实验七种质资源的研究分析.doc

实验七 种质资源的研究分析一、实验目的了解主要作物种质资源田间调查记载项目、方法、标准和意义，并做相关研究分析。二、内容说明种质资源，也叫品种资源。是指具有特定种质或基因、可供育种及相关研究利用的各类生物类型。种质资源是经过长期自然演化和人工创造而形成的一种重要的自然资源，它是现代作物育种的物质基础。为了有效地开展育种工作及有关理论问题的研究，必须广泛搜集种质资源，经整理归类后进行种植观察鉴定，以供育种工作者了解各种质资源的特点及应用。育种工作者拥有种质资源的数量与质量，以及对其研究的深度和广度是决定育种成效的主要条件，也是衡量其育种水平的重要标志。 在育种工作的过程中需要观察鉴定所选材料的各项农艺性状。掌握作物育种试验的性状记载标准和方法是从事作物育种工作的一项基本技能。田间调查在整个生育期中要进行多次，不同试验内容和材料调查项目和方法也不完全一样，尤其是作物的物候期、植物学特征和生物学特性等性状，只能在全生育期中的某个阶段表现出来，因此对它们的鉴定和选择只能通过田间调查记载来完成。种质资源的研究和育种试验的性状记载包括，田间观察鉴定各材料的生育期和主要农艺性状、经济性状和抗逆性等的表现。只有掌握各项目的观察记载标准，并对所鉴定的材料作出初步分析评价，才能了解所利用的种质资源和育种材料的优缺点，作为评选育种材料的重要依据。三、材料用具1材料 水稻、小麦、大豆和玉米育种试验的鉴定圃或品种比较圃。2用具 记载纸、铅笔等。四、方法步骤1根据指定的材料或品种，按育种试验的性状记载标准，从苗期到成熟对主要性状进行观察记载。妥善安排调查记载项目，力求重点突出，避免繁琐。2记载内容应注明：材料编号、品种（系）名称、种子来源、原产地等一些相关信息。3记载以铅笔为好，以免雨水等污染数据。记载数据均应有备份，以免遗失而造成无法弥补的损失。4将记载的数据及时汇总整理，比较各材料性状间的差异及其特点。五、实验作业分组参加两种作物的种质资源或育种材料生育阶段各项指标观察记载，全班汇总后，对不同材料的生育期作出评述。附录：主要作物育种试验的性状记载标准（一）水稻育种试验的性状记载标准1生育期（1）浸种催芽期 实际浸种催芽的日期，以月、日表示（下同）。（2）播种期 实际播种的日期。（3）出苗期 全小区有50%秧苗第一片叶突破叶鞘，叶色转绿的日期。（4）三叶期 有50%秧苗第三片真叶展开的日期。（5）移栽期 实际移栽的日期。（6）返青期 移栽后，植株叶片由黄转绿，有50%以上植株展开一片真叶的日期。（7）分蘖期 可细分为： 分蘖始期 10%植株第一分蘖露出叶鞘约1 crn的日期。 分蘖盛期 80%以上植株开始分蘖的日期。 分蘖末期 也叫出叶转换期，是营养生长与生殖生长的分界期。50%植株叶鞘由扁变圆，中筋消失，下部节间开始伸长的日期。（8）有效分蘖数 在定点的510株调查，凡结实率10粒以上的分蘖为有效分蘖（白穗可视为受虫害的有效分蘖）。（9）拔节期 有50%植株地上第一节间达1 cm以上时为拔节期。 （10）孕穗期 有50%植株剑叶全部露出叶鞘，叶鞘已呈“秆子”形的日期。（11）抽穗期 50%植株穗顶露出剑叶鞘的日期。（12）乳熟期 即灌浆期，有50%以上的稻穗中部籽粒内容物充满颖壳，粒实挤压流出乳浆。（13）成熟期 早稻每穗有90%的谷粒黄熟，稻穗基部青谷中的米粒已坚硬时，晚稻每穗饱满谷粒全部黄熟时为成熟期。