的中晚熟高秆恢复系L237,并以P03A和L237及其杂交后代F1、F2群体为研究对象,运用主基因+多基因混合遗传模型对生育期和株高的遗传进行4个世代联合分析。【结果】P03A/L237通过相互作用表现出较短的生育期和较矮的株高,与一般配合力较强的L237杂交组配,P03A表现出缩短生育期和降低株高的能力。与其他4个不育系相比,P03A与6个恢复系组配不同F1组合生育期和株高的超高亲值都是最小,即,另4个不育系与6个恢复系组配的F1生育期更长,株高更高,进一步验证了P03A具有缩短生育期和降低株高的遗传力。通过主基因与多基因的遗传分析方法对P03A/L237 4个世代的生育期与株高进行分析研究,发现生育期和株高性状均受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制。生育期遗传效应分析发现加性互作效应对生育期性状的影响较大,上位性效应和显性效应真实存在。生育期主基因遗传率为81.13%,多基因遗传率为10.36%,主基因+多基因决定了生育期表型变异的91.49%,环境因素决定了生育期表型变异的8.51%;通过株高遗传效应分析,发现在控制株高的2对主效基因中,第1对主基因的加性和显性作用均大于第2对主基因,控制株高性状的2对主基因以显性效应为主,株高性状存在较大的加性互作效应。主基因遗传率为84.80%,多基因遗传率为6.89%。环境方差占表型方差的比例为8.31%。【结论】明确了早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高的遗传力较高,受环境因素影响较小,在后代中遗传比较稳定的特性。在今后的亲本创造和新品种选育过程中,可充分利用P03A的遗传效应和特点挖掘早熟矮秆基因,创制适宜机械化新材料和新品种,适应未来机械化品种选育和轻简栽培要求。

关键词：早熟矮秆高粱遗传分析