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基于重组自交系群体的小麦株高QTL分析

麦类作物学报 2024年

作者：周淼平宋桂成张鹏杨学明张平平何漪江苏省农业科学院粮食作物研究所

为了挖掘更多与小麦株高相关且适合标记辅助育种需求的QTL,采用长江中下游麦区骨干亲本扬麦158和西风配制重组自交系群体,使用55K芯片技术分析群体基因型并构建遗传连锁图,联合4个年度群体株高表型资料,对影响群体株高的QTL进行分子定... 详细信息

为了挖掘更多与小麦株高相关且适合标记辅助育种需求的QTL,采用长江中下游麦区骨干亲本扬麦158和西风配制重组自交系群体,使用55K芯片技术分析群体基因型并构建遗传连锁图,联合4个年度群体株高表型资料,对影响群体株高的QTL进行分子定位。结果表明,群体遗传连锁图含有3 830个SNP标记,覆盖2 784.9 cM,标记间平均距离0.7 cM;21条染色体共定位了39个可重复的与株高相关QTL,其中18个QTL为2个年度可重复定位,8个QTL为3个年度可重复定位,13个QTL为4个年度可重复定位,单个QTL可解释3.2%～13.6%的株高表型变异。4个年度可重复定位的QTL分别来自西风的1B、1D、4A、4B、4D、5A、5B、7A染色体以及扬麦158的3A、3D、6A、7B、7D染色体,其中扬麦158贡献的QPh·jaas-3A.3和QPh·jaas-7B.1分别解释8.4%～13.4%以及9.1%～13.1%的株高变异。这些株高QTL位点有望为长江中下游麦区小麦分子标记辅助育种提供帮助。

关键词：小麦株高重组自交系 QTL

玉米杂交群体产量性状及其特殊配合力全基因组关联分析

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作物学报 2024年第2期50卷 363-372页

作者：马娟曹言勇河南省农业科学院粮食作物研究所河南郑州450002

提高产量是玉米育种的长期目标,解析产量相关性状及其配合力的遗传基础对选育高产玉米新品种具有重要意义。本研究选用123份玉米自交系和8份测验种作为亲本,根据NCⅡ(North Carolina design Ⅱ)获得540份杂交种为材料,在新乡和周口试验... 详细信息

提高产量是玉米育种的长期目标,解析产量相关性状及其配合力的遗传基础对选育高产玉米新品种具有重要意义。本研究选用123份玉米自交系和8份测验种作为亲本,根据NCⅡ(North Carolina design Ⅱ)获得540份杂交种为材料,在新乡和周口试验田调查F1杂交种的单穗粒重、单穗重、百粒重、行粒数等8个产量及构成性状,利用玉米5.5K液相育种芯片检测亲本基因型,推断F1杂交种的基因型,利用BLINK(Bayesian information and linkage-disequilibrium iteratively nested keyway)加性和显性模型开展F1杂交种表型与其特殊配合力(special combining ability, SCA)的全基因组关联分析。结果表明,利用加性和显性模型对F1杂交种分别检测到10个和31个显著关联位点。利用显性模型检测到8个SNPs(single nucleotide polymorphisms)与SCA显著关联。不同性状和模型间共定位位点有7个,其中1个为单穗重与其SCA同时关联位点。通过对主效和共定位SNPs的扫描,共鉴定到26个候选基因,其中转录因子MYBR85、NLP9、PHD3、生长素上调小RNA(SAUR11和SAUR12)、FCS-like锌指蛋白基因FLZ16等可能是控制F1杂交种产量性状与其SCA的重要候选基因。

关键词：玉米杂交种特殊配合力全基因组关联分析

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大麦种子EMS诱变过程的影响因素分析

分子植物育种 2024年

作者：柳小宁牛小霞包奇军赵锋滕柄钦潘永东张华瑜甘肃农业大学资源与环境学院甘肃省农科院经济作物与啤酒原料研究所

为了提高大麦种子EMS诱变过程中的突变几率，创制有效突变体库，以甘啤8号大麦种子为例，通过设置种子诱变前期不同处理，不同的诱变时间及浓度，诱变完成后不同播种时间三个方面分析EMS诱变过程中的影响因素。结果显示，诱变前期种子... 详细信息

