作物杂种后代基因型值和杂种优势的预测方法

本文提出了利用作物亲本和F_1预测杂种后代基因型值和杂种优势的统计分析方法.该方法运用加性-显性遗传模型,分析双列杂交试验资料,用MINQUE(1)法估算方差分量以及预测遗传效应值.由加性和显性效应预测值可进一步预测F_1,F_2,BC_1,BC_2,等不同世代的基因型值,在预测F_1群体平均优势和群体超亲优势的基础上,可以推导出其它各世代的杂种优势.提出了预测杂种后代保持超亲优势世代数的简单公式,根据杂交组合F_1群体平均优势和双亲相对遗传差异,便可预测该组合能在生产上直接利用的世代数.以棉花六个品种完全双列杂交试验资料为例,分析了各组合F_1和F_2的基因型值、超亲优势和保持5％超亲优势的世代数.     

玉米籽粒性状的遗传模型研究

用１０个遗传上和籽粒形态性状上具有差异的玉米自交系,依多种可能的交配方法获得亲本Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１（Ｐ１× Ｐ２）、Ｆ２、Ｂ１（Ｆ１×Ｐ１）、Ｂ２（Ｆ１× Ｐ２）及其相应反交ＲＦ１、ＲＦ２、ＲＢ１、ＲＢ２共１０个种子世代。种植２年。依广义遗传模型建立包括种子胚乳加性、胚乳显性、母体加性、母体显性和细胞质效应的遗传模型,运用种子数量性状的精细鉴别法［１］和混合模型分析法［２,３］,对粒长、粒宽、粒长宽比、粒厚及百粒重作了性状表达遗传机制的鉴别与探讨。单个组合的遗传模型精细测验表明,５个籽粒性状的遗传主要受母体显性和胚乳基因型（包括加性和灵性）的控制,一个组合的粒宽、粒厚和百粒重上还检测到细胞质效应。对２５对 Ｆ１正反交组合世代均值依ＭＩＮＱＵＥ法分析的结果表明,５个籽粒性状的遗传方差中,母体遗传方差占６０％以上,胚乳基因型方差低于４０％,粒长和百粒重还有细胞质效应,约占１０％～３０％。可见,籽粒性状的遗传特点是受多套遗传系统控制,其中以母体基因型的作用最大。     

双交组合农艺性状的ADAA模型及其分析方法

根据双交组合方式的交配设计,运用Ｃｏｃｋｅｒｈａｍ广义模型的建模原理,提出了适用于分析作物农艺性状的加性－显性－上位性模型（ＡＤＡＡ模型）,推导了不同世代群体的遗传效应分量。采用不同世代对双交组合ＡＤＡＡ模型及其缩减的ＡＤ模型进行蒙特卡罗模拟比较,结果表明;采用ＭＩＮＱＵＥ（１）法可以无偏估计各遗传方差分量,采用ＡＵＰ法能够有效地预测各遗传效应值;分析ＡＤＡＡ模型的世代数以不少于３个（亲本、单本Ｆ     

猪产仔数性状基因效应与有效基因数的研究

利用太湖猪（Ｐ１）、长白猪（Ｐ２）、杂交一代（Ｆ１）、杂交二代（Ｆ２）、杂交三代（Ｆ３）;和回交一代（Ｂ２）等６个世代产仔数的材料,分析了猪产仔性状的基因效应和基因数。结果表明上位效应不显著,猪产仔数性状符合加性－显性遗传模式,受一个有效基因控制。太湖猪产仔数性状基因加性值比长白猪高１．３９头,太湖猪高产仔数基因对长白猪等位基因呈显性,显性度为０．８１。     

三交组合农艺性状的遗传模型及杂种优势预测方法

本文根据广义遗传模型的建模原理,按照三交组合方式的交配设计,提出了分析作物三交组合数量性状的加性-显性-上位性模型(ADAA模型),给出了不同环境下各世代群体的遗传效应分量,介绍了相应的统计分析方法,并推导了根据基因型值进一步预测三交组合后代杂种优势的一般公式.     

