关于高粱命名及育种圃材料编号的讨论
高粱千粒重全基因组关联分析和候选基因预测

Copyright©博看网. All Rights Reserved.
11 期
高粱千粒重全基因组关联分析和候选基因预测
2125
发展和全基因组测序的完成 [7] ,利用连锁分析方法检
农业科学院作物科学研究所作物种质资源中心、浙江
了高粱粒重的 QTLs 定位
粮研究所。
测高粱粒重主效 QTLs 成为热门课题。 大量研究报道
( QTNs) ,这些位点不均匀地分布在 10 条染色体上。 单个 QTN 可解释 0 4% ~ 26 6%的表型变异。 不同
模型检测到 的 位 点 数 目 不 同, FASTmrMLM 模 型 最 多, 然 后 依 次 是 pKWmEB 模 型、 pLARmEB 模 型、
mrMLM 模型、ISIS EM⁃BLASSO 模型和 FASTmrEMMA 模型。 合并共同 QTNs 后得到 96 个显著影响千粒
收稿日期:2022⁃02⁃18 接受日期:2022⁃03⁃31
基金项目:国家重点研发计划(2018YFD1000706-11) ,浙江省农业新品种选育重大科技专项资助(2021C02064-6) ,浙江省数字旱粮重点实验室
(2022E10012) ,贵州省科技计划项目( 黔科合基础[2020]1Y103)
培的禾谷类作物之一,因其具有很强的抗逆性和适应
粮食问题中曾发挥过巨大作用[1] 。 随着水稻、小麦、玉
米等粮食作物育种水平的提高以及人民生活条件的改
善,高粱的利用价值发生了根本性转变,由曾经的口粮
变成了如今的工业原料,用于酿酒、饲用、制醋等,继续
在我国国民经济发展和乡村振兴中发挥重要作用
[2]
。
量大幅提高,而且导致选育的骨干亲本籽粒也在不断
赤峰地区高粱育种基本目标与设想

高 粱 是赤 峰 市 的 主 要 杂 粮作 物 , 赤 峰 地 区 常 年播 种 在 面 积 4万 h 2 m 以上 。 着 种 植 业 结 构 的 调 整 , 粱 的各 种 随 高 用 途 也 在 不 断 开 发 利 用 .种 植 面 积 还 有 进 一 步 扩 大 的趋 势。 因此 。 立 长 远 的 育种 目标 , 育适 应 本 地 区种 植 的优 建 选 良高 粱 杂 交种 . 对于 提 高 全 市粮 食 产 量 具 有重 要 的作 用 。
22 对 产 量 的要 求 .
赤 峰 地 区 目前 高 粱 单 产 的 水 平 是 , 水 浇 地 6 0 g 5k / 67 6 m 。高 产 地 块 可 达 8 0 g6 7 0 k /6 m 以上 ;旱坡 地 一 般 在 3 o g6 7 左 右 , 产 地 块 可 达 50 g 67 因 此 , 5 k/ 6mz 高 0 k/ 6 m 。 考 虑 到 随 生 产 条件 的改 善 及 栽 培 水 平 的 提 高 , 求 水 浇 地 必 要 须 进 行 超 前 育 种 , 目标 达 到 l0 k /6 m ; 旱坡 地 达 到 O 0 g6 7
2 育种 基 本 目标
随着 市场 需 求 和 其用 途 的不 同 ,对高 粱 品 质 的要求 也 有 所不 同。食 用 型 高 粱主 要 是提 高 其 蛋 白质 和 赖氨 酸 的含
量 ,要 求 单 宁含 量 低 ;酿 酒 业要 求 提 高 的是 高 粱 的淀 粉 含
量 。 别 是 支 链 淀 粉 的含 量 , 特 总淀 粉 含 量 达 7% 以上 、 宁 5 单 含 量 要小 于 l : % 甜高 粱 一 般 要求 生 物 产量 高 , 酵 糖 和 可 发 燃 性有 机 物 比例 要 高 ;用 于 畜牧 业 的高粱 一 般 要求 籽 粒 蛋
营口地区高粱夏播栽培研究初报

辽宁农业职业技术学 院学报
J o u na r l o f L i a o n i n g Ag r i c u l t u r a l C o l l e g e
V0 1 . 1 5.No . 2 Ma r . 2 0 1 3
明 ,推迟播种期至 6月 2 6日,6 个供 试材 料在 本地 当年的土壤 、气候 条件下均正常成熟 。同一品种生 育期对 比 春播 ( 5月 1 7日) 明显缩短 ,病 、虫 危害程度 明显减 轻 ,活秆成 熟 ,籽粒 整齐 、饱 满 ,千粒重高 。不 同品种生 育期和产量不同 ,在 6个供试品种中 ,四杂 2 5号生育期 9 3 d ,产量 4 9 3 k g / 6 6 7 m : ,综合农艺性状好 ,是本地 区 较 为适宜 的夏播品种。
济效益低而不稳 。 营 口市地 处 辽 宁省南 部 ,光热 资 源相 对充 足 ,
年平 均 活 动 积 温 和无 霜 期 相对 较 长 。 随着 地 膜 覆 盖栽 培 技 术 的广 泛 应 用 ,使 得 上 茬 作 物 的播 种 期 和 收获 期 都 大 幅 提前 ,这 为 改变 原 有 的耕 作 栽 培 制 度 ,在 生 产 上 以粮 食作 物 为下 茬 进 行 复 种 提 供 了一 条 可 能 的途 径 。 高 粱是 生 育 期 相 对 较 短 的农
2
辽宁农业职业技术学 院学报
第1 5卷
试验于 2 0 1 2年在 辽 宁农 业 职业 技 术 学 院实 训
瓜 、香瓜 等种植 面积逐年扩大 ,形 成较 大的种植 基 地 进 行 。试 验 地 前 作 玉 米 ,地 势 平 坦 ,棕 壤 , 规 模 。 由 于光 热 资 源 所 限 ,在 生 产 上这 些 经 济 价 沙 壤土 ,土 壤肥力 中等 偏上 。
高粱不同节间含糖量研究

高粱不同节间含糖量研究李金凤【摘要】[Objective] The study aimed to screen the new sorghum provenance and expand the genetic basis so as to provide the theoretical basis for the sweet sorghum breeding. [ Method ] With 19 grain sorghums and 20 sweet sorghums as the tested materials, the accumulation law of the sugar content in the sorghum stalks was studied. [Result] There was a obvious difference on the sugar content between the grain sor ghum and the sweet sorghum. The accumulation starting point