（14）生育期 从出苗到成熟期的天数。2植株性状（1）整齐度 主穗和分蘖穗高矮整齐，稻穗大小一致，熟期一致，分整齐、中和差。（2）品种型态 分穗重型、穗数型、穗数穗重型。（3）包颈 分包颈、部分包颈、不包颈。（4）株高 调查定点的510株，由地面量至穗顶部(cm)芒不计。分高秆(120cm以上)，中秆(100120cm )，半矮秆(70100cm)，矮秆(70cm以内)。（5）有效穗数 在抽穗后，调查定点的510株，每株的有效穗数（凡抽穗结实5粒以上的稻穗均为有效穗）。（6）茎秆角度 茎秆角度根据种植在整个小区的植株生长情况，分为： 直立型 与垂直线所成角度小于30； 中间型 角度大于45； 散开型 角度大约为60； 披散型 角度大于60，但茎秤不平铺地面； 匍匍型 茎秆或茎秆下部平铺于地面。（7）叶片茸毛 叶片表面可分为：无茸毛（光滑)，包括边缘带有毛；中间型；有茸毛。（8）叶片色 叶色可分为：浅绿；绿；深绿；顶端紫色，叶缘紫色；紫色斑点（紫色混有绿色）；紫色（全部)。（9）基部叶鞘色 在分蘖期到孕穗期的叶鞘外表的颜色分为：绿色；紫色线条；浅紫色；紫色。3穗部性状（1）穗长 定点的510株收回晒干，量主茎或全部稻穗，从穗茎节至穗顶谷粒处的长度 (cm)，芒不计，取平均值。（2）穗型 成熟期记载，根据分枝模式，一次分枝角度和小穗密集程度，分：密集、中间型、散开。（3）穗伸出度 穗抽出剑叶鞘并在开花以后将穗的伸出度分为： 抽出良好 穗基部现露在剑叶叶枕之上。 抽出较好 穗基部稍现露在剑叶叶枕之上。 刚好抽出 穗基部与剑叶叶枕恰好重叠。 部分抽出 穗基部略在剑叶叶枕之下。 紧包 稻穗部分或完全包被在剑叶叶鞘内。根据小区内大多数植株进行评定。（4）穗枝数 计算每穗的穗枝梗数，取平均值。（5）复枝数 计算每穗第二次枝梗数，每一枝梗应有2粒以上，取平均值。（6）每穗粒数 测定总粒数、实粒数、空瘪谷数（n = 510）。品种每穗数可分为：多（150粒以上）、中（100150粒)、少（100粒以下）三级。 结实率 每穗实粒数/每穗总数100%。（7）脱粒性 用手抓成熟稻穗给予轻微压力，根据脱落谷粒的程度分为：难(少或无谷粒脱落)；中等（2550%谷粒脱落）；易（谷粒脱落在50%以上）。（8）着粒密度 单位厘米粒数，即一穗粒数/穗长。（9）落粒性 成熟时谷粒从稻穗上脱落的程度，分为： 很低（1%以下）； 低（15%)； 中等（625%)； 较高（2650%)； 高（50%以上)。 4谷粒（小穗）性状（1）芒的有无 齐穗后芒的性状可分为： 无芒 完全无芒或主穗中有芒粒数在10%以下； 短芒 芒长在1m以下； 中芒 芒长1.13.0 cm； 长芒 芒长3.15.0 cm; 特长芒 芒长5.1m以上。（2）芒色 成熟时记载芒色。分秆黄色；金黄色；褐色（茶褐色）；红色；紫色；黑色。（3）颖尖色 成熟时的颖尖色可分为：白色；秆黄色；褐色或茶褐色；红色；顶端红色；紫色；顶端紫色。（4）柱头色 在开花时（上午9时至下午2时）可借助放大镜观察确定柱头色。柱头色分为：白色；浅绿色；黄色；浅紫色；紫色。（5）内外颖色 顶端小穗成熟时的内外颖色可分为：（0）秆黄色；金黄色和或秆黄色中带有金黄色条纹；籽黄色中带有褐色斑点；秆黄色中带有褐色条纹；褐色（茶褐色）；浅红到浅紫色；籽黄色中带有紫鱼斑点；籽黄色中带有紫色条纹；紫色；黑色；（w）白色。