作物数量遗传学基础

一、配合力 杂交是培育良种的重要手段之一,而杂交育种成 败的重要因素之一就是亲本品种的选择。多年来的杂 交试验结果表明：亲本的表现与杂交后代的表现不一 定有直接的联系。有些亲本自身表现很好,但所产生 的后代并不理想;而有些亲本本身并不很优越,但杂交 后分离出的子代中,有些却表现比较优良。杂交组合 的优劣在往要经过几个世代后才能鉴别,因此给亲本 选6a的研究带来很大的困难。如果能在早期世代初步 鉴定其组合的优劣,这对正确选配亲本、尽早地评定组 合的优劣、提高育种效果都具有重要意义。配合力是 杂交组合中亲本各性状配合能力的一个指标,在育种 工作中,它可作为选配亲本的依据。现举例说明配合 力的含义。     

澳大利亚引进甘蔗花穗在中国育种潜力评价

为深入了解澳大利亚引进甘蔗杂交花穗在中国培育优良甘蔗新品种的潜力,以12个引进花穗和15个中国花穗为材料,采用家系评价法对有性杂交后代蔗茎产量、糖产量、株高、茎径、有效茎数和锤度6个重要性状的方差、遗传力、父母本一般配合力及组合特殊配合力进行研究。分析结果表明:(1)参试组合内中国杂交组合间多数性状差异不显著,且遗传力低;澳大利亚杂交组合间多数性状差异均较显著,且遗传力高;(2)澳大利亚杂交组合新植蔗与宿根蔗的糖产量、蔗茎产量、株高、有效茎数和锤度这5个性状父母本一般配合力及组合特殊配合力高于中国组合,但茎径配合力低于中国组合,12个组合中新植蔗有9个组合宿根蔗有10个组合的茎径特殊配合力为负值,多数属于细茎;(3)澳大利亚杂交组合后代材料产量及糖分较高,但茎径较细,不适合中国目前的种植制度,不能作为生产品种使用;(4)通过引进国外杂交组合花穗在国内培育出优良后代作亲本使用,为国内亲本融入新的优异血缘,有利于培育突破性甘蔗新品种。     

利用AMMI模型分析杂交水稻配合力

配合力分析在亲本育种潜力评价和品种选育中扮演着重要的作用。本试验对5×4不完全双列杂交组合产量性状进行了配合力效应分析,并利用AMMI模型对杂交组合中双亲间互作效应(即特殊配合力)进行了深入剖析。结果表明,利用代表双亲产量特殊配合力效应分值的主成分轴(IPCA)向量可以很好地评价亲本的特殊配合力效应。根据亲本特殊配合力效应分值向量的长度及方向,可将杂交组合中双亲的互作效应分为4种情况:(1)杂交组合中至少有一个亲本的特殊配合力效应分值向量的坐标点比较靠近坐标原点,则测配杂交组合中双亲间的互作效应贡献很小,其杂种优势主要来源于双亲的一般配合力。(2)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的方向大致呈垂直状态,则测配杂交组合中双亲间的互作效应很小,其杂种优势也主要来源于双亲的一般配合力。(3)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的长度较长但方向大致相反,则杂交组合存在很大的负向特殊配合力效应。(4)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的长度均比较大且方向大致相同,则相应杂交组合的正向特殊配合力效应很高。因此,若要获得较大的双亲正向互作效应,则合理选配亲本至关重要;只有当两亲本特殊配合力效应分值向量的长度均比较大且向量方向较一致时才可以达到较大的正向互作效应。     

醃白菜杂种优势与配合力的分析

本文旨在分析江淮下游酶白菜代表品种的杂种优势与配合力。产量、抗病性的杂种优势因组合、正反交而异。有些组合的表现还因年份、地点等环境条件而不同。评选出优势强而稳的高×瓢、瓢×花、花×高组合可供生产应用。亲本间在一般配合力、特殊配合力以及它们的波动程度上都有各自的特点,选配组合时对一般配合力、特殊配合力以及正反交效应都需注意。产量杂种优势利用的广义遗传力估计值为76.7—81.7％。     