of the sugar content in the sweet sorghum and its sugar content in the stalks were all higher than that in the grain sorghum. But total tendencies of sugar accumulation in 2 varieties were consistent, their change trend of the sugar contents from the base to the top with the intemode all had 4 types and the low-high-low changes were in the majority. [ Conclusion] The study provided the reference for breeding the sweet stem sorghum, improve the lodging resistance and disease resistance and other characters of sweet sorghum variety%[目的]筛选新的高粱种源,扩大遗传基础,为甜高粱育种提供理论依据.[方法]采用19个粒用高粱和20个甜高粱作为研究材料,对高粱茎秆糖分的积累规律进行研究.[结果]甜高粱和粒用高粱在含糖量上有明显差别,甜高粱含糖量的积累起点及茎秆含糖量均高于粒用高粱,但二者的糖分积累总趋势是一致的,其含糖量随节位由基部到顶部的变化趋势均有4种类型,并都以低-高-低的变化占多数.[结论]为选育甜秆型高粱杂交种,提高甜高粱品种的抗倒性、抗病性等性状提供了参考.【期刊名称】《安徽农业科学》【年(卷),期】2011(039)027【总页数】3页(P16587-16589)【关键词】甜高粱;糖分含量;变化规律;糖锤度;茎秆【作者】李金凤【作者单位】沈阳市农业科学院,辽宁沈阳110034【正文语种】中文【中图分类】S514甜高粱茎秆多汁,糖分含量高,是最具发展前景的绿色能源作物之一。
高粱抗旱性研究进展

㊀山东农业科学㊀2024ꎬ56(1):164~173ShandongAgriculturalSciences㊀DOI:10.14083/j.issn.1001-4942.2024.01.022收稿日期:2023-03-27基金项目:国家重点研发计划项目(2022YFD1500602-1)ꎻ国家现代农业产业技术体系项目(CARS-06-14.5-B16)作者简介:王晓东(1996 )ꎬ男ꎬ研究实习员ꎬ主要从事高粱栽培与育种工作ꎮE-mail:1009124737@qq.com通信作者:肖继兵(1976 )ꎬ男ꎬ研究员ꎬ主要从事旱作农业研究ꎮE-mail:xiaojb2004@126.com高粱抗旱性研究进展王晓东ꎬ李俊志ꎬ窦爽ꎬ肖继兵ꎬ辛宗绪ꎬ吴宏生ꎬ朱晓东(辽宁省旱地农林研究所ꎬ辽宁朝阳㊀122000)㊀㊀摘要:干旱是限制植物生产力和威胁粮食安全的重要因素之一ꎮ高粱(SorghumbicolorL.Moench)是全球主粮和饲料作物ꎬ因其具有较强的抗旱性和能够在恶劣的环境条件下生存而广泛种植于干旱半干旱地区ꎬ在作物抗旱领域中具有重要的研究价值ꎮ深入解析干旱胁迫下高粱的形态和生理特性㊁鉴定和筛选抗旱品种㊁挖掘相关抗旱基因ꎬ对推动高粱抗旱育种进程㊁提高品种抗旱性㊁提高产量具有重要意义ꎮ本文从干旱胁迫对高粱生长的影响㊁高粱对干旱胁迫的生理响应㊁高粱耐旱性鉴定方法和鉴定指标㊁高粱抗旱性分子生物学和提高高粱抗旱性方法5个方面对高粱抗旱性研究进展进行综述ꎬ并对高粱抗旱性研究方向进行展望ꎬ以期为进一步研究高粱抗旱的形态㊁生理特性及分子机制奠定基础ꎮ关键词:高粱ꎻ干旱胁迫ꎻ生理响应ꎻ分子生物学ꎻ鉴定ꎻ抗旱性中图分类号:S514㊀㊀文献标识号:A㊀㊀文章编号:1001-4942(2024)01-0164-10ResearchProgressonDroughtResistanceofSorghumWangXiaodongꎬLiJunzhiꎬDouShuangꎬXiaoJibingꎬXinZongxuꎬWuHongshengꎬZhuXiaodong(LiaoningInstituteofAgriculture&ForestryinAridAreasꎬChaoyang122000ꎬChina)Abstract㊀Droughtisoneoftheimportantfactorsthatlimitplantproductivityandthreatenfoodsecurity.Asaglobalstaplefoodandforagecropꎬsorghum(SorghumbicolorL.Moench)hasgoodcharacteristicsindroughtresistancealongwithabilitiestosurviveinharshenvironmentsꎬandiswidelyplantedinaridandsemi ̄aridareasꎬwhichgiveitimportantresearchvaluesinthefieldofcropdroughtresistance.Itisofgreatsignifi ̄canceinacceleratingbreedingprocessofdrought ̄resistantvarietiesandincreasingdroughtresistanceandyieldofsorghumtofurtheranalyzethemorphologicalandphysiologicalcharacteristicsunderdroughtstressꎬidentifyandscreentheexcellentdrought ̄resistantvarietiesꎬanddigoutdrought ̄resistantgenes.Inthispaperꎬthere ̄searchprogressindroughtresistanceofsorghumwasreviewedfrominfluencesofdroughtstressonsorghumgrowthꎬphysiologicalresponsesofsorghumtodroughtstressꎬidentificationmethodsandindexesꎬmolecularbiologyꎬandimprovementmethodsꎬandtheprospectofresearchdirectionofdroughtresistanceinsorghumwasproposedꎬinordertolayafoundationforfurtherstudyofthemorphologicalandphysiologicalcharacteris ̄ticsandmolecularmechanismsofdroughtresistanceinsorghum.Keywords㊀SorghumꎻDroughtstressꎻPhysiologicalresponseꎻMolecularbiologyꎻIdentificationꎻDroughtresistance㊀㊀干旱是限制作物生产发展的最重要因素之一ꎬ有发生范围广㊁频次高㊁持续时间长等特点[1-2]ꎮ目前ꎬ世界上有三分之一以上总陆地面积的干旱和半干旱地区ꎬ我国现有干旱㊁半干旱和亚湿润干旱区近300万km2ꎬ占国土总面积近四成[3]ꎮ其中ꎬ绝大部分是因为缺乏灌溉条件而以雨养农业为主ꎬ其作物产量占全国总产量的比重较小ꎮ选育耐旱性强的作物品种是保证干旱地区高产稳产的重要举措ꎮ干旱可能会发生在作物生长发育的各个阶段ꎮ然而ꎬ在干旱和半干旱地区ꎬ作物生长季开始和结束时发生干旱的可能性较高ꎮ生长季节开始时的干旱胁迫严重影响植物的生长发育ꎮ如果干旱发生在作物开花期或灌浆期ꎬ可能会导致产量严重下降或歉收[4]ꎮ高粱(SorghumbicolorL.Moench)是禾本科一年生草本植物ꎬ主要种植于热带㊁亚热带和温带的干旱半干旱区ꎬ也是我国主要的杂粮作物之一ꎬ是重要的酿用㊁食用㊁饲用㊁帚用作物ꎬ同时也是全球仅次于水稻㊁玉米㊁小麦㊁大豆种植面积的第五大粮食作物ꎮ高粱具有很强的抗旱㊁耐涝㊁耐盐碱㊁耐瘠薄㊁耐高温等抗逆特性[5]ꎮ高粱不同品种间抗旱能力存在较大差异ꎮ近些年从多个方面开展了高粱抗旱性遗传和抗旱品种选育相关研究[6-7]ꎮ本文综述干旱胁迫对高粱生长的影响㊁高粱耐旱性鉴定方法和鉴定指标ꎬ以及高粱对干旱的生理响应ꎬ并从转录组分析㊁抗旱QTL定位和全基因组关联分析方面进行梳理和整合ꎬ并对高粱抗旱性的分子调控机制㊁鉴定体系及抗旱性品种选育进行展望ꎬ以期为后人开展相关研究提供理论参考ꎮ1㊀干旱胁迫对高粱生长的影响1.1㊀干旱胁迫对高粱种子萌发和幼苗生长的影响水分缺乏使植物发育迟缓ꎬ干旱胁迫达到一定阈值时ꎬ会显著抑制种子萌发和幼苗生长[8]ꎮ王志恒等[9]研究了高粱萌发阶段受干旱胁迫的响应特性ꎬ发现随着干旱胁迫程度的增加ꎬ高粱种子的发芽率㊁发芽势等显著降低ꎬ种子残留干重逐渐增加ꎬ干物质转移㊁转化效率逐渐下降ꎬ根冠比逐渐增大ꎬ比根重逐渐减小ꎮ长期干旱胁迫降低幼苗的苗高㊁叶长ꎬ幼苗地上部和根的鲜重不同程度的下降[10]ꎮ1.2㊀高粱萌发期及苗期的抗旱性研究大多数农作物在种子萌发㊁幼苗形成和开花阶段对干旱胁迫较为敏感ꎬ干旱胁迫下萌发期和苗期表现出耐旱性是作物生长发育的前提ꎮ对高粱萌发期和苗期耐旱性的研究发现ꎬ高粱萌发期和苗期的耐旱性是不一致的ꎮ张笑笑[11]对73份高粱品种进行萌发期和苗期耐旱性鉴定ꎬ初筛结果发现萌发期和苗期都抗旱的品种5份ꎬ苗期抗旱品种10份ꎬ田间和室内采用多重表型分析最终得到苗期抗旱品种1份ꎮ郝培彤等[12]在20%PEG干旱胁迫下评价21份饲草高粱材料的耐旱性ꎬ筛选出萌发期耐旱和苗期耐旱材料各3份ꎬ萌发期和苗期共同耐旱材料1份ꎮ由此可见ꎬ高粱品种萌发期和苗期耐旱性是不同的ꎬ萌发期耐旱品种苗期不一定耐旱ꎬ苗期耐旱品种萌发期也可能不耐旱ꎮ针对高粱萌发期和苗期耐旱性ꎬ许多学者是分开进行研究的ꎬ而在大田干旱生产条件下ꎬ种子从萌发阶段就已经受到干旱胁迫的影响ꎮ因此研究植物的耐旱性ꎬ应该从种子萌发到苗期进行不间断的干旱胁迫处理ꎬ这样可以更加全面地反映出植物在萌发期和苗期对干旱胁迫的各种反应ꎮ1.3㊀干旱胁迫对高粱光合作用的影响Zhang等[13]研究发现ꎬ在干旱胁迫处理后ꎬ高粱叶片叶绿素总含量及叶绿素a㊁叶绿素b含量降低ꎬ且叶绿素a的降低幅度显著大于叶绿素bꎮ干旱胁迫下叶绿素含量降低主要是由于叶绿素生物合成下降ꎬ从而导致叶绿素加速分解ꎮ植物进行光合作用时ꎬ要保证充足的光照ꎬ然而光照过强ꎬ会造成叶片吸收的光能超出同化所需ꎬ进而造成光抑制或者光破坏[14]ꎮ因此植物会通过植物激素㊁外源物质等来减缓由于光能过多引起的光抑制ꎬ促进光合活性ꎬ避免PSⅡ系统受到破坏[15]ꎮ张姣等[16]的研究表明ꎬ干旱胁迫下ꎬ高粱叶片的净光合速率(Pn)㊁气孔导度(Gs)㊁最大光化学效率(Fv/Fm)㊁光化学淬灭系数(qP)㊁电子传递速率(ETR)出现不同程度的下降ꎬ初始荧光(Fo)与对照组相比有所升高ꎬZhang等[13]也得出相同的结论ꎮ说明干旱胁迫会使光合相关酶活性丧失ꎬ导致光能过剩而产生积累ꎬ通过热耗散等途径消耗多余的光能ꎬ可以让作物适应干旱胁迫环境ꎮ干旱胁迫导致光合作用能力下降主要原因是非气孔限制[17]ꎮ王祁等[18]的研究还发现ꎬ在轻度干旱胁迫下ꎬ高粱叶片PSⅡ系统结构和功能损伤较小ꎬ然而在重度胁迫下ꎬ叶片PSⅡ系统遭到破坏ꎬ进而发生光抑制现象ꎮ光合作用的强弱可以直接反映出植物抵御干旱胁迫的能力ꎬ保证叶绿素含量的稳定㊁保护光合相关酶活性ꎬ可抵561㊀第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晓东ꎬ等:高粱抗旱性研究进展御干旱胁迫对其光合作用的影响ꎮ2㊀高粱对干旱胁迫的生理响应2.1㊀有机渗透调节干旱胁迫下ꎬ植物细胞通过调节可溶性物质的浓度来维持细胞内外渗透压平衡ꎬ进而应对干旱胁迫带来的影响ꎮ参与渗透调节的物质可分为两类ꎬ第一类是外界环境提供的无机离子ꎬ第二类是胞内合成的有机溶质ꎮ第二类渗透调节物质主要包括甜菜碱㊁脯氨酸㊁糖和糖醇等有机化合物[19]ꎮ近些年来ꎬ可溶性蛋白㊁可溶性糖㊁脯氨酸等渗透调节物质被广泛研究ꎮ脯氨酸的积累可以使许多植物应对渗透胁迫反应ꎬ作为一种相容的渗透剂ꎬ其可以提高细胞或组织的保水能力ꎬ同时可以作为碳水化合物的来源ꎻ作为一种酶的保护剂ꎬ也可以减轻蛋白质变性ꎬ具有很强的抗氧化能力ꎮ张玉霞等[20]用聚乙二醇溶液模拟干旱胁迫ꎬ结果表明饲用高粱品种脯氨酸含量与对照组相比显著升高ꎮ王艳秋等[21]研究发现ꎬ干旱胁迫下高粱叶片的脯氨酸含量显著增加ꎬ且其显著性较大ꎬ是高粱调节适应干旱胁迫的重要指标ꎮ可见ꎬ脯氨酸在干旱胁迫下至关重要ꎬ但是也有不同观点:董喜存等[22]的研究发现ꎬ在不同程度干旱胁迫下ꎬ甜高粱品种叶片脯氨酸含量变化趋势并不一致ꎮ因此认为ꎬ单纯测定脯氨酸含量不能准确反映抗旱性ꎬ可以将其作为一种抗旱胁迫下的保护性反应ꎮ可溶性糖主要包括葡萄糖㊁蔗糖㊁果糖和半乳糖ꎮ可溶性糖既可以为植物生长发育提供能量ꎬ并且具有信号功能ꎬ又是植物生长发育的重要调节因子[23]ꎮ何玮等[