【目的】旗叶是小麦光合碳固定的重要场所,对小麦产量起十分重要的作用。研究小麦旗叶在高、低氮环境下的遗传特性,分析其遗传机制,为优异株型育种、高产育种提供参考依据。【方法】以科农9204和京411为亲本所构建的188个RIL群体为材料,分别种植在6个不同的高、低氮环境下,通过对群体旗叶性状调查并进行遗传分析,从而确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率,并对小麦旗叶性状与产量之间的关系进行分析。【结果】在遗传估测中,低氮环境下:旗叶长在E3环境的最适遗传模型为2MG-CE,即2对互补作用主基因遗传模型,其加性×加性上位性互作效应值为1.098,主基因遗传率为31.35%,在其他低氮环境下均表现为多基因遗传;旗叶宽均表现为多基因遗传;旗叶面积(除E5)的最适遗传模型均为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为1.884,主基因遗传率为36.7%,在E5为多基因遗传。高氮环境下:旗叶长(除E4)的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为1.133,主基因遗传率为32.6%,在E4环境的最适遗传模型为2MG-ER,即2对隐性上位主基因遗传模型,其第一对主基因的加性效应值为1.431,第二对主基因的加性效应值为1.108,主基因遗传率为51.77%;旗叶宽(除E2)的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为0.119,主基因遗传率为37.29%,在E2表现为多基因遗传;旗叶面积的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为3.067,主基因遗传率为44.42%。旗叶性状在不同环境的遗传模型不同,在高氮环境下遗传较为稳定,在低氮下受环境影响较大。在旗叶与产量性状的相关性分析中,旗叶性状与穗粒数、穗粒重、单株产量之间呈显著正相关,且在不同环境下的影响程度不同。【结论】旗叶性状易受外界环境影响,在高、低氮环境下的表现不同。旗叶在低氮环境下表现为不同的主基因遗传和多基因遗传;在高氮环境下大多表现为主基因遗传,由2对基因控制,并且存在基因之间的相互作用,且可能存在效应较大的主效QTL。改善旗叶性状可以提高小麦的单株产量、穗粒重等产量性状。

为研究小麦苗期性状与耐低氮性的遗传相关性,利用24份小麦品种,采用水培的方法,在低氮(0.4mol/L)和正常氮(4mmol/L)条件下,测定四叶期株高(PH)、根长(RL)和根条数(RN)等23个氮效率相关指标,利用各指标耐低氮指数进行主成分分析,采用隶属函数法计算综合评价值(D),通过系统聚类筛选耐低氮品种;同时联合分析氮效率相关性状遗传相关系数与遗传力确定育种中间接选择性状指标。结果表明:1)24个小麦品种被分为耐低氮型、中间型和低氮敏感型三类;其中耐低氮型品种包括长武89(1)3-4、安85中124-1、单R8093、平阳348和昌乐5号;低氮敏感型包括旱选12、白齐麦、烟农19号、陕225-9、晋麦33和中大91-品9;其余13个品种属于中间型。2)低氮胁迫条件下(分蘖数)TN、(叶宽)LW、(根鲜重)RFW、(茎叶鲜重)SFW、(植株总鲜重)PFW、(茎叶氮素积累量)SNA、(植株氮素积累量)PNA与耐低氮性综合评价值(D)之间的遗传相关、环境相关及表型相关均达到显著或极显著水平,正常氮处理下(叶面积)LA和(茎叶干重)SDW与D值之间的遗传相关、环境相关及表型相关均达到显著或极显著水平。3)在育种过程中,低氮条件下选择LW、RFW和PFW等性状;而正常供氮条件下选择LA、(植株总干重)PDW和(根氮素积累量)RNA等性状可以对小麦耐低氮性的选择取得较好的效果,选择效率较高。

【目的】通过研究小麦叶片水分利用效率与主要生理性状之间的遗传相关性,明确各生理性状在影响水分利用效率上的相对重要性,在小麦水分利用效率生理遗传育种中应用。【方法】选用4个水旱地不同生态型的小麦品种,按Griffing(1956)方法Ⅱ组成4×4完全双列杂交试验,共获得6个正交子代。用LI-6400便携式光合仪,测定灌浆期亲本和杂交后代叶片光合速率(Pn)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)、气孔导度(Gs)、叶温(Tl)等生理指标,通过表型和遗传相关分析,考察五性状对叶片WUE的影响。【结果】在小麦灌浆早、中、晚时期,叶片水分利用效率(WUE)与光合速率(Pn)呈显著或极显著正相关;与蒸...

