[01380548]高产、高糖、耐盐甜高粱的选育

1、甜高粱分子标记筛选及遗传相关性分析　　该研究选用在高粱基因组10条染色体上分布较为均匀的46个SSR座位，对在我国高粱育种中常用的46个甜高粱和1个粒用高粱基因型的遗传多样性和遗传相关性进行了分析，46个SSR座位总共产生了228个等位基因，其中，177个为有效等位基因，平均每座位等位基因数目和平均每座位有效等位基因数目分别为4.96和3.85，而平均多态性信息含量为0.562，座位Xcup33和Sb5-206则分别具有最低和最高的多态性信息含量（0.082和0.888）。该研究也表明，源自于EST序列的SSR座位提供的遗传多样性信息比源自于基因组随机序列的SSR座位低。　　该研究选用11对AFLP引物，对在我国高粱育种中常用的46个甜高粱和1个粒用高粱基因型的遗传多样性和遗传相关性进行了分析。结果显示，11对AFLP引物在47个基因型中均产生了多态性的图谱，能够明确区分这些品种。11对AFLP引物共产生413条谱带，平均为37.5，其中，286条为多态性带，平均为26.0，多态带比率为69.3%，而多态性信息含量平均为8.07，引物对M-CAG×P-CGT最高，因而具有最好的分辨力。聚类分析将这些品种分成2个组，而每个组中又分别包括三个亚组。与SSR的分析结果相似，分类结果与品种的糖产量及糖含量的大小基本一致。　　2、杂交新组合及优秀恢复系的选育　　甜高粱新组合7Ax06-112的选育　　本实验利用8110和丽欧杂交后代高代品系06-112为恢复系，通过与不育系7A进行杂交，发现该组合含糖量、株高比较高，抗病能力也比较强，通过2008年在大港盐生园、静海县良种场和宁河县第二良种场示范种植，株距0.25米，行距0.50米，种植密度为5000株/亩，株高3.88米，示范种植长势良好。生物产量可以达到86.6t/hm^2，到达蜡熟期后测定茎秆含糖量可以达到18以上，经过近3年的示范种植，抗倒伏能力也比较强，生育期为134天，抗盐能力也比较强，在大港盐生园（含盐0.3～0.4%）种植该组合，生长状况良好。甜高粱新组合6Ax06-101的选育。　　本组合的恢复系是来自甜高粱凯勒与罗马杂交后代的高代品系，通过与著名的TX622A不育系杂交得到该组合。该品种的最大特点是生长繁茂，产量高，粮食产量350公斤左右。该组合生育期较7Ax06-112短，生育期130天，通过在大港盐生园、静海县良种场、宁河县第二良种场示范种植，株距0.25米，行距0.50米，种植密度为5000株/亩，株高3.93米，长势良好。鲜秆产量达到81.5t/hm^2。　　优秀恢复系的选育　　该课题在利用杂交育种原理，把甜高粱、苏丹草等优良基因通过杂交育种原理，把优良基因传递给后代。甜高粱不抗蚜虫，是危害甜高粱的主要害虫。每年对甜高粱产量和品质造成严重损失。防治蚜虫成为甜高粱生产上亟待解决的一个问题。它群集在叶背和叶鞘，刺吸汁液，排出蜜露，使叶片发亮“冒油”，严重时植株叶片变红枯萎，甚至拉弓，不能成熟或绝产。高粱蚜虫一年繁殖10余代，以卵在草上越冬，来年6月份迁飞到高粱田，先点片发生，以后逐渐扩散，7～8月份高温、干旱，有利大发生，是危害盛期。秋天冷凉，蚜虫迁回草丛，产卵越冬。该课题组将苏丹草TS175抗蚜基因通过与其他形状比较优良的甜高粱罗马、凯勒、立欧等品系杂交，通过后代筛选已经获得许多高代的甜高粱恢复系材料，目前后代品系已经稳定，去年在静海种植，抗虫、抗病、含糖等形状表现良好，2009年将大量与不育系测交，有望获得优良杂交组合。　　3、甜高粱成熟胚愈伤诱导及突变体筛选研究　　本实验为了获得甜高粱新的种质资源，以满足甜高粱育种的需求，以甜高粱成熟胚作为外植体，通过不同激素处理，经过愈伤诱导、分化获得再生植株，把经过组织培养获得幼苗，温室种植后，经筛选获得矮杆突变体。该突变体株高仅有1.3米。　　4、辐射育种　　本实验采用CO60γ射线对甜高粱种子进行处理，以便获得可以在育种上利用的甜高粱新的种质资源。实验采用三个辐射剂量（Gy150、Gy200、Gy250）处分别为理11个甜高粱品种，甜饲一号、绿能2号、绿能3号、TS185、GW4073、甜34、05-249、05-20、05-253、凯勒、TS175材料，经过后代筛选已获得高含糖量的凯勒突变体材料K1，含糖量达到20%以上，同时也获得TS175高秆突变体，简称T1，株高为3.22米，比原株高2.78米高出0.44米，这两个突变体为甜高粱的高产育种打下坚实基础。通过辐射TS175也获得高分蘖突变体材料，同时株高也大大降低了，株高只有1.52米，比原株高降低1.26米。　　5、获得一项发明专利　　高粱成熟胚愈伤组织诱导及再生体系建立的方法，2007 发明人孙守钧、裴忠有、王立艳，专利申请号：200710060564.4。　　6、发表文章3篇，其中一篇为SCI收录。　　罗峰，孙守钧，裴忠有，李子芳，高建明，甜高粱茎秆主要饲用品质性状的遗传研究，中国农学通报。2009，25(01):108-111。　　王立艳，裴忠有，孙守钧，张树光，不同的激素配比及培养基类型对苏丹草185愈伤组织诱导率的影响，天津农学院学报，2006，13（4）：24-27；本人为通讯作者。　　Zhongyou Pei，Jianming Gao，Qiuling Chen，Jinzhao Wei，Zifang Li，Feng Luo，Lili Shi，Bo Ding ，Shoujun Sun. Genetic diversity of elite sweet sorghum genotypes assessed by mapped SSR markers. BIOLOGIA PLANTARUM(revised)，2009。