（6）粒型 分椭圆、阔圆、矮圆、细长。取平均值。（7）不育性 在5个稻穗中计算发育良好的小穗占总小穗的比例，分为： 高度可育 （90%）； 可育 （7590%）； 部分不育 （5074%)； 高度不育 （50%到少量）； 完全不育 （0%）。（8）千粒重 随机数取晒干（含水量约13%左右）饱满谷粒1000粒，重复2次，称重，取平均值，以g表示。（9）谷粒长 从最下面的护颖基部到较长的内颖或外颖的顶部（颖尖）的长度（n = 10），以mm表示。有芒品种，谷粒测量到与颖尖相当的地方。（10）谷粒宽 内外颖最宽部分的距离（n = 10），以mm表示。5品质性状稻米品质分析记载见实验三6抗性性状（1）抗寒性 苗期在寒潮过后，观察植株叶色变化，叶片凋萎程度，烂秧、死秧情况，分三级。生长正常，苗色不变为强；苗呈黄至白色为中；苗呈褐色至死亡为弱。晚造孕穗期至抽穗扬花期遇低温冷害后，调查结实率降低和减产程度，按结实率降低幅度，将品种耐寒性分为15级：1级为强，结实率降低5个百分点以内；2级为中强，结实率降低510个百分点；3级为中，结实率降低1020个百分点；4级为中弱，结实率降低2030个百分点；5级为弱，结实率降低30个百分点以上。（2）抗倒伏性 成熟期调查，分为： 强（植株直立)； 较强（倾斜度不超过15o角)； 中等斜 (倾斜15o45o角)； 弱 (倾斜45o角以上，部分穗触地)； 很弱（全部植株平伏）。 （3）田间抗病性 分别在苗期，本田苗峰期，乳熟期调查白叶枯病、纹枯病、叶瘟、穗颈瘟等病害。病情按国标九级分级标准分级：（二）小麦育种试验的性状记载标准1生育期（1）播种期 播种日期，以月、日表示。（2）出苗期 全区有50%以上植株，幼芽鞘露出地面时的日期。（3）基本苗 每小区取有代表性的12行或固定样段35个，于幼苗出土后计算苗数，然后折合为每亩苗数。如每一取样段取长0.5 m（相当于1.5只）（播幅 + 幅距）m（或尺）的样方一个，数清样方内基本苗数，求出每亩基本苗数。样方内平均基本亩数6.6667m2（相当于6000尺2）土地利用率每亩基本苗数= 0.5 m（相当于1.5尺）（播幅 + 幅距) m（或尺）（4）每亩最高苗数 即在分蘖终止时在固定取样区内，数清样方内总苗数，按每亩基本苗的求法，求出每亩最高苗数，或以分蘖终止时的单株分蘖数乘每亩基本苗数，求得每亩最高苗数。（5）幼苗生长习性 在出苗后一个半月前后记载，北方在返青前可再核对一遍。标准分三级：“伏”（匍匍地面），“直”（直立），“半伏”（属于上二者之间）。（6）分蘖期 全区有50%以上植株第一分蘖露出叶鞘时的日期。（7）拔节期 全区有50%以上植株第一节抽出地面12 cm的日期。（8）抽穗期 全区有50%以上穗部顶端小穗（不算芒）露出剑叶的日期或叶鞘中上部裂开见小穗的日期。（9）成熟期 全区有75%以上植株其籽粒大小、颜色正常，内有黄蜡硬度（植株茎秆除上部2-3节外，其余全部成黄色，上部叶成黄色）相当于蜡熟后期。（10）分蘖数 可用上述调查基本苗的固定样段进行调查，分为： 冬前分蘖数，在封冻前调查，折算成万/亩表示； 最高分蘖数，一般在返青后分蘖数达最高峰时调查，折算成万/亩表示； 有效分蘖数（穗数），在成熟前调查，以万/亩表示。以最高分蘖数除有效分蘖数再乘100即得有效分蘖率（%），即称成穗率。（11）生育期 出苗期至拔节期、抽穗期、成熟期的各生育阶段或全生育天数。