为研究小麦穗部性状的变化特点，以不同水分条件下种植的小麦水旱分离群体为材料，对小麦的９个穗部性状进行遗传分析。结果表明：２种不同环境条件下，群体表现极为显著的超亲分离，分布呈偏态单峰和偏态多峰，且基本符合正态分布，表现为数量性状遗传特点。穗长、不孕小穗数、小穗着生密度和芒长符合２对主基因遗传模型；有效小穗数、小穗粒数、总小穗数、穗粒数和千粒质量符合１对主基因遗传模型。在干旱胁迫条件下，穗长、有效小穗数、穗粒数、小穗着生密度和芒长，５个性状的主基因遗传率最高，分别为８８％，７３％，６４％，６７％，９５％，芒长的变异系数呈最高值为４１％，因此，可能有主基因和多基因控制这些性状。

通过对北京地区1949 年以来不同时期冬小麦品种生物产量若干性状的演变规律、遗传相关、环境相关和遗传变异系数的比较得出:①目前推广品种的收获指数比解放初推广品种增加了11-72 个百分点,但是单位茎叶重所负担的子粒重( 克草粒重) 却增加了83-9 % ,说明库源器官的比例变化较大,光合产物输出增多。②随着品种的遗传改良,单个茎秆特别是单个穗子的生产能力强化了,但群体成穗数有所下降,茎秆矮化、粗壮,穗子也变得粗大,小穗勾数增加。③生产品种在系统演化过程中,有些性状间的遗传相关为负值,但这些性状之间的环境相关却几乎全部为正值,说明品种在系统改良的过程中,性状的遗传相关与个体发育中的纯生物学相关不...

采用MINQUE统计方法、加性-显性(AD)及其与环境互作的遗传模型,对粘类小麦雄性不育系和恢复系杂交F1小穗两边结实数、中间结实数等结实性状进行了分析。结果表明,粘类小麦雄性不育系育性恢复性主要以加性效应为主,其次是显性效应,加性方差占表现型方差的比例变幅为38%~48%;不育系(V)-90-110、(Ven)-90-110、(K)-224、(V)-224所配制的组合,在2个结实性状上,包括国内法、国际法,平均结实率均具有正向显著或极显著的加性效应,亲本5253、02-7-215、00-6-247、M8003具有使不育系恢复度提高的加性效应;双亲加性效应高的组合多数表现出其显性效应比较差;国...

利用3个抗黄矮病材料作母本,4个丰产性品种作父本,采用3×4不完全双列杂交,分析F1产量性状的遗传特性,结果表明:产量性状的遗传符合加性-显性遗传模型,以加性基因效应起主导作用;在所有亲本材料中,R96330单株产量的特殊配合力方差最大,一般配合力效应值也最高,后代组合中存在极显著差异,是一个优良的抗病丰产亲本,在抗病育种中具有较大利用价值。

利用水地和旱地两种生态型的品种 ,采用 4× 4不完全双列杂交试验 ,对水旱品种间杂交主要性状的配合力和遗传表现进行了研究。结果表明 ,水地亲本的一般配合力效应对杂种后代主要性状的影响 ,除千粒重外 ,均达到显著或极显著水平 ;旱地亲本的一般配合力效应主要对株高、穗下节长、单株穗数、收获指数等与抗旱性有关的性状影响明显 ,且除株高和收获指数外 ,其余性状P1的方差均大于P2 的方差。说明水地亲本对杂种后代产量性状影响大 ,旱地亲本主要影响抗旱性状 ,水旱两种生态型杂交 ,实现了抗旱与丰产的有机结合。株高、穗下节长、穗粒数、单株产量、单株生物产量和收获指数以加性效应为主 ,而显性基因对单株穗数、...

干旱是限制小麦产量形成的重要非生物胁迫因子,研究小麦产量相关性状的抗旱遗传特性对小麦抗旱遗传改良具有重要意义。以小麦回交导入系(IL)群体((晋麦47×西峰20)×晋麦47)BC3F4的160个株系及其亲本为材料,研究不同水分环境条件下株高(PH)、穗下节长(PL)、单株穗数(SPP)、穗长(SL)、单株小穗数(TSP)、单株总粒数(GNP)、主穗小穗数(SMS)、主穗粒数(GMS)、千粒质量(TGW)和小区产量(GY)的遗传特点及相互关系,评价群体性状的遗传变异。结果表明:在不同水分环境条件下,小麦IL群体各目标性状表型偏向于轮回亲本晋麦47,变异广泛,多样性指数达0.74～0.97,且存在...

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Ⅱ大类和第Ⅲ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...

