S01。A1 - ndsu

S01。危地马拉中美洲攀缘豆的遗传改良

北达科他州立大学作为领导大学

美国pi和机构以及合作东道国

领导美国PI

  • Juan M. Osorno,北达科他州立大学

合作科学家:美国

  • 菲尔·麦克林,北达科他州立大学植物科学系。Fargo-ND 58108

合作科学家:国际

  • Julio Cesar Villatoro, icta危地马拉
  • 费尔南多·阿尔达纳,icta危地马拉
  • 胡里奥·马丁内斯,icta危地马拉
  • Edgardo Carrillo, icta危地马拉

出版物

项目简介

年度技术项目报告


工作计划和项目说明


项目问题陈述及论证(摘要)

危地马拉主要是一个农村国家,其1100万人口中有60%生活在农场。玉米和豆类是大多数家庭的主要主食,每年人均消费量为9.4公斤。由于几乎没有其他蛋白质来源,这一数量不足以提供可接受的营养,特别是在贫困家庭中。不出所料,蛋白质摄入的缺乏降低了许多家庭的营养质量,严重影响了儿童。

大豆种植在31%的农业土地上,主要是在低海拔地区(0-1500马斯勒)的单一栽培系统;然而,间作是高原地区的主要生产系统,其中玉米-大豆是最常见的作物组合。高地系统使用生长在玉米秸秆周围的攀缘豆。不幸的是,这些攀爬豆的农场产量大约是其遗传产量潜力的三分之一,这主要是由于缺乏能够承受生物和非生物胁迫的改良品种。真菌和细菌疾病以及害虫是导致产量下降的主要原因。此外,影响作物性能和种子产量的物种(玉米、豆类、南瓜等)之间的遗传和环境相互作用还没有得到很好的理解。

“喂养未来创新实验室”(feeding The Future Innovation Lab for豆类系统研bob体育登录究)已经参与了针对中美洲低地农业生态的合作豆类育种研究,但对高原豆类生产系统的研究仍然缺乏。在低地和高地之间可以观察到显著的种子产量差异,特别是在危地马拉。目前已经有大约600种来自危地马拉所有豆类产区的攀爬豆品种。该标本由ICTA保存,经形态学鉴定,分子标记少(6条SSR引物)。此外,还收集了一些关于抗病性和其他具有重要经济意义的农艺性状的田间记录。初步结果表明,这些藏品中有一半是重复的。此外,Fernando Aldana博士(ICTA- quetzaltenango)和ICTA组的其他成员还进行了一些攀爬豆的初步杂交和选择。这些台词将在本研究中大量使用。

目标

  1. 提高抗病性和农艺性能的种质资源开发
    1. 10个入选作物的实地测试(ICTA)
    2. 选定材料的遗传纯化(ICTA)
    3. Bolonillo-TEXEL的现场评价(ICTA)
  2. 这一独特种质资源的遗传多样性特征。
    1. 利用6k SNP芯片(NDSU)对岩心采集进行评估
    2. 评估加入内部的变异性
  3. 在该区域间作制度的背景下,更好地了解当前的社会经济状况和大豆生产的需求。
  4. 能力建设:为危地马拉培训下一代植物育种家,并制定长期育种计划,以提高该地区的攀缘豆产量。
  5. 建立一个长期计划,以提高该地区的攀爬豆产量。

目标输出

  1. 农艺性能较好的改良攀缘豆的开发与发布(4年)。
  2. 更好地了解这一独特种质资源内遗传多样性的组织(两年)。
  3. 鉴定与农艺/经济重要性性状相关的基因组区域(4年)。
  4. 危地马拉高地攀爬豆市场现状和生产需求的信息数据库(两年)。
  5. 下一代植物育种人员的培训(四年)。
  6. 建立长期育种方法(四年)。