2植株性状（1）株高 从地面至穗顶端（不连芒）的长度，以m计算。成熟前调查；（2）株高整齐度 分整齐、中等整齐、不整齐三种。株高相差10%以下为整齐，1020%为中等整齐，20%以上为不整齐。单株分析以每个单株穗间整齐度为准。（3）株型 在拔节至抽穗前记载叶片着生的角度，分松散、中间、紧凑三种。（4）叶型 拔节至抽穗前，按叶片着生角度，分披散、中间、挺直三种。叶形分宽、中、窄三种，叶色分深、中、淡三种。3穗部性状（1）穗形 分为以下六种。 纺锤形 穗子两端尖，中部稍大； 长方形（柱形） 穗子上、下、正面、侧面一致； 圆锥形 穗子下大，上小，呈圆锥状； 棍棒形 穗子下小，上大，上部小穗着生紧密，呈大头状； 椭圆形 穗短，中部宽，两端稍小，近似椭圆； 分枝形 小穗分枝。（2）穗长 自穗基节至顶端（不连芒）的长度，以cm计算。（3）小穗数 分别记载每穗总小穗数，结实小穗数及不结实小穗数，一般取样25穗计算。（要注意所取样本应按比例包括大、中、小穗，以下计算其他穗部性状取样同此。）（4）每穗结实粒数 按上述取样调查平均每穗结实粒数，或在收获前用35点取样，每点2050穗，混合脱粒后，用穗数除总粒数求得。（5）小穗粒数 一般观察中部小穗的结实粒数。（6）小穗密度 以穗长除总小穗数（包括不实小穗）求得。或目测分密、中、稀三级。（7）落粒性 在成熟时记载，分为紧（颖壳紧，用手搓压，不易落粒），中（颖壳较松，用手搓压，容易落粒，松（颖壳很松，种子部分外露，用手一触即落）。4籽粒性状（1）粒色 分红色（包括淡红色）、白色（包括淡黄色）。（2）粒形 分长圆形、卵圆形、椭圆形、圆形。（3）粒长 分长（819 mm）、中（68 mm）、短（46 mm）。（4）千粒重 数两份1000粒种子称重，求其平均数，以g表示。（5）粒质 分硬质、半硬质、软（粉）质三级，一般取样100粒，用小刀横切断籽粒，观察断面，以硬粒率超过70%为硬质，小于30%为软质，介于两者之间为半硬质。硬质率的计算方法为：玻璃质为硬粒，粉质为软粒，玻璃质和粉质参差的为半硬粒（即硬粒有粉斑），计算时以两个半硬粒折合为一个硬粒。其公式如下：硬粒率（%）=（硬粒数 + 半硬粒数0.5）/每次取样粒数100（6）颖 分有茸毛与无茸毛，颜色分红色与白色。（7）芒 分4级（无芒与顶芒统属无芒，短芒与长芒统属有芒）： 无芒 完全无芒或芒极短； 顶芒 穗顶有短芒； 短芒 芒长在4m以下； 长芒 芒长在4cm以上。（8）谷草比例及收获指数 取60平方尺上所生产的籽粒干重与同面积齐泥割下的稿秆干重，或以考种材料的样本，将籽粒与稿秆分别晒干或烘干称重，然后计算其比值。 谷草比例= 籽粒干重/稿干干重 收获指数= 籽粒干重/（籽粒干重 + 稿秆干重）（9）产量 晒干扬净实际收获的麦粒重量（注明实收面积），折算成每亩产量。试验小区收获时应去边行。5抗性性状（1）抗寒性（冻害） 于返青前及每次冻害发生后记载，注明时期及低温情况。分四级：0级 无冻害；1级 叶尖受冻发黄； 2级 叶片冻死一半；3级 叶片全枯或植株冻死。（2）抗倒伏性 倒伏日期、面积（倒伏植株占全区的百分率）、程度同时记载。倒伏程度分四级：0级 植株直立未倒；1级 倒伏轻微，其植株倾斜角度015；2级 中等倒伏，其植株倾斜角度1545；3级 倒伏严重，其植株倾斜角度45以上。