24]研究不同干旱胁迫下甜高粱叶片可溶性糖含量的变化时发现ꎬ轻度干旱胁迫下可溶性糖含量先下降然后突然升高ꎬ再下降之后突然升到最高ꎻ在重度干旱胁迫下ꎬ可溶性糖含量先下降ꎬ然后升到最高ꎬ再下降ꎮ总体表明ꎬ在受到干旱胁迫时ꎬ高粱叶片可溶性糖含量整体呈升高趋势ꎮGill等[25]研究不同非生物胁迫下高粱可溶性糖含量变化的结果表明ꎬ干旱胁迫下总的可溶性糖含量呈升高趋势且高于对照ꎬ其中果糖含量始终高于葡萄糖和蔗糖ꎮ此外ꎬ在干旱胁迫下ꎬ可溶性糖还可以作为蛋白质渗透保护剂而发挥作用ꎮ可溶性蛋白含量的变化可以直接反映植物渗透调节能力的大小ꎬ它不仅可以提高细胞的保水能力ꎬ而且可以有效地保护生物膜以及细胞的生命物质ꎮ荣少英等[26]研究不同高粱品种在不同干旱条件下可溶性蛋白的变化时发现ꎬ甜高粱㊁普通高粱和对照相比可溶性蛋白含量随着干旱胁迫的加剧呈上升趋势ꎮ有研究[27-28]表明ꎬ在逆境胁迫下ꎬ膜质过氧化产物丙二醛抑制蛋白质的生物合成ꎻ长时间重度干旱使植物体内分解代谢加剧ꎬ导致大量可溶性蛋白分解ꎮ2.2㊀抗氧化防御系统活性氧具有很强的氧化能力ꎮ植物在进行有氧代谢的过程中会产生活性氧ꎬ低浓度的活性氧可以作为信号分子参与调控植物非生物胁迫反应[29-30]ꎮ抗氧化防御系统具有维持植物体内活性氧平衡的功能[31]ꎮ该系统包括两大类ꎬ一类是非酶促抗氧化物质ꎬ其中最为重要的是水溶性抗坏血酸(Asc)ꎬ其次是谷胱甘肽(GSH)ꎬ还有脂溶性生育酚㊁类胡萝卜素等ꎻ另一类是酶促抗氧化剂ꎬ包括超氧化物歧化酶(SOD)㊁过氧化物酶(POD)和过氧化氢酶(CAT)[32]ꎮ植物抗氧化调控系统中ꎬ提高酶活性和抗氧化物的表达量是作物抵御逆境胁迫的关键因素ꎮ陈敏菊等[33]研究发现ꎬ高粱幼苗叶片SOD和CAT活性因干旱胁迫的强度不同而存在差异ꎬ土壤含水量在55%~60%时SOD活性逐渐升高ꎬ随着干旱程度加剧ꎬSOD活性逐渐下降ꎻCAT活性在土壤含水量为40%~60%时高于对照ꎬ随着干旱加剧活性逐渐降低ꎻPOD活性的变化规律和SOD一致ꎮ这表明轻度干旱胁迫可以提高高粱幼苗叶片抗氧化酶活性ꎮ卢峰等[34]研究高粱幼苗不同生长阶段受到干旱胁迫时酶活性的变化情况表明ꎬ胁迫6㊁8㊁12㊁24d时SOD活性显著高于对照ꎬ干旱胁迫12d时酶活性达到峰值ꎬPOD活性的变化和SOD基本一致ꎮ说明高粱幼苗在受到干旱胁迫时ꎬ通过提高叶片保护酶活性来抵御其危害ꎮ2.3㊀激素调节植物激素参与干旱胁迫调节ꎮ通过外源激素来提高作物的抗旱性是现阶段重要的科学途径之一[35-36]ꎮ细胞分裂素通过促进细胞分裂ꎬ延缓植物叶片中叶绿素的降解来提高植物的抗旱性[37]ꎮ661山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀生长素可以正向调控四种抗氧化酶(SOD㊁CAT㊁POD㊁GR)活性来降低干旱胁迫对植株的抑制作用ꎻ同时生长素可以通过调节根生物量㊁增加根的分支来提高水分吸收效率进而提高抗旱性[38]ꎮ脱落酸(ABA)对植物在逆境胁迫下的应答起着关键作用ꎬ其参与气孔的开关ꎬ保卫细胞的通道活动ꎬ调节转录钙调蛋白的表达ꎬ诱导相关基因的表达[39]ꎮ植物在受到干旱胁迫时ꎬ也可以通过减少赤霉素的方式来适应胁迫环境[40]ꎮ关于干旱胁迫下植物激素调节机制ꎬ国内外对水稻㊁小麦等作物的报道较多ꎬ逆境胁迫下高粱中植物激素的作用机制还需进一步探讨和研究ꎮ高粱的抗旱性在生理上涉及到三个方面:第一是干旱胁迫下需要维持高的含水量ꎬ维持高粱水分平衡ꎬ通过增加脯氨酸㊁可溶性糖㊁可溶性蛋白质等物质含量提高渗透调节能力ꎬ维持细胞或者组织持水ꎬ进而维持膨压ꎻ第二是干旱胁迫下保证其基本的生理功能ꎬ通过激素调节㊁酶活性提高等来维持高粱正常的生理功能ꎻ第三是干旱胁迫解除时高粱含水量和生理功能的恢复能力ꎮ做好以上三点ꎬ可以有效地抵御干旱胁迫带来的负面影响ꎮ3㊀高粱耐旱性鉴定方法及鉴定指标因为各个时期的耐旱机制不同ꎬ一般将高粱耐旱性鉴定分为萌发期㊁苗期和全生育期鉴定ꎮ萌发期是作物在干旱胁迫条件下能否完成生长周期的关键时期[41]ꎬ对高粱群体结构和数量起着决定性作用ꎮ高粱萌发期抗旱性鉴定多采用聚乙二醇(PEG)㊁葡萄糖溶液等模拟干旱胁迫环境进行ꎬ通过种子发芽率㊁萌发抗旱指数等反映高粱的抗旱性ꎮ其中PEG-6000是目前被广泛应用的鉴定萌发期抗旱性较为理想的溶液ꎮ陈冰嬬等[41]使用15份保持系㊁18份恢复系和8份杂交种ꎬ通过PEG-6000水溶液模拟干旱胁迫环境ꎬ筛选出1份恢复系和1份保持系萌发期抗旱性亲本材料ꎻ通过抗旱性因子分析ꎬ认为萌发抗旱指数㊁根长和剩余干物质量可以作为高粱萌发期抗旱性筛选的鉴定指标ꎮ候文慧等[42]利用15%的聚乙二醇溶液进行干旱胁迫处理ꎬ采用隶属函数分析方法对8个饲用高粱萌发期抗旱性进行排序ꎬ得出SU9002为抗旱性最强的材料ꎬBJ0602为抗旱性最为敏感的材料ꎻ并利用主成分和聚类分析方法ꎬ对萌发期5个抗旱指标进行分析ꎬ结果表明ꎬ发芽指数和发芽率可以作为饲用高粱萌发期抗旱性评价的指标ꎮ采用聚乙二醇等高渗溶液不仅方法简单ꎬ而且排除了外界环境的干扰ꎬ可以获得更加准确的数据ꎬ有效地缩短了鉴定周期ꎬ提高鉴定效率ꎮ苗期是高粱整个生长发育阶段的关键时期之一ꎬ其生长好与坏直接影响着最终的产量和品质ꎬ因此ꎬ苗期抗旱性鉴定尤为重要ꎮ高粱苗期抗旱性鉴定方法可以分为三种ꎮ第一种较为常见的是使用PEG-6000溶液模拟干旱胁迫环境ꎮ赵晓倩[43]采用25%PEG-6000对259份高粱品种进行干旱胁迫处理ꎬ筛选出极抗旱品种14份㊁极敏感品种33份ꎬ并通过主成分分析方法对9个指标进行分析ꎬ结果表明ꎬ苗高㊁成活率㊁根冠比㊁根长和根鲜重可以作为评价高粱苗期抗旱性的指标ꎮ第二种是干旱复水法ꎬ是指在干旱胁迫后进行复水处理ꎬ用复水后的恢复能力指标评价高粱抗旱性ꎮ刘婷婷等[44]利用盆栽控水法对8个高粱品种幼苗进行干旱复水处理ꎬ通过研究生物量㊁水势㊁渗透式㊁光合参数等生理指标的变化情况来分析不同高粱品种的抗旱能力以及干旱适应能力和旱后复水恢复能力的关系ꎬ分析鉴定出了一份抗旱性强的品种辽杂21和旱后复水能力强的品种Moench.cv.Gadambaliaꎮ干旱胁迫时维持较高的叶片净光合速率和相对含水量有助于其提高干旱复水能力ꎬ因此ꎬ叶片净光合速率和相对含水量可以作为筛选高粱苗期抗旱性的生理指标ꎮ第三种是反复干旱法ꎬ是指通过高粱苗期连续两次干旱胁迫控水ꎬ以材料存活率为评价指标的一种鉴定方法ꎬ适用于大批量的品种鉴定ꎮ李舒凡[45]通过反复干旱法ꎬ对200份高粱品种进行苗期耐旱性鉴定ꎬ将叶片与根系的长势作为抗旱性的评价指标ꎬ能够从存活的质量上区别品种的抗旱性差异ꎬ进一步提高了筛选抗旱性品种的准确性ꎮ对高粱苗期抗旱性的鉴定只能反