为了提高大麦种子EMS诱变过程中的突变几率，创制有效突变体库，以甘啤8号大麦种子为例，通过设置种子诱变前期不同处理，不同的诱变时间及浓度，诱变完成后不同播种时间三个方面分析EMS诱变过程中的影响因素。结果显示，诱变前期种子的处理方式对诱变效果影响显著，直接诱变的发芽率比浸泡诱变的发芽率高10.66%～37.98%，浸泡后种子对EMS的响应大于干种子直接诱变，两种方式诱变16 h，浸泡后诱变的半致死浓度为0.4%，干种子直接诱变的半致死浓度为0.8%；不同的诱变时间下发芽势和发芽率对中、低浓度(0%～0.6%)EMS的响应：8 h0.6%)的响应则是：8 h<12 h<16 h。诱变不同时间后的半致死浓度分别为：8 h为0.8%，12 h为0.3%或者0.4%，16 h为0.4%，EMS对根和芽的抑制随着诱变时间的延长而增大；诱变完成到播种时间段的控制对出苗率有决定性的作用，相同诱变浓度和诱变时间，诱变完成12 h后播种出苗率能达到60%，24 h后播种出苗率为49%，12天后播种出苗率只有0.8%。因此，在EMS诱变大麦种子产生突变体的过程中，要在浸水萌动后，浓度在0.3%～0.4%，16 h的诱变条件，同时播种时间在诱变完成12 h左右完成，有利于提高EMS在种质资源的创制中突变效率。

关键词：大麦种子 EMS诱变突变体

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玉米抗旱性鉴定指标及综合评价研究进展

分子植物育种 2024年

作者：张磊谢小清唐怀君孙宝成刘成新疆农业科学院粮食作物研究所

玉米是一种水分敏感型作物，干旱严重影响玉米产量，玉米抗旱性鉴定对于奠定现有玉米品种的遗传基础和培育突破性品种具有重要意义。本文从玉米抗旱性鉴定方法、抗旱性评价指标及综合评价方法三个方面对国内外玉米抗旱性研究进展作了综... 详细信息

玉米是一种水分敏感型作物，干旱严重影响玉米产量，玉米抗旱性鉴定对于奠定现有玉米品种的遗传基础和培育突破性品种具有重要意义。本文从玉米抗旱性鉴定方法、抗旱性评价指标及综合评价方法三个方面对国内外玉米抗旱性研究进展作了综述。旨在为玉米抗旱性研究、抗旱品种选育及生产提供参考。

关键词：玉米抗旱性鉴定方法鉴定指标综合评价方法

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错株种植对密植夏玉米碳氮分配的影响

中国农业大学学报 2024年第7期29卷 139-147页

作者：张美微穆蔚林郭涵潇李川张盼盼何佳雯牛军乔江方河南省农业科学院粮食作物研究所郑州450002

为探明错株种植方式对黄淮海地区密植夏玉米植株碳氮代谢的调控作用,以‘郑单958’为材料,设置6.75万(D_(1))、8.25万(D_(2))和9.00万株/hm^(2)(D_(3))3个密度水平,错株(S)和对株(CK)种植2种方式,测定植株氮素(N)和非结构性碳水化合物(N... 详细信息

为探明错株种植方式对黄淮海地区密植夏玉米植株碳氮代谢的调控作用,以‘郑单958’为材料,设置6.75万(D_(1))、8.25万(D_(2))和9.00万株/hm^(2)(D_(3))3个密度水平,错株(S)和对株(CK)种植2种方式,测定植株氮素(N)和非结构性碳水化合物(NSC)的积累量、花前转运量、花前转运效率、花前转运对籽粒的贡献率、花后积累量以及收获指数。结果表明:1)增加种植密度可显著提高植株N和NSC的积累量、花前转运量和花后积累量,但降低了N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率(P<0.05);过高密植水平(D_(3))不利于籽粒中碳氮的积累和转运;其中,碳氮积累和转运量以D_(2)最高。2)错株种植(S)可显著增加夏玉米植株N和NSC的积累量,促进N和NSC花前的转运和花后的积累,并可显著提高花前N和NSC转运效率(P<0.05)。3)在各处理组合中,D_(2)S的N和NSC积累量、花前转运量和花后积累量均显著高于其他处理(P<0.05),且D_(2)S的N和NSC转运效率及其对籽粒的贡献率与对照(D_(1)CK)相比并未显著下降。综上,黄淮海地区夏玉米在8.25万株/hm^(2)密植(D_(2))水平下采取错株(S)种植方式可显著提高整株的氮素和非结构性碳水化合物的积累,并促进其向籽粒的转运,获得较高的N、NSC收获指数和产量。