不同环境下水稻谷粒重发育的杂种优势和遗传相关性分析

选用9个不同类型的水稻品种(系),按双列杂交设计(6×5)配成两套亲本和F12个世代的遗传材料,采用数量性状的加性、显性遗传模型、发育遗传模型比较分析了水稻谷粒重发育的杂种优势和遗传相关性。结果表明,早季在谷粒充实前期(1～12d)群体平均优势较小,中后期(13～28d)正向优势趋于明显,在谷粒充实的全过程均表现较小的负向群体超亲优势;晚季则在谷粒充实前中期(1～18d)表现正向群体平均优势。后期(19～28d)优势不明显,在谷粒充实前期(1～12d)表现正向群体超亲优势,之后转为明显的负向群体超亲优势,表明晚季谷粒发育的杂种优势表现较之早季更有利于提高籽粒充实质量,不同发育时期谷粒重之间以及与最终谷粒重之间的遗传相关分析表明,早季以显性相关为主,晚季以加性相关为主,随着发育进程的推进,相关趋于密切。     

猪产仔数性状基因效应与有效因数的研究

利用太湖猪（Ｐ１）、长白猪（Ｐ２）、杂交一代（Ｆ１）、杂交二代（Ｆ２）、杂交三代（Ｆ２）和回交一代（Ｂ２）等６个世代产仔数的材料,分析了猪产仔性状的基因效应和基因数,结果表明上位效应不显著,猪产仔数性状符合加性－显性遗传模式,受一个有效基因控制。太湖猪产仔数性状基因加性值比长白猪高１．３９头,太湖猪高产仔在因对长白猪等位基因呈显性,显性度为０．８１。     

基因型×环境互作效应对水稻穗部性状杂种优势的影响

采用包括基因型×环境互作效应的加性显性加性×加性上位性遗传模型,分析了籼粳杂交穗部性状杂种优势的两年资料．结果表明,７ 个穗部性状的杂种优势既由基因型控制也受环境（ 年份） 互作效应影响．主穗粒数、主穗长、一次和二次枝梗总长和着粒密度表现较强的正向群体平均优势,而一次和二次枝梗数则表现显著的负向优势．基因型×环境互作预测结果表明,主穗粒数、主穗长、一次枝梗总长在两年中的环境互作表现正效应,一次和二次枝梗数则为负效应,着粒密度和二次枝梗总长表现不同方向的效应．利用ＩＲ６６１５８３７（Ｐ１） 、ＩＲ６５６００８５（Ｐ２） 、明恢６３（Ｐ４） 和Ｒ６６９（Ｐ６） 进行杂交配组,其杂种后代易获得重穗型的穗部结构,可在超高产育种中加以利用．     

利用回交B1和B2及F2群体鉴定数量性状两对主基因+多基因混合遗传模型

ＱＴＬ作图和主基因＋多基因混合遗传分析表明：拓展两对基基因＋多基因混合遗传模型十分必要。本文利用混合分布理论,ＡＩＣ准则在回交Ｂ１和Ｂ２群体或Ｆ２群体中鉴定两对主基因的存在,当主基因存在时估计其遗传参数;同时还改进了利用亲本,Ｆ１和回交Ｂ１和Ｂ２群体,或亲本,Ｆ１和Ｆ２群体鉴定多基因存在的方法,分布参数的估计采用ＩＥＣＭ算法,以水稻株高性状为例说明该方法的应用。     

中间偃麦草与小麦杂种配子形成途径的细胞学研究

以中间偃麦草与小麦烟农在１５的发杂种子Ｆ１及其５个自交和回交世代（Ｆ２,Ｆ３,ＢＣ１,ＢＣ２,ＢＣ３）为材料,对杂种Ｆ１配子形成途径的细胞学特点进行了研究。结果表明,杂种Ｆ１减数第一分裂基本正常,在减数第二分裂观察到由于当染色体不对称分离产生的无染色质和仅带有微核的子细胞,小孢子染色体数目为２４～３５条,根据ＢＣ１推算的Ｆ１产生的雌配子染色体数目为２０～３５条,Ｆ２根尖细胞和花粉母细胞内染色体数目     