（3）耐旱性 按叶片萎缩程度在下午13点，日照强、温度最高时记载，按其程度分五级：1级 全部叶片均凋萎并干枯；2级 植株上有一半以上的叶片凋萎，显著变黄；3级 植株上的叶片凋萎将近一半；4级 观察到微弱的凋萎和叶片变黄的现象；5级 植株生育基本良好，看不到有明显的干旱现象。（4）小麦品种对条锈菌反应型的九级分级标准： 免疫型 叶片健康，没有病害症状； 近免疫型 叶片上有点滴枯死斑和失绿反应，但无夏孢于堆； 高抗型 叶片夏孢子堆很小且很少，孢子周围有褪绿和枯死斑； 中抗型 夏孢子堆小到中等，较分散，周围有枯死和失绿反应； 中感型 夏孢子堆中等大小，数量较多，周围组织无枯死反应，但有失绿现象； 高感型 夏孢子堆大而多，连成条纹，串连成片，早期叶片既无枯死也无褪绿现象。6品质性状品质分析记载标准见实验四。（三）玉米育种试验的性状记载标准1生育期(1) 播种期 播种的日期，以月/日表示(下同)。(2) 出苗期 全区幼苗出土高23cm的穴数达60%以上的日期。(3) 抽雄期 全区60%的植株雄穗尖端露出顶叶的日期。(4) 散粉期 全区60%的植株雄花开始散粉的日期。(5) 抽丝期 全区60%的植株雌穗已抽出花丝的日期。(6) 成熟期 全区90%以上植株苞叶放松，子粒硬化并呈现出固有颜色的日期。(7) 生育期 出苗至成熟的总日期。 2植物学特征 （1）株高 :乳熟期选取有代表性的样本数十株，测量自地面至雄穗顶端的高度，以cm表示，求其平均数，或用目测法分高、中、低3级记载，对矮化玉米要特别注明。（2）空秆率 成熟时空秆植株(包括有穗无粒或少于10粒)占全部收获调查植株的百分率。（3）多穗率 成熟时双穗或多穗植株占调查植株的百分率。（4）穗位 高乳熟期从地面至最下部果穗着生节的高度，单位cm。（5）茎粗 乳熟期地面上第三节中部的穗位直径，单位cm。（6）植株整齐度 植株开花前后，全区植株生育的整齐程度，包括抽穗、开花、吐株高、穗位等，以整齐、一般、不整齐三级表示。3生物学特性（1）叶斑病(包括大、小斑病) 在乳熟期，目测植株下、中、上部叶片，观察大、小斑病病斑的数量及叶片因病枯死的情况，估计发病程度，可按无、轻、中、重4级记载(有条件的可按全国最新的9级标准记载)。无 全株叶片无病斑；轻 全株下部有部分叶片枯死，中部叶片有病斑，病斑面积占总叶面积25%以上；中 植株下部有较多叶片枯死，中部叶片有病斑，病斑面积占急叶面积50%以上；重 植株下部叶片全部枯死，中部叶片部分枯死，上部叶片有病斑，病斑面积占总叶面积50%以上。（2）抗旱性 根据叶片和生殖器官的表现目测鉴定，分抗、一般、不抗3级。 天气干旱时，在下午2时左右观察叶片卷曲、萎蔫的程度和下部叶片变黄变干的程度。 抽穗、开花期干旱，不抗旱的玉米上部节间缩短，包雄散粉，雌穗抽丝推迟，造成花期不遇。干旱严重时，雌穗不能抽丝，甚或雄穗不能从叶鞘伸出。 不抗旱的玉米，在开花后干旱，果穗形状扭曲，生长不正常，秃顶严重。（3）抗倒伏和倒折性 抽雄后因各种自然灾害植株倾斜度大于45。者作为倒伏指标。目测，分四级记载。不倒；轻（全区倒伏1/3以下）；中（倒伏株数1/32/3）；重（倒伏株数大于2/ 3）。抽雄后，果穗以下部位折断叫倒折。记载倒折植株占调查总株数的百分比(倒折率)。 （4）青枯病 乳熟期调查病株数，以百分数表示。（5）丝黑穗病、瘤黑粉病 乳熟期调查病株数，以百分数表示。（6）螟虫 根据茎秆上及果穗外部虫孔多少，以及雄穗等被害程度，分9级表示。