映出营养生长阶段的情况ꎬ需要结合生殖生长阶段的抗旱性ꎬ对不同品种抗旱能力进行综合评价ꎮ作物全生育期抗旱性鉴定对于抗旱新品种的选育㊁抗旱机制的研究以及抗旱基因的挖掘有着重要意义ꎬ共有两种鉴定方式ꎮ一种是通过人工761㊀第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晓东ꎬ等:高粱抗旱性研究进展控制水分和环境ꎬ通过干旱棚㊁人工气候箱等模拟干旱环境ꎬ研究各个生育期干旱胁迫对籽粒产量和品质的影响ꎮ汪灿等[46]通过在干旱棚内设置两个处理对50份酒用高粱材料进行成株期抗旱性鉴定ꎬ测定了成株期8个农艺性状ꎬ筛选出两个成株期酒用高粱抗旱性强的品种粱丰141-3和粱丰247-3ꎻ通过主成分㊁灰色关联度分析ꎬ认为分蘖数㊁穗粒数和单株粒重可作为酒用糯高粱资源成株期抗旱性评价指标ꎮ另一种是自然环境法ꎬ设置干旱和水地两个处理ꎬ操作简便ꎬ没有设备的要求ꎬ测定的结果更具说服力ꎬ但受环境因素影响较大ꎬ需要多年的试验数据进行支撑ꎮ袁闯等[47]采用自然环境法ꎬ设置灌水和干旱两个处理ꎬ通过测定高粱成熟期株高㊁穗重㊁千粒重㊁产量等10个性状ꎬ对22份不同品系的甜高粱进行成熟期耐旱性鉴定ꎬ筛选出3份抗旱品种和2份抗旱敏感性品种ꎻ通过主成分分析和逐步线性回归分析ꎬ认为千粒重㊁单株粒重㊁穗粒数和穗茎粗可以作为甜高粱成熟期抗旱性的评价指标ꎮ现阶段ꎬ高粱各抗旱指标评价鉴定基本都是局限于某一个时期ꎬ因此ꎬ需要综合高粱生长发育每个时期的指标来进行综合分析ꎬ建立综合指标评价体系ꎬ以提高高粱品种抗旱性鉴定的可靠性和真实性ꎮ4㊀高粱抗旱性分子生物学研究现阶段ꎬ国内外对于高粱抗旱性鉴定㊁抗旱生理生化以及干旱对农艺性状影响的研究已趋于完善ꎬ并且对于以基因为基础的转基因和分子标记技术也广泛应用到抗旱性分子遗传研究领域ꎬ通过转录组分析㊁QTL定位和全基因组关联分析(GWAS)构建分子遗传图谱ꎬ挖掘抗旱相关基因是高粱抗旱性分子遗传研究的发展方向ꎮ4.1㊀转录组分析转录组分析对于研究未知基因功能和特定调节基因的作用机制起着关键作用[48]ꎮ近年来新一代的转录组测序技术(RNA-seq)应运而生ꎬ它可以研究作物在干旱胁迫下的基因表达模式㊁分析抗旱分子机制㊁确定候选基因并进行功能注释[49]ꎮDugas等[50]通过渗透胁迫和脱落酸对高粱植物的转录组进行了分析ꎬ利用转录组测序技术揭示高粱的抗旱机制和基因筛选ꎮZhang等[51]使用转录组测序方法对干旱胁迫下高粱的叶和根进行转录组分析ꎬ鉴定出了差异表达基因ꎬ通过富集(GO)分析出耐旱性相关转录因子ꎮ王志恒等[52]用PEG-6000对甜高粱进行干旱胁迫ꎬ对高粱幼苗进行转录组测序分析并建立包含cDNA的文库ꎬ对差异表达基因进行GO富集分析和KEGG分析ꎬ发现有两个代谢通路与干旱胁迫响应相关ꎬ这两个通路都属于遗传信息代谢通路ꎮ表明甜高粱通过激活与干旱胁迫相关的蛋白表达和与碳水化合物相关的基因表达而增强渗透调节能力来响应干旱胁迫ꎮXu等[53]对两个抗旱性不同的高粱品种进行转录组分析ꎬ运用转录组测序技术确定了候选基因并进行了基因功能注释ꎬ分析了代谢通路ꎮ转录组测序技术促进了基因功能和表达水平的研究ꎬ通过分析干旱胁迫下基因的表达网络和富集通路ꎬ挖掘相关的新基因ꎬ可为今后进一步揭示干旱胁迫调节机制提供理论支撑ꎮ4.2㊀抗旱基因QTL定位植物的抗旱性是受多基因控制的数量性状ꎬ遗传复杂ꎮ干旱对作物的影响程度变化较大ꎬ常规育种方法费时㊁费力ꎬ难以选育优质的抗旱品种ꎮ随着分子生物学的发展ꎬQTL分析被广泛应用到分子遗传领域ꎮ赵辉[54]利用籽粒高粱654和甜高粱LTR108组成244个RIL群体ꎬ并构建了分子遗传连锁图谱ꎬ利用QTL定位分析耐旱性相关性状ꎬ分别在1㊁4㊁6㊁7染色体上检测出3㊁1㊁1㊁3个与抗旱系数相关的QTLs位点ꎬ并且在LG-1㊁LG-6㊁LG-7上定位到5个影响株高的QTLsꎮHaussmann等[55]用IS9830和N13与E36-1分别构建226个RIL群体ꎬ通过构建遗传图谱ꎬ发现标记分别位于10个连锁群和12连锁群中ꎬ利用复合区间作图检测到的3个性状的QTL数量在5个到8个之间ꎬ解释了31%和42%的遗传变异ꎮSakhi等[56]对107份孕穗期的高粱材料进行干旱胁迫处理ꎬ使用10条染色体上98个SSR标记位点的基因型数据对23对性状进行关联分析ꎬ鉴定出9个QTL与8个抗旱性状相关ꎮ持绿性是高粱干旱胁迫耐受性的一个组成部分ꎮSukumaran等[57]对Tx436(非持绿性)和00MN7645(持绿性)构建重组自交系进行遗传定位ꎬ利用全基因组单标记扫描和复合区间影射互补方法ꎬ检测到了15个与抗旱性状相关的QTLꎻ在1号染色体上发现了籽粒产量QTLꎬ解释了8%~16%的表型变异ꎬ861山东农业科学㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀第56卷㊀在第2㊁6㊁9号染色体上发现了开花时间QTLꎬ解释了6%~11%的表型变异ꎬ在3㊁4号染色体上发现了持绿性QTLꎬ解释了8%~24%的表型变异ꎮ有关高粱QTL定位的研究可为后续高粱抗旱基因的精细定位㊁挖掘抗旱性相关基因和分析抗旱性机理奠定基础ꎮ4.3㊀全基因组关联分析(GWAS)GWAS是对多个个体在全基因组范围内进行遗传标记多态性检测ꎬ将基因型和表型进行关联并应用到寻找遗传图谱和挖掘性状相关候选基因的一种方法ꎮ近年来ꎬ为解析高粱抗旱性的遗传基础ꎬXin等[58]研究354份甜高粱在两种不同干旱处理下的株高性状ꎬ并将基于株高的平均生产力㊁干旱指数和胁迫耐受指数作为表型数据ꎬ结合甜高粱再测序获得的6186个SNPsꎬ使用三种不同的数量性状遗传模型进行GWAS分析ꎬ结果表明ꎬ在GLM㊁MLM和FarmCPU下分别检测到49㊁5个和25个耐旱相关的遗传位点ꎬ发现2个耐干旱的候选基因ꎬ其中ꎬSb08g019720.1基因与Athali ̄anaEFMTF基因同源ꎬ而Sb01g037050.1基因与玉米bZIPTF基因同源ꎮ高奇[59]用401份甜高粱材料进行干旱胁迫处理ꎬ并通过三个与干旱相关的性状筛选出耐旱评价指标并作为表型数据ꎬ利用高粱全基因组SNP标记ꎬ对三个性状耐旱指数进行全基因组关联分析ꎬ检测到两个株高性状基因可能是耐旱候选基因ꎮ赵晓倩[43]对259份高粱的7个苗期耐旱性相关性状进行全基因组关联分析ꎬ检测到102个显著的SNP位点ꎬ筛选出7个抗旱候选基因ꎮ通过全基因组关联分析揭示耐旱候选基因可为后续基因功能验证和高粱耐旱分子机制研究奠定基础ꎮ5㊀提高高粱抗旱性的方法5.1㊀传统育种方法传统的育种方法包括杂交育种㊁回交育种㊁系统选育㊁混合选育等ꎬ其中较为常见的是杂交育种ꎮ杨伟等[60]通过母本不育系7501A和父本恢复系RHMC386进行组配杂交ꎬ选育出优质抗旱高粱新品种潞杂9号ꎮ杨婷婷等[61]研究发现ꎬ以不育系SX605A为母本㊁以恢复系SX870为父本杂交育成高粱品种晋杂31号ꎮ其选育过程中ꎬ亲本都是通过杂交再连续多代自交得到的稳定品种ꎬ都具有很强的抗旱性ꎬ通过该方法可以提高选育品种的抗旱性ꎮ李继洪等[62]同样用不育系亲凡A为母本㊁以恢复系苏丹草黑壳3号为父本杂交选育出抗性强的品种吉草3号ꎮ由此可见ꎬ选育抗旱性强的不育系和恢复系是提高高粱杂交种耐旱性的重要途径ꎮ5.2㊀施加外源物质通过对高粱施加外源营养元素㊁生长调节剂以及进行种子引发等都可以提高其抗旱性ꎮAhmed等[63]发现硅营养对高粱的生长和生理参数有显著影响ꎬ通过在干旱胁迫条件下对高粱进行施加硅营养处理ꎬ可以提高耐旱基因型品种(系)的叶片水势㊁叶面积指数㊁蒸腾速率和SPAD值ꎬ同时在硅处理下净同化和相对生长量表现出最大值ꎮ张瑞栋等[64]分别用聚乙二醇(PEG)㊁KCl㊁CaCl2和水杨酸(SA)对高粱种子进行引发处理ꎬ显示其可以促进干旱胁迫下种子萌发率ꎬ促进胚根和胚芽的伸长ꎮ其原因可能是引发处理提高了胚芽内抗氧化酶活性ꎬ同时促进糖代谢ꎬ增加脯氨酸含量ꎬ解决了干旱胁迫下发芽率低㊁胚根胚芽生长受抑制的问题ꎬ进而提高高粱萌发期的抗旱性ꎮTounekti等[65]的研究也得到一致的结果ꎮKamali等[66]研究发现ꎬ使用固氮菌和丛枝菌根真菌(AMF)的高粱比不使用的受干旱胁迫程度较轻ꎬ固氮菌和丛枝菌根真菌可以减少高粱电解质渗漏和丙二醛含量ꎬ通过提高花青素㊁类胡萝卜素㊁黄酮㊁生长素(IAA)等物质含量和抗氧化酶活性来缓解干旱胁迫的影响ꎮKamali等[67]同时也发现细菌和丛枝菌根真菌也可以通过增加光合色素㊁可溶性蛋白等物质含量提高高粱渗透调节能力ꎬ继而应对干旱胁迫环境ꎮShehab等[68]研究发现ꎬ脱落酸(ABA)和茉莉酸甲酯(MeJA)可以减轻干旱胁迫引起的负面效应ꎬ降低干旱胁迫下高粱中氰化氢(HCN)的含量ꎮ植物生长调节剂(PGRs)改善高粱抗旱性归因于可溶性蛋白㊁丙二醛㊁活性氧㊁过氧化氢等的积累减少ꎬ光合参数的改善以及抗氧化酶活性的变化ꎬ进而提高其抗旱能力ꎬ特别在甜高粱中尤为明显ꎮ5.3㊀转基因方法植物抗旱性是受多基因控制的数量性状ꎬ其中包括参与调控植物活性氧㊁可溶性糖㊁抗氧化酶㊁叶绿素和ABA信号转导等生理生化过程的基961㊀第1期㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀㊀王晓东ꎬ等:高粱抗旱性研究进展。
高粱育种专家李团银

高粱育种专家李团银李团银,1955年生,中共党员,1976年毕业于山西农学院农学系,山西省农科院高粱研究所二级研究员,享受国务院政府特殊津贴专家。
主要从事高粱遗传育种及新品种示范推广工作。
相继主持承担了20多项国家、省部级科研项目的研究,选育高粱新品种12个,发表研究论文30余篇,合著高粱论著4部,科研成果获国家发明三等奖1项、省科技进步二等奖5项。
1998年评为山西省劳动模范。
主要工作业绩:1. 选育了新型细胞质高粱雄性不育系A2V4A,解决了A2不育系育性不稳定、不能直接用于生产的问题,增加了高粱杂交种选配范围,提高了资源利用率,使中国高粱和印度高粱间“三系”配套成为现实,实现了A2细胞质高粱杂交种的商品化生产。
利用A2V4A,主持育成了“晋杂12号”,该品种是国际上第一个A2细胞质杂交种,填补了国际上A2细胞质杂交种利用的空白,改变了杂交高粱生产上长期利用单一细胞质的局面,对避免和解决高粱专化性侵染病害的流行发挥了重要作用。
2. 主持了饲料、酿造专用高粱亲本系创制和杂交种选育研究:选育了一批籽粒蛋白质含量高的“三系”材料,实现了饲料高粱从“低蛋白×高蛋白”到“高蛋白×高蛋白”的杂种优势模式的转变。
选育的“晋杂14号”等饲料高粱杂交种产量高、适口性好、饲喂品质佳,为我省增加了新的高粱品种类型;与四川合作选育了“泸糯”系列和独立选育了“晋糯”系列酱香型、浓香型名酒专用糯高粱杂交种,这些品种的选育和推广,改变了我国南方糯高粱主产区一直种植农家品种的历史,使糯高粱产量大幅度提高,为我国南方著名酿酒企业提供了优质的糯高粱原料;主持育成的“晋杂12号”“晋杂14号”“晋杂86-1”等高粱杂交种和“晋糯”“泸糯”系列糯高粱杂交种,在全国推广应用累计达到3000万亩,创社会经济效益20亿元。
高粱耐涝性状的QTL定位及分子标记开发

高粱耐涝性状的QTL定位及分子标记开发一、高粱耐涝性状研究背景与意义高粱作为一种重要的粮食作物和能源作物,在世界范围内具有广泛的种植面积。
然而,由于气候变化和极端天气事件的增加,农作物经常面临涝害的威胁。
高粱作为一种耐旱作物,其耐涝性相对较弱,这限制了其在涝害频发地区的种植和产量。
因此,研究高粱的耐涝性状,发掘和利用耐涝性状的遗传基础,对于提高高粱的适应性和产量具有重要意义。
1.1 高梁耐涝性状研究的必要性随着全球气候变化的加剧,极端天气事件频发,水涝灾害对农业生产构成了严重威胁。
高粱作为一种重要的粮食和能源作物,其耐涝性的研究对于保障粮食安全和能源供应具有重要意义。
通过研究高粱的耐涝性状,可以为高粱的育种提供理论依据和技术支持,提高高粱的抗涝能力,从而减少因涝害造成的损失。
1.2 高梁耐涝性状的遗传基础高粱的耐涝性状是一个复杂的数量性状,受多基因控制。
通过QTL(数量性状位点)定位和分子标记的开发,可以揭示控制高粱耐涝性状的遗传基础,为高粱的分子育种提供重要的遗传资源。
二、高粱耐涝性状的QTL定位研究方法QTL定位是研究数量性状遗传基础的重要手段,通过定位耐涝性状相关的QTL,可以为进一步的基因克隆和功能研究提供基础。
本部分将介绍高粱耐涝性状QTL定位的研究方法。
2.1 材料选择与群体构建选择具有明显耐涝性状差异的高粱亲本,通过杂交构建F2群体或回交群体,为QTL定位提供遗传多样性。
同时,对群体进行耐涝性评价,获取耐涝性状的表现型数据。
2.2 分子标记的开发与筛选利用现有的高粱基因组信息,开发SSR(简单序列重复)标记、SNP(单核苷酸多态性)标记等分子标记。
通过连锁分析,筛选与耐涝性状关联的分子标记。
2.3 QTL定位分析利用分子标记对群体进行基因型分析,结合耐涝性状的表现型数据,运用统计学方法进行QTL定位分析。
通过复合区间作图、条件作图等方法,提高QTL定位的精度。
2.4 QTL效应评估对定位到的QTL进行效应评估,分析其对耐涝性状的贡献度,为后续的基因克隆和功能验证提供依据。
玉米和高粱的穗状花序组成及分类单位