冬小麦粒叶比杂种优势及遗传效应分析

用9个冬小麦品种按5×4不完全双列杂交设计组配20个杂交组合,对小麦粒叶比的杂种优势和遗传效应进行分析。结果表明,小麦粒叶比表现出一定的杂种优势;一般配合力和特殊配合力方差均达极显著水平,说明亲本的粒叶比差异及杂交互作均对F1代产生遗传差异,该试验中石6021、农大99260080等的一般配合力较大,石6021×农大99260080、鲁麦14×济南17等组合的特殊配合力较大,产生了较强的杂种优势;粒叶比遗传符合加性-显性遗传模型,但以加性效应为主,其遗传决定度达87.65%,狭义遗传力为64.71%;在高粒叶比品种选育上应重视高粒叶比亲本筛选利用和杂交后代的早代选择。     

甘蔗杂交后代蔗汁品质性状的遗传分析

以4×3不完全双列杂交(NCⅡ)选配的12个杂交组合后代为材料,对蔗汁锤度、旋光读数、转光度、蔗汁蔗糖分、视纯度和重力纯度等6个品质性状进行配合力和遗传力分析。结果表明,品质性状的遗传主要由基因加性效应引起,其中蔗汁锤度、旋光读数、转光度、蔗汁蔗糖分主要由父本基因加性效应引起。CP72-330、HoCP93-750、桂糖91-116和粤糖92-1287等4个亲本的品质性状一般配合力(gca)为正值且较大,是配合力较好的高糖亲本。CP72-330×桂糖91-116及HoCP93-750×粤糖92-1287的品质性状特殊配合力(sca)相对效应值均为正值且较大,杂交后代品质性状平均值也较高,为较好的高糖杂交组合。品质性状父本gca方差大于母本gca方差,亲本gca方差为组合sca方差的7-28倍,广义遗传力(hB2)为58%-68%,狭义遗传力(hN2)为56%-60%,属于遗传能力较强的品质性状。     

谷子产量和品质相关性状的杂种优势及遗传特性分析

为了解谷子(Setaria italica)两系杂交后代的产量和品质相关性状的杂种优势,以3个高度雄性不育系为母本(A1、A2和A3),6个抗除草剂恢复系为父本(R1、R2、R3、R4、R5和R6),采用不完全双列杂交(NCⅡ)设计配制了18个组合,分析组合的株高、粒重和蛋白含量等11个性状的配合力和杂种优势特性。结果表明,不同亲本间及杂交组合间的性状均存在显著差异。其中,两系杂交组合的小区产量与千粒重、单穗粒重、株高、穗长显著相关,而与小米的品质(粗蛋白、粗脂肪、总淀粉)无显著相关。同一性状不同亲本的一般配合力(GCA)效应值不同,A1 (不育系)和R1 (恢复系)的产量和品质性状的GCA正效应值较大,是改良谷子高产优质的潜在优良亲本。而杂交组合的特定特殊配合力(SCA)效应值与亲本GCA效应值表现并不一致,其中A1×R5、A1×R6、A2×R1、A2×R4的SCA效应值较高,属于优异组合。此外,各性状的广义遗传力和狭义遗传力均大于65%,主要受加性效应和非加性效应共同控制。谷子杂交组合的株高、穗重、小区产量具有显著的中亲优势,部分杂交组合具有较强的超亲优势。株高、穗长、穗码、千粒重、脂肪的狭义遗传力较高,加性遗传作用较大,而穗重、茎节数、蛋白非加性遗传作用更为突出。虽然产量性状和品质性状的杂种优势特性不同,但均由加性效应与显性效应共同作用决定。     

杂交稻特殊配合力与杂种优势、亲本间遗传距离的相 关性

杂交水稻育种的实质是配合力育种, 筛选高特殊配合力的杂交水稻组合才能选育出在生产上有实用价值的强优势组合。文章利用SSR标记检测了9个三系杂交稻亲本(5个不育系和4个恢复系)之间的遗传距离, 结合20个杂交稻组合(5×4 NCII)的产量表现, 分析了杂交水稻特殊配合力(Special combining ability, SCA)效应与产量杂种优势、亲本间遗传距离的相关性。结果表明, 特殊配合力效应与对照优势(相关系数r₁=0.5609)、平均优势(相关系数_r2=0.541)之间均呈显著正相关, 而与亲本遗传距离之间相关不显著, 相关系数(r=0.2143)较小。说明本研究所配组合的特殊配合力效应能充分反映杂种优势, 选用的杂交亲本能组配出强优势组合; 而杂交亲本遗传距离的大小并不能反映特殊配合力效应, 分子标记遗传距离与特殊配合力的相关性还有待于进一步的探讨。     