小麦-冰草异源附加系的创建 IF_3、F_2BC_1、BC_4和BC_3F_1世代的细胞学

为了进一步研究冰草属的Ｐ染色体组在小麦背景下的遗传效应和试图建立一套小麦－冰草属异源附加系,对来自普通小麦品种Ｆｕｋｕｈｏ×冰草Ｚ５５９杂种的Ｆ３、Ｆ２ＢＣ１、ＢＣ４和ＢＣ３Ｆ１世代的２２２株进行了减数分裂行为观察。结果表明：（１）２ｎ染色体的分布范围为３９～５４;（２）冰草Ｚ５５９的Ｐ染色体组存在抑制小麦Ｐｈ效应的遗传系统,而且该系统可能只涉及不多于３条Ｐ染色体,但其对Ｐｈ基因的抑制效应是微弱的;（３）Ｐ染色体组存在控制染色体在减数分裂后期分离的基因,该基因可能只涉及不多于２条Ｐ染色体;（４）抑制小麦ｐｈ效应的基因和控制染色体在后期分离的基因可能位于不同的Ｐ染色体上;（５）已获得５个可能的小麦－冰草异源附加系。     

基因型×环境互作效应对水稻穗部性状杂种优势的影响

采用包括基因型×环境互作效应的加性显性加性×加性上位性遗传模型,分析了籼粳杂交穗部性状杂种优势的两年资料。结果表明,7个穗部性状的杂种优势既由基因型控制也受环境(年份)互作效应影响。主穗粒数、主穗长、一次和二次枝梗总长和着粒密度表现较强的正向群体平均优势,而一次和二次枝梗数则表现显着的负向优势。基因型×环境互作预测结果表明,主穗粒数、主穗长、一次枝梗总长在两年中的环境互作表现正效应,一次和二次枝梗数则为负效应,着粒密度和二次枝梗总长表现不同方向的效应。利用IR66158-37(P₁)、IR65600-85(P₂)、明恢63(P₄)和R669(P₆)进行杂交配组,其杂种后代易获得重穗型的穗部结构,可在超高产育种中加以利用。     

大豆豆腐产量的遗传研究

以六合小叶青×新沂小黑豆、上饶干不死×淮阴秋黑豆、六合小叶青×南农７３－９３５ ３个杂交组合植株世代的Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１、Ｆ２、Ｆ２：３为材料,分析了干豆腐产量的遗传规律。结果表明,３个杂交组合干豆腐产量的遗传均是１对加显性主基因和多基因混合遗传模型,干豆腐产量的遗传率较高,３个杂交组合植株世代Ｆ２：３家系干豆腐产量的主基因遗传率分别为５１．８０％、５９．８０％、６１．８５％,多基因遗传率分别为４８．０３％、３９．１８％、３６．１２％。进行高豆腐产量选育时应以主基因选择为主,兼顾多基因的选择。     

水稻亚种间杂种基因效应和性状间相关性分析

以6份籼型型不育系和6份粳型或偏粳型广亲和系配制成不完全双列杂交,将杂种F1及其亲本在三个播期（5／20,6／10,6／30）试验,应用加性、显性与环境互作摸型,分析籼粳交杂种八个主要农艺性状的遗传方差组成、杂种优势的表现以及性状间的相关性等．结果表明：1）参试性状不仅加性方差和显性方差极显著,并且加性×环境或显性×环境互作方差也显著存在;但控制不同性状的基因效应稳定性尚有明显的差异．2）基因型×环境互作效应的结果,使杂种在多数性状上其群体平均优势和群体超亲优势均随播种推迟而呈下降的趋势;F1性状的平均基因型预测值显示了早播常出现植株偏高、剑叶较披和生育期相对延长,而迟播导致主穗总粒数减少3）性状间的加性和显性相关是决定遗传相关的主要因素;在株高、抽穗天数、剑叶长、主穗长和主穗总粒数等五个性状间,杂种的表型相关和遗传相关与遗传相关的四种分量间方向相同,均为显著正相关,所以要选育大穗高产的杂交组合及其配组材料,都应保证适宜的株高、生育期和剑叶长.     