玉米和高粱的穗状花序组成及分类单位1.引言1.1 概述概述是文章的开头部分,用来简要介绍玉米和高粱的穗状花序组成及分类单位的主题和意义。
在本文中,我们将重点讨论玉米和高粱两种作物的穗状花序组成以及它们在分类上的单位。
玉米和高粱作为重要的粮食作物,在农业生产和食品加工中扮演着重要的角色。
它们的穗状花序是产生果实的重要器官,直接关系着两种作物的产量和品质。
穗状花序是指植物的花序结构呈穗状排列,花序的花朵由基部逐渐向顶部延伸排列,形成了一定的结构特征。
玉米和高粱的穗状花序具有一定的相似之处,但也存在着一些差异。
在本文的正文部分,我们将详细介绍玉米和高粱的穗状花序组成,包括花序的形态特征、花序的部位、花序的排列方式等。
同时,我们将对这两种作物的穗状花序进行分类,以便更好地理解它们之间的关系和区别。
通过对玉米和高粱的穗状花序组成及分类单位的探讨,我们可以更好地了解和利用这两种作物的繁殖生物学特点,为农业生产和品种选育提供科学依据和参考。
此外,对于植物分类学的研究和进一步的科学探索也具有一定的意义。
在结论部分,我们将对玉米和高粱的穗状花序组成进行总结,并对其分类单位进行讨论。
通过这篇文章的阅读,读者将更全面地了解玉米和高粱的穗状花序组成及分类单位的基本知识,为相关研究和实践提供有益的参考。
1.2 文章结构本文将按照以下结构来介绍玉米和高粱的穗状花序组成以及它们的分类单位。
2. 正文部分2.1 玉米的穗状花序组成及分类单位2.1.1 玉米的穗状花序组成要点12.1.2 玉米的穗状花序组成要点22.2 高粱的穗状花序组成及分类单位2.2.1 高粱的穗状花序组成要点12.2.2 高粱的穗状花序组成要点23. 结论部分3.1 总结玉米和高粱的穗状花序组成3.2 对分类单位的讨论通过以上的结构,本文将全面介绍玉米和高粱的穗状花序组成,并对其分类单位进行探讨。
首先,我们将概述本文的主要内容,并说明文章的目的。
接着,我们将进入正文部分,详细介绍玉米和高粱的穗状花序组成,包括各个要点的介绍。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
Hans Journal of Agricultural Sciences 农业科学, 2017, 7(2), 167-170Published Online April 2017 in Hans. /journal/hjashttps:///10.12677/hjas.2017.72021Discussion of Names and Serial Numbersin Sorghum Breeding MaterialsShijie Gao, Yang WangCrop Germplasm Research Institute, Jilin Academy of Agricultural Sciences, Gongzhuling JilinReceived: Apr. 12th, 2017; accepted: Apr. 25th, 2017; published: Apr. 30th, 2017AbstractIn this essay, we have discussed names and numbers of sorghum varieties, parent lines and breed- ing field material for breeders reference.KeywordsSorghum, Named Varieties, Breeding Materials, Numbers关于高粱命名及育种圃材料编号的讨论高士杰,王阳吉林省农业科学院作物资源研究所公主岭吉林收稿日期:2017年4月12日;录用日期:2017年4月25日;发布日期:2017年4月30日摘要文中叙述了高粱品种命名、亲本命名和育种圃材料编号等事宜,供高粱育种者参考。
关键词高粱,品种命名,育种材料,编号文章引用: 高士杰, 王阳. 关于高粱命名及育种圃材料编号的讨论[J]. 农业科学,2017, 7(2): 167-170.高士杰,王阳Copyright © 2017 by authors and Hans Publishers Inc.This work is licensed under the Creative Commons Attribution International License (CC BY)./licenses/by/4.0/1. 引言随着高粱育种单位的增多,育种的品种层出不穷。
有关高粱品种和亲本命名及育种圃材料编号事宜,每个育种单位都有各自的命名和编号方式,但是有些命名和编号不大适宜或者说不够准确。
命名和编号是为了更清楚、更明白、更方便;一个是育种者方便,另一个是让使用者更明白,内行外行都能大致清楚。
本文主要对高粱品种、亲本命名和育种圃材料编号进行叙述,供同行参考和讨论。
无论是品种命名还是直接应用的亲本命名都要遵守农业部“农业植物品种命名规定”[1];该规定的主要内容:一是一个农业植物品种只能使用一个名称,相同或者相近的农业植物属内的品种名称不得相同。
二是品种名称应当使用规范的汉字、英文字母、阿拉伯数字、罗马数字或其组合,品种名称不得超过15个字符。
三是品种命名不得存在下列情形:①仅以数字或者英文字母组成的;②仅以一个汉字组成的;③夸大宣传的;④与他人驰名商标、同类注册商标的名称相同或者近似,未经商标权人同意的;⑤含有杂交、回交、突变、芽变、花培等植物遗传育种术语的;⑥违反国家法律法规、社会公德或者带有歧视性的;⑦不适宜作为品种名称的或者容易引起误解的其他情形;等等。
根据这个规定我国高粱杂交种命名基本符合要求,而亲本系命名符合要求的较少。
2. 品种(杂交种)命名杂交种的命名,国内不同育种单位或育种家有不同的命名方法。
不规范的命名对科研、生产都有影响,也不利于品种宣传、推广。
对于杂交种,应该能了解其育种单位或者其他信息等。
我国高粱品种命名基本符合农业部“农业植物品种命名规定”。
根据育种单位所在地命名,这种方法较为普遍,通过名称大体知道选育单位。
如平杂8 [2],锦杂100 [3],辽杂10 [4],吉杂127 [5],龙杂5 [6],晋杂12 [7],泸糯8号[8]等等,也有根据单位及课题组命名的,如吉杂124 [9],吉杂210 [10],吉杂319 [11]等。
3. 亲本材料命名随着育种的发展,不同育种者根据自己的喜好,来给自己的材料命名,就象给自己家孩子起名一样,没有定式,育种单位各自为政,自行编号,各自命名。
在育种材料命名特别是亲本系命名时,应该增加一些相关方面的考虑,少一些随意性为好。