甘蔗常用亲本及杂交组合家系评价

为评价我国甘蔗亲本的遗传特点和组合的选配效果,采用澳大利亚家系试验法,借助R软件估算亲本的遗传方差、一般配合力(GCA)和组合特殊配合力(SCA)。结果表明:锤度的遗传主要受母本加性基因效应所制约,蔗茎产量主要受母本加性基因效应和非加性基因效应所制约,株高、茎径和有效茎受父母本加性基因效应和非加性基因效应所制约。CP88-2143、ROC10、ROC26、桂糖00-122、粤糖00-318和云蔗99-113作母本,内江57-416、崖城93-26、粤糖91-976和粤糖00-319作父本杂交后代表现出高产高糖,可作为糖能兼用好亲本使用。根据组合特殊配合力效应(SCA),CP88-2143×粤糖00-319、ROC10×粤糖91-976、ROC26×崖城93-26、桂糖00-122×ROC22、粤糖91-976×ROC22、粤糖93-159×内江57-416和云蔗99-113×CP84-1198组合综合表现良好,可作为生产性杂交组合,加大力度使用。     

小麦六个常用亲本品种双列杂交配合力的初步研究

研究结果表明:(1)小麦6个品种8个性状中,绝大多数性状的一般配合力和特殊配合力均达极显著的显著水准;(2)一般配合力高的性状,既反映了亲本品种基因累加效应,也反映了较优亲本的传递能力;(3)从选择各一般配合力高的性状入手,在诸性状一般配合力各有高低而又可以互补的两亲间相互杂交,可获得综合性状较好、特殊配合力高的组合,达到提高选择效果的目的;(4)在判断组合优劣时,特殊配合力较超亲优势更有价值和更符合实际意义。     

利用模糊数学方法分析家禽种群的遗传差异

本文试图利用模糊数学的方法对家禽育种工作中的种群遗传差异进行初步的分析探讨,一祁对亲本选配提供信息包括两项内容：1. 亲本与子代的比较,其结果可作为综合评判遗传力大小及子代与亲本相似程度的参考。2. 对北京白鸡配合力测定中的7个纯系及其杂交组合进行模糊聚类。从而对各品系间遗传差异进行分析和讨论。其结果完全符合种群来源的客观实际,说明模糊数学方法有可能作为遗传育种中分析遗传差异、种群相似关系以及配合力测定中的亲本选配方法。     

西方蜜蜂王浆产量与品质性状的配合力和杂种优势分析

对蜜蜂杂种F18个组合及其6个亲本的王浆产量和品质性状（台浆量、接受率、王浆产量、酸度）进行了配合力秘杂种优势分析。结果表明：⑴4个性状一般配合力达极显著水平、特殊配合力达显著水平,说明基因加性效应和非加性效应均起作用,但以加性效应为主。⑵乌克兰蜂一般配合力效应高;喀尔巴阡蜂、高加索蜂特殊配合力方差大,均是比较理想的亲本类型;浙农大1号意蜂在台浆量、接受率和王浆产量上一般配合力效应高,是个优良亲本;而卡尼鄂拉蜂只在提高王浆品质时可以利用。⑶4个性状高亲平均优势均为负值,因此利用杂种优质提高王浆产量和品质比较困难,但通过亲本的适当选配,可在维持高产的同时,提高王浆的品质。     

小麦数量遗传研究中同亲回归分析的应用

用以农大139为共同亲本的14个杂交组合的F_1及相应亲本的资料,进行了同亲回归(c.p.r.)分析。文中简述了c.p.r.法的基本原理,并估算了F_1代抽穗期、株高、千粒重及单株粒重等8个性状的c.p.r.系数、配合力及遗传力等遗传参数。 结合试验结果,讨论了有关亲本选配及组合淘汰等问题。     

T型细胞质的杂交小麦的杂种优势及配合力的初步研究

利用提莫菲维细胞质（Triticum timopheevi) 获得杂交小麦（下简称T质杂交小麦）是目前国 内外杂交小麦利用的主要研究内容之一。近年 来有关T质杂交小麦优势表现的报道较多,但 对于亲本性状之间的配合力及其对形成优势的 作用研究甚少。     

以金华猪为基础母本的三品种杂交利用

利用猪的不同品种(品系)之间交配,能使后代杂种生活力、繁殖力、抗逆性增强;某些重要经济性状产生超越亲本平均值的杂种优势。 杂种优势是由非加性基因的杂合性效应引起,虽然至今在遗传机理上尚待进一步研究,而在生产应用上,通过亲本配合力的研究,提出相应的杂交组合,能有效的提高猪种生产力。因此杂种优势的利用由于成效显著而普遍受到重视,在国内外养猪生产中已广泛应用,并已成为当今猪育种科研注意的中心问题。     