关键词：夏玉米错株种植密植氮素非结构性碳水化合物

不同玉米单倍体诱导系杂交组合F_(1)诱导率的评价

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分子植物育种 2024年第3期22卷 817-822页

作者：杨继伟王利锋李晶晶王浩贾腾蛟李会勇河南省农业科学院粮食作物研究所郑州450002

玉米单倍体诱导系是决定玉米单倍体育种效率的重要因子,为了解决目前玉米单倍体诱导系普遍存在诱导率低、植株矮、抗逆性差、花粉量少等问题。本研究以自选系L583为母本测验种,在对前期自选的8个诱导系诱导率评价鉴定的基础上,分别组配... 详细信息

玉米单倍体诱导系是决定玉米单倍体育种效率的重要因子,为了解决目前玉米单倍体诱导系普遍存在诱导率低、植株矮、抗逆性差、花粉量少等问题。本研究以自选系L583为母本测验种,在对前期自选的8个诱导系诱导率评价鉴定的基础上,分别组配了25个诱导系的杂交组合,并进行诱导率的评价和比较分析,结果表明:不同组合间诱导率存在极显著差异,其中有21个杂交组合的诱导率与低值亲本相比都有不同程度的提高,11个杂交组合的诱导率表现出正向的超高亲优势。并筛选出5个诱导率9%以上的杂交组合,分别是ZDHI007×ZDHI008、ZDHI005×ZDHI012、ZDHI008×ZDHI012、ZDHI007×ZDHI012和ZDHI005×ZDHI008,并可以用于单倍体规模化隔离诱导。

关键词：玉米单倍体诱导系诱导率杂种优势

不同种植模式对玉米光合特性、产量及品质的影响

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干旱地区农业研究 2024年第4期42卷 167-177,209页

作者：连晓荣何海军李永生周文期王晓娟杨彦忠刘忠祥张彦军周玉乾甘肃省农业科学院作物研究所甘肃兰州730070

以6个不同熟期玉米品种为材料,于2020—2021年在河西走廊灌区不同地区开展试验,研究覆膜和露地两种种植模式对不同熟期玉米品种农艺性状、光合指标、产量和品质的影响。结果表明,不同地区两年参试品种在覆膜条件下的株高较露地种植提高3... 详细信息

以6个不同熟期玉米品种为材料,于2020—2021年在河西走廊灌区不同地区开展试验,研究覆膜和露地两种种植模式对不同熟期玉米品种农艺性状、光合指标、产量和品质的影响。结果表明,不同地区两年参试品种在覆膜条件下的株高较露地种植提高3.96%,轴粗降低6.87%,其他农艺性状两种种植模式间差异不显著;品种间净光合速率(P n)、蒸腾速率(T r)、气孔导度(G s)和胞间CO 2浓度(C i)有所不同,但覆膜与露地种植模式间差异不显著;覆膜和露地种植处理的平均产量分别为16381.05 kg·hm^(-2)和16186.05 kg·hm^(-2),两模式间差异不显著;不同种植模式间的粗脂肪、粗蛋白、淀粉含量差异不显著。与露地种植模式相比,不同地区两个年份下早熟品种和中熟品种覆膜种植模式玉米产量分别平均降低5.30%和4.24%,晚熟品种玉米产量平均增加7.91%;与覆膜种植方式相比,露地种植早熟和中熟玉米品种的纯收入分别增加9.19%和6.99%,晚熟品种纯收入平均降低5.08%。综上所述,在河西走廊灌区,早熟和中熟玉米品种推荐选择露地种植,晚熟品种推荐采用覆膜种植。