不仅要遵守农业部“农业植物品种命名规定”,还应考虑通过亲本名称了解材料的来源、遗传背景(类型)等;从过去的亲本命名来看符合要求的少,随意性较大。
不清楚选育单位,也不清楚亲本来源,更不清楚性状表现,这种都不清楚的命名不符合农业部“农业植物品种命名规定”,所以应该遵守农业部“农业植物品种命名规定”。
我国高粱生产中应用的品种主要是三系杂交种,即不育系、保持系和恢复系。
高粱三系的代码是A、B、R,即带A的材料就是不育系,带B的就是保持系,带R的就是恢复系。
所以,在高粱育种中或者亲本系命名的时候不能乱用的A、B、R,到处用就易引起误解。
亲本命名根据育种单位所在地及材料特点顺序命名,这种方法可能最为普遍,大家通过名称,大体知道其选育单位,如吉R105 [12]、铁恢157 [13]、吉2055A [14]、黑30A、营4A [15]、锦恢75 [16]等等;根据材料的特性命名,如矬2A、吉糯2号等,这种方法育种早期似乎使用较多。
也可根据材料的来源或者育种方法或者系谱命名。
高士杰,王阳4. 育种圃材料编号每个品种或杂交种或亲本系都是经过多年多代选择而成。
在选择的过程中要对每年每个世代都要进行编号,在编号后的栏目上要有上年的编号及亲本名称或杂交亲本名称。
编号是为了更清楚、更明白、更有利于查找其来源及其系谱。
1) 资源圃或者亲本圃的编号,用资字的汉语拼音字头Z为头,即编号为Z001、Z002、Z003……。
2) 配种圃的编号,用汉语拼音字头P头,P001、P002、P003……。
3) 回交圃的编号,回交圃多为转育不育系,用汉语拼音字头的小写的h,即编号为h001,h002,h003……。
回交改良或者转育不育系时,在编号栏后还要有代码,回交一代为BC1,回交2代为BC2……。
4) 后代材料编号杂交F2代用2为头,即2001,2002,2003,……;杂交F3代用3做头,即3001,3002,3003,……;杂交F4代用4做头,即4001,4002,4003,……;杂交F5代用5为头,即5001,5002,5003……;杂交F6代,以6为头,即6001,6002,6003,……;杂交F7代,以7为头,即7001,7002,7003,……;杂交F8代以8为头,即8001,8002、8003,……;高代材料编号以汉语拼音字头G为头G001,G002,G003……。
5) 杂交种观察和杂交种产比属于杂交杂交F1代,用1为头,1001、1002、1003……,或者用英文大写字母H为头H001、H002、H003……。
6) 区域试验编号,区字的汉语拼音字头q或Q为头,即q001、q002、q003……。
5. 关于把非糯高粱称为粳高粱的商榷高粱一般按用途分为粒用高粱、甜高粱、草高粱、帚用高粱,粒用高粱又分为非糯高粱(应称普通高粱或简称高粱)和糯高粱。
有人把普通高粱(非糯高粱)写为粳高粱,笔者认为这样写不妥。
因为粳是水稻的特用字,用于区分籼稻和粳稻两个亚种;另外粳字不代表非糯,粳稻中既有糯也有非糯。
所以,高粱就是高粱,玉米就是玉米,都不应加粳字。
说高粱就是普通高粱,糯高粱就是糯高粱,甜高粱就是甜高粱,草高粱就是草高粱;玉米就是普通玉米,糯玉米就是糯玉米,甜玉米就是甜玉米。
一目了然,非常简单。
关于粳字的读音在新华字典拼音是jing,张启发院士等早已提出应该读geng,并要求字典把jing 改为geng。
从汉字构成来看也应该读geng,字典里偏旁带更字的也都读geng,即梗埂哽绠鲠挭浭。
因此,粳应该读geng的音。
随着高粱育种品种的增多,有关高粱品种和亲本命名及育种圃材料编号事宜,在目前的文献中鲜有出现。
作者通过多年的育种实践对高粱品种、亲本命名和育种圃材料编号等问题进行了说明和讨论,主要是引起育种者重视和遵循命名原则,按照规定命名,不能随心所欲。
命名的目的就是简单明了,看到名称就知道育成者及品种特点及相关信息等,通过编号就可以查出系谱、来源、世代等等。
希望育种家们能有所思考。
基金项目国家现代农业产业技术体系建设专项资金(CARS-06-01-03),吉林省农业科技创新工程资助。
参考文献(References)[1]佚名. 农业植物品种命名规定[J]. 种业导刊, 2012(8): 5-6.[2]杜学武. 酿饲兼用高粱杂交种平杂8号选育报告[J]. 甘肃农业科技, 2006(1): 6-8.[3]张东娟, 冯文平, 魏亚红, 等. 高粱新杂交种锦杂100选育简报[J]. 辽宁农业科学, 2002(2): 51-52.高士杰,王阳[4]王德生. 高粱杂交种辽杂10号[J] 中国农技推广, 1998(3): 21-21.[5]李继洪, 邓文生, 陈冰嬬, 等. 高淀粉高粱杂交种吉杂127的选育[J]. 中国种业, 2010(6): 57-58.[6]焦少杰, 王黎明, 苏德峰, 等. 优质酿造高粱龙杂5号德选育及推广应用[J]. 黑龙江农业科学, 2006(2): 11-12.[7]韦耀明, 李团银. 高粱杂交种晋杂12号选育报告[J]. 山西农业科学, 1992(9): 8-9.[8]丁国祥, 赵甘霖. 强再生力糯质酿酒高粱泸糯8号[J]. 中国种业, 2007(4): 24-24.[9]陈冰嬬, 李继洪, 高士杰. 酿酒高粱杂交种吉杂124选育报告[J]. 现代农业科技, 2009(20): 82-82[10]石贵山, 刘红欣, 王江红. 高粱杂交种吉杂210号的选育[J]. 园艺与种苗, 2010, 30(1): 12-13.[11]王江红, 周紫阳, 李光华, 等. 高淀粉酿酒型高粱杂交种吉杂319号选育及栽培技术[J]. 辽宁农业科学, 2013(3):89-90.[12]高士杰, 李继洪, 李伟等. 高粱优良恢复系吉R105的选育与利用[J]. 种子, 2009(5): 107-108.[13]郭景芬. 高粱新杂交种——铁杂8号[J]. 中国农学通报, 1989(3): 46-46.[14]李继洪, 陈冰嬬, 高士杰. 高粱不育系吉20155A特征特性与应用潜力分析[J]. 安徽农业科学, 2011, 39(28):17192-17194.[15]程项颖. 杂交高粱新品种——营4A×白平[J]. 新农业, 1985(10), 13.[16]裴淑华, 卢庆善, 王伯伦. 辽宁省农作物品种志[M]. 沈阳: 辽宁科学技术出版社, 1999: 91-127.期刊投稿者将享受如下服务:1. 投稿前咨询服务(QQ、微信、邮箱皆可)2. 为您匹配最合适的期刊3. 24小时以内解答您的所有疑问4. 友好的在线投稿界面5. 专业的同行评审6. 知网检索7. 全网络覆盖式推广您的研究投稿请点击: http: ///Submission.aspx期刊邮箱: hjas@。