（7）其它病虫害 根据受害程度，按国家最新9级标准记载或用百分数表示。（四）大豆育种试验的性状记载标准1生育期（1）播种期 播种日期，以月、日表示（下同）。（2）出苗期 子叶出土的幼苗数达50%以上的日期。（3）出苗情况 分良（基本出苗整齐不缺苗）、中（出苗有先后不齐但相差不大，有个别35个株的缺苗段）、差（出苗不齐，相差5d以上，有多段35株的缺苗）三级记载。（4）生育时期 凡50%以上植株达到该时期为该群体达到的日期。（5）生育日数 结合我国不同大豆栽培区域不同播种期类型的生产实际，以当地生产上的实际播种至成熟(或出苗至成熟)的日数为标准。北方春大豆区：极早熟(120d以下)，早熟(121130d)，中熟(131140d)，晚熟(141155d)，极晚熟(156d以上)。北方夏大豆区： 夏大豆：早熟(100d以下)，中熟(111120d)，晚熟(121d以上)。 春大豆：早熟(105d以下)，中熟(106120d)，晚熟(120d以上)。南方大豆区： 春大豆：早熟(105d以下)，中熟(106120d)，晚熟(120d以上)。 夏大豆：早熟(120d以下)，中熟(121130d)，晚熟(131140d)，极晚熟(141d以上)。 秋大豆：早熟(100d以下)，中熟(100105d)，晚熟(106d以上)。2 植物学性状 （1）株高自子叶节至成熟植株主茎顶端的高度(cm)。（2）主茎节数自子计节为0起至成熟植株主茎顶端的节数。（3）分枝数 主茎上具有两个节以上，并至少有一个节着生豆荚的有效一次分枝数，分枝上的次生分枝不另计数。4. 1以上为“多”，2. 14为“中”，2以下为“少”。（4）结荚习性国外常称生长习性或茎顶特性，分有限结荚习性，亚有限结荚习性，无限结荚习性三类，对于十分典型的有限与无限结英习性，可附上“+”号。（5）株型竖立型(矮小、茎硬)、直立型 (直立，主茎发达)、凌扇性(主茎明显，分枝较发达，稀植的成熟植株状若扇面)、丛生型(分枝发达倒伏倾向明显)、蔓生型(分枝很发达，植株细茎蔓生有缠绕倾向，倒伏明显)。（6）倒伏性于初荚期至盛荚期(R3R4)及完熟期(R8)各记载一次，标准分：(直立)，(1520的轻度倾斜)，(有2045的倾斜)，(45以上的倾斜倒伏)，(甸伏地面，相互缠绕)。（7）裂荚性于完熟期(R8)后的晴天5天左右，于田间目测计数：(不炸荚),(植株上有1%10%荚炸裂)， (10%25%荚炸裂)， (25%50%荚炸裂)，(50%荚炸裂)。（8）叶形分长叶、宽叶两类。（9）花色分白花、紫花两类。（10）茸毛色分灰毛、棕毛两类。（11）收获指数以单株或小区的(种粒重量/全株重100)得出的百分值。由不计叶重在内的全株重所得出的值称为表观收获指数。3籽粒性状（1）荚熟色分草黄、淡褐、深褐、绿褐、黑五类。（2）种皮色黄(对白黄与浓黄应指明)，青(分青种皮与种皮子叶均青色两类)，褐(分褐与红褐两类)，黑，双色，(分鞍挂与虎斑两类)。有明显光泽者可注明。（3）脐色分无色、极淡褐、淡褐、褐、深褐、黑色。（4）粒形分圆，椭圆，扁圆，扁椭圆、长椭圆、肾脏形。（5）百粒重随机数取完整正常的种粒100粒的克数。（6）褐斑粒率种粒上褐斑覆盖占5%以上种粒数的百分率。（7）粒质按种粒的青粒、霉粒、烂粒、皱损、整齐度、光泽度与破损情况总的评价，分优、良、中、差、劣5级。（8）产量水分下降到13%15%时的每公顷千克数(折