关键词：种植模式玉米光合特性产量品质河西灌区

新疆小麦品种(系)条锈病抗性与抗病基因分析

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麦类作物学报 2024年第11期 1423-1430页

作者：王荣程宇坤白斌孙娜曹俊梅张飞飞耿洪伟新疆农业大学农学院/新疆农业大学优质专用麦类作物工程技术研究中心甘肃农科院小麦研究所伊犁州农业科学研究所新疆农业科学院粮食作物研究所

为明确115份新疆小麦品种(系)对当前条锈菌主要流行生理小种的抗性水平及抗条锈病基因的利用情况，选择CYR32、CYR34两个条锈菌生理小种对供试材料进行苗期鉴定，结合由CYR32、CYR33、CYR34、水源致病类群(Su11-4、Su11-5)、贵农22致病... 详细信息

为明确115份新疆小麦品种(系)对当前条锈菌主要流行生理小种的抗性水平及抗条锈病基因的利用情况，选择CYR32、CYR34两个条锈菌生理小种对供试材料进行苗期鉴定，结合由CYR32、CYR33、CYR34、水源致病类群(Su11-4、Su11-5)、贵农22致病类群(G22-14)构成的条锈菌混合菌种进行成株期抗性鉴定。同时，利用Yr5、Yr9、Yr10、Yr15、Yr17、Yr18、Yr48、Yr65、Yr67等9个已知抗条锈病基因的分子标记对115个小麦品种(系)进行抗病基因检测。结果表明，在苗期和成株期分别有63个(占54.78%)和60个(占52.17%)品种(系)对条锈菌生理小种具有中抗及以上水平抗性，其中拉瓦得朗、新春28号表现为全生育期抗性。从品种(系)来源来看，供试材料综合抗性表现为自育品种(系)>引进品种(系)>地方品种。经分子标记检测，供试小麦材料中携带Yr10、Yr17、Yr18、Yr65、Yr67的品种(系)分别有20个(17.39%)、104个(90.43%)、92个(80.00%)、114个(99.13%)和25个(21.74%),所有材料中均未检测到Yr5、Yr9、Yr15、Yr48基因。由此可见，115份供试小麦品种(系)具有较高的抗条锈病水平，筛选出的60份表现稳定抗性的小麦种质可作为亲本资源在培育小麦持久抗病品种研究中加以利用。

关键词：小麦条锈病抗性鉴定分子检测抗病基因

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玉米穗粗一般配合力多位点全基因组关联分析和基因组预测

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作物杂志 2024年第1期 31-39页

作者：马娟黄璐宇婷郭国俊朱卫红刘京宝河南省农业科学院粮食作物研究所河南郑州450002

穗粗是一个重要的穗部性状,一般配合力(GCA)是杂交育种中衡量亲本组配能力的一个重要指标。以NCII遗传交配设计组配的537个F1杂交组合为材料,利用7种多位点全基因组关联分析方法(MGWAS)对河南新乡、周口和综合环境穗粗GCA开展定位分析,... 详细信息

穗粗是一个重要的穗部性状,一般配合力(GCA)是杂交育种中衡量亲本组配能力的一个重要指标。以NCII遗传交配设计组配的537个F1杂交组合为材料,利用7种多位点全基因组关联分析方法(MGWAS)对河南新乡、周口和综合环境穗粗GCA开展定位分析,并研究MGWAS方法挖掘的显著关联位点作为固定效应对穗粗GCA预测准确性的影响,为穗粗GCA关键位点的基因组选择(GS)育种利用提供指导。结果表明,共检测到18个穗粗GCA显著关联SNP(P<8.52E-07),其中6个位点利用2~5种MGWAS方法同时检测到,3个位点在2个环境中均检测到。5种GS随机效应模型对3个环境穗粗GCA预测准确性均较低,为0.32~0.44。3个环境中,显著位点作为固定效应加入预测模型中均能有效地提高穗粗GCA基因组预测能力,可将预测精度提高到0.38~0.64。

关键词：玉米穗粗一般配合力多位点全基因组关联分析基因组选择固定效应模型