黑米中矿质元素铁、锌、锰、磷含量的遗传效应研究

采用禾谷类作物种子胚乳数量性状模型,分析黑米稻品种双列杂交Ｆ１和Ｆ２种子的Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎ、Ｐ含量的遗传效应。结果表明,４种矿质元素含量同时受制于种子直接遗传效应、母体效应和细胞质作用影响。其中,Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎ含量的种子直接效应比母体效应和细胞质效应的作用更大;Ｐ含量则主要受种子直接加性、母体加性和显性效应共同作用。Ｆｅ、Ｚｎ、Ｍｎ含量的种子直接遗传率较高,在杂种早代分别结合农艺性状选择单株上各     

作物品种间杂种优势遗传分析的新方法

本文提出了分析双列杂交试验资料的两个遗传模型。第一个模型包括加性、显性和母体效应;第二个模型只包括简单的加性和显性效应。还介绍了分析杂种优势、估算遗传方差分量以及预测遗传效应值的相应统计分析方法。用所介绍的遗传模型和分析方法以及常用的Griffing配合力分析方法,分析了棉花6个品种双列杂交的产量性状,并进一步比较了不同方法的分析结果。采用本文所介绍的遗传模型和分析方法,可以克服用Griffing的配合力模型及其方法分析杂种优势和配合力遗传表现所存在的局限性。     

根据杂种优势值划分粳型水稻杂种优势生态型

利用9个不同生态类型的50份水稻亲本材料,以生态型为单位进行双列杂交,配制杂交组合.研究杂种一代的对照优势和超亲优势.以杂种优势值作为划分优势生态型的依据.结果表明:西北粳、台湾粳、日本粳和韩国稻为优势生态类型.根据各生态型间的杂种优势值可以推测台湾粳、日本粳和韩国粳具有穗数上的优势基因,西北粳具有粒数上的优势基因,非洲IRAT粳具有粒重上的优势基因.最佳优势组配模式为韩国粳×日本粳、西北粳×美国粳和台湾粳×日本粳.杂种优势与亲本形态指数差异的相关分析表明,各生态型间形态指数差异与其F1杂种优势相关不显著.表明依据亲本形态差异不能预测杂种优势.     

棉花优异纤维品质性状的双列杂交分析

利用5个具有不同纤维品质性状的品种(系)配制完全双列杂交组合20个,通过亲本和F1的2年随机区组试验,结果为除纤维整齐度受环境等因素影响较大,其余性状主要受遗传因素控制;在与环境的互作中,纤维强度和长度的互作效应小,麦克隆值的加性和母体效应及伸长率的显性效应与环境的互作较大,均达到了显著水平;遗传主效中,所有的研究性状不存在母体效应,以加性为主;强度与长度加性遗传率高,分别占77．6％和73．2％;麦克隆值的加性效应占45．2％,显性效应所占的比例在纤维性状中最高,为11．5％。纤维品质性状的群体平均优势仅麦克隆值的较高(3．2％),达到了显著水平,其余性状的优势仅为-0．4％-0．7％。纤维品质性状的遗传结果与杂种优势一致。在杂种优势利用时,可以通过双亲平均值的高低来预测F1的纤维品质表现。纤维强度、长度和细度的加性遗传率高,这些性状均可以早代选择。     

利用杂种F2世代鉴定数量性状主基因——多基因混合遗传模型并估计其遗…

大量实验数据和ＱＴＬ作图结果表明：控制数量性状的基因中既有遗传效应较大的主基因,又有遗传效应较小的多基因,其分离世代表现出多峰性,即出现多个分布混合的特征。本文利用混合模型理论的ＡＩＣ信息准则在Ｆ２世代中鉴定影响数量性状的主基因的存在,当主基因存在时通过分离分析估计主基因的遗传效庆以及主基因的遗传变异占总变异的分量;同时还提出利用Ｐ１、Ｐ２、Ｆ１和Ｆ２４个世代鉴定多基因存在的方法。以大豆开花期性状     

水稻雄性不育新质源的研究──新型水稻细胞质雄性不育系马协A与野败型珍汕97A不育性的遗传学比较

采用套袋自交结实率和自然结实率为主,花粉育性和田间目测整株育性为辅的综合性状,判定新型细胞质雄性不育系马协Ａ以及它与明恢６３的杂种Ｆ１,Ｆ２和ＢＦ１的植株育性,并以野败型珍汕９７Ａ作对照,比较研究了其有性的遗传规律,结果表明,马协Ａ与珍汕９７Ａ不育性的遗传均由两对基因控制,但新型细胞质雄性不育系马协Ａ两对基因的作用方式与珍汕９７Ａ不同,前者Ｆ２群体的育性分离符合９：３：３：１的比例,ＢＦ１符合１：