【目的】本文拓宽了宁夏小麦遗传基础为育种提供优异资源。【方法】以外引和宁夏自育的81份小麦种质为材料,借助于形态学和分子标记手段,对不同农艺性状指标进行分析,部分抗性基因分子标记检测及成株期田间白粉病抗性鉴定。【结果】(1)依变异系数大小,9个农艺性状依次为有效穗(14.77%)﹥穗粒重(14.41%)﹥穗粒数(8.94%)﹥穗下茎长(7.03%)﹥结实数(5.69%)﹥小穗数(5.03%)﹥穗长(4.98%)﹥株高(3.21%)﹥千粒重(0.65%);(2)过多的有效穗不利于提高穗粒数和经济系数,穗长越长有利于增多穗粒数和提高粒重,较多小穗数有利于提高单株粒数和粒重,穗粒数、穗粒重、千粒重、经济系数间均具有极显著正相关;(3)在距离为21.83时,将81份种质分为7个类群,第Ⅰ类群材料平均有效穗最多(6.83±1.986)个,第Ⅱ类群材料平均株高最矮(83.94±13.42)cm,第Ⅲ类群材料穗下茎节最长(51.50±0.500)cm,第Ⅵ类群材料的穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重、经济系数均最高[分别为(11.00±2.370)cm、(61.00±4.359)粒、(2.69±0.303)g、(44.13±0.006)g、0.533],第Ⅶ类群材料的小穗数和结实小穗数最多[分别为(24.33±1.528)、(23.33±1.528)个];(4)9个白粉病抗性基因标记引物,检测到携带1、2、3、4个基因标记的材料分别为11、23、38和5份。【结论】总体上,地方和农家品种平均有效穗最多,自育和外引种质平均株高最矮,而唯有外引种质携带有Pm~21基因,携带Pm6和Pm~21基因的种质表现出较强的田间抗病性。

【目的】1BL·1RS易位系在小麦育种中应用广泛。解析不同背景下1BL·1RS染色体对小麦产量和品质相关性状的遗传效应，并分析其在生产中的应用情况，可为高产优质小麦的选育提供参考。【方法】244份自然群体和科农9204、京411为亲本构建的188个重组自交系（KJ-RIL-F8）为试验材料，利用1RS特异性分子标记对其进行基因型鉴定，结合表型数据分析，明确1BL·1RS易位系对产量和品质遗传效应。通过分析1BL·1RS易位系在不同年代审定品种中的占比，明确其在生产中的选择利用情况。【结果】188份KJ-RILs试验材料中有74份为1BL·1RS易位系，其产量相关性状分析表明，1BL·1RS易位系在高低氮条件下均显著延长小麦抽穗期，增加籽粒含氮比、旗叶长和旗叶面积，显著降低穗粒数，而对单株穗数、千粒重和旗叶宽3个性状的影响均不显著；其品质相关性状分析表明，1BL·1RS易位系在高低氮条件下均显著提高小麦的吸水率、湿面筋含量、蛋白质含量和籽粒硬度，而对容重、延展性和沉降值3个性状的影响均不显著。244份自然群体试验材料中，有76份为1BL·1RS易位系，其产量性状效应分析表明，1BL·1RS易位系可以显著增加穗粒数、穗长和小穗数，显著降低株高，而对单株穗数、千粒重、旗叶长、旗叶宽、旗叶面积5个性状的影响均不显著。将244份自然群体试验材料按照不同麦区和品种审定时间进行分类，对1BL·1RS易位系在生产中的应用情况进行分析，结果表明，不同麦区1BL·1RS易位系的占比差异较大，从20世纪90年代开始，1BL·1RS易位系在生产中的选择利用比例开始增加。【结论】高低氮对1BL·1RS易位系的效应影响不明显。1BL·1RS易位系在KJ-RIL群体和自然群体中对产量性状的效应不一致，这可能由于两者遗传背景不同所致。

【目的】研究1BL.1RS易位对小麦籽粒特征的影响及其遗传效应,为小麦籽粒性状的遗传改良提供理论依据。【方法】以豫麦49/周麦16杂交后代的176个F5重组自交系为材料,于2008-2010年连续2年对籽粒性状进行分析,并结合SSR和STS标记对1BL.1RS染色体进行籽粒性状的QTL检测。【结果】小麦籽粒性状中粒长和密度因子主要受基因型影响,千粒质量、粒宽、周长、面积及形态因子等性状受基因型和环境及其互作的影响较大,1BL.1RS易位能显著提高千粒质量、粒长、粒宽、周长和面积,但对形态因子和密度因子影响不显著。千粒质量与粒长、粒宽和密度因子均呈极显著偏正相关;而粒长和粒宽呈极显著偏负相关。位...

【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。

李丕皋等将圆锥小麦的穗分枝特性导入普通小麦并选育出超高产穗分枝小麦新品系分３３。通过对分３３进行细胞学鉴定和对其穗分枝特性的遗传研究，结果表明：分３３的基本核型及带型均为普通小麦型，为一普通小麦新品系；分３３的穗分枝特性源于分枝型的圆锥小麦；分３３小麦新品系在不同的生态条件下虽然穗分枝性状表达的程度不同，但均具穗分枝特性，且与分枝型圆锥小麦的遗传稳定性相似，在普通小麦背景下穗分枝性状的表达受两对隐性基因的控制，并可能受到一些修饰基因的影响。