基于SSR标记的海带、裙带菜的遗传构成分析

旨在通过对配子体克隆和孢子体幼苗的初代筛选,以培育出纯度更高、性状更优良的海带与裙带菜品种。以11个海带与裙带菜克隆组合为材料,在筛选出区分亲本♀与♂的数对引物的基础上,对其子代与亲本的遗传构成进行了分析。试验中共选出13对能够区分11个组合亲本♀与亲本♂的SSR标记,分析结果显示,2013年育苗的48号组合中所有子代都是其亲本的后代,49号组合中只有1个子代是其亲本的后代;2014年育苗的22号组合中所有子代都是其亲本的后代;2015年育苗的海带与裙带菜杂交组合中,36号、38号、39号与41号杂交成功,其他组合未杂交成功;2016年育苗的59号组合中有7个子代与亲本无亲缘关系。分析这11个组合中所有个体与亲本的遗传构成发现:部分个体是其亲本的后代,部分个体遗传构成与亲本不一致。     

大麦籽粒蛋白质含量的配合力研究

采用蛋白质含量不同的6个大麦品种,以双列杂交设计,经过2年3个世代研究大麦籽粒蛋白质含量的杂种优势与配合力。试验表明:(1)大麦籽粒蛋白质含量在F_2、F_3代几乎全为负向优势(-10.81—16.92%)。低蛋白质含量为显性;(2)一般配合力方差为特殊配合力方差的3—4倍。亲本的表型与一般配合力效应相关密切。通过亲本可以大体预测杂种群体的蛋白质含量。Hiproly为高蛋白含量的优良亲本,Pally为低蛋白含量的优良亲本。(3)杂种组合籽粒蛋白质含量的特殊配合力高低与杂种优势相关密切,但与表型不密切,故不能完全以此评定杂种组合的价值。 对亲本籽粒蛋白质含量配合力的应用作了讨论。     

作物数量性状的遗传距离及其测定

杂交育种的大量实践告诉我们,合理地选配亲本是杂种后代能否有更多的机会出现理想的性状组合的关键环节。遗传学研究指出,在一定范围内,双亲的基因型差异越大,其后代的分离幅度也就越广,从而得到优良后代的机会也就越多。因此许多育种工作者总是把基因型差异的大小作为杂交育种中选择亲本配置组合的重要依据之一。但是,由     

陕西关中地区杂种小麦强优势组合优势型研究

选用在陕西关中地区表现优良且某一农艺性状表现突出的11个冬小麦品种(系),根据农艺性状分为大粒型、多穗型、穗重型和中间型4类,组成6种NCII杂交组合模式,研究不同组合模式的杂种优势,探讨根据农艺性状划分杂种小麦亲本优势型在杂种小麦强优势组合选配中的应用.结果表明:在所组配的6种组合模式中,以大粒×多穗型组合模式表现突出,其杂种优势、超亲优势和超标优势均明显高于其它组合,分别达到了59.9%、37.1%和22.5%,因此,依据杂种小麦亲本农艺性状进行亲本优势型划分可以作为杂种小麦亲本选配的依据之一.在陕西关中地区以大粒×多穗型为杂种小麦强优势组合组配模式.     

8个籼型恢复系相关农艺性状的配合力分析

研究杂交组合的遗传特性,挖掘优异的种质资源对于杂种优势利用具有重要意义。本试验以8个恢复系为父本、21个不育系为母本,按照不完全双列杂交8×21(NCII)设计配制168个组合,对8个农艺性状的配合力及遗传参数进行分析。结果表明:有效穗数、穗长、千粒重主要受基因加性效应影响,株高、实粒数、结实率主要受基因非加性效应互作影响;杂交组合的株高、有效穗数、穗长、千粒重、单株产量的表现主要依赖于母本,总粒数受父本影响更大,实粒数、结实率取决于双亲的表现;有效穗数、单株产量在后代遗传中的稳定性较差,易受环境和基因非加性效应影响;843A、宜香1A、沪旱7A、昌恢871、昌恢T025、雅占为配合力好的亲本,宜香1A、昌恢T025具有最好的一般配合力(GCA)效应值;宜香1A/昌香恢1号、千乡059A/昌恢121、广8A/昌恢881为较优组合,宜香1A/昌香恢1号特殊配合力(SCA)最优。对恢复系主要农艺性状进行配合力分析,为杂交水稻恢复系的选育提供了一定的科学依据。