茄子果实相关农艺性状全基因组关联分析研究进展与展望

茄子是重要的园艺作物,也是茄科植物中种植最广泛的蔬菜之一。茄子果实相关农艺性状是一种复杂的数量性状,传统育种选育效率低、周期长。高通量测序技术与生物信息学技术的快速发展,使得全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)在解析茄子果实相关复杂农艺性状的遗传规律方面展现出巨大的应用前景。本文对全基因组关联分析在茄子的果形、果色等果实相关农艺性状中的研究进展进行了综述;针对茄子数量性状遗传研究中普遍存在的“丢失遗传力”(missing heritability)问题,从4个GWAS策略在茄子果实相关农艺性状研究中的应用热点出发,提出了未来茄子GWAS的发展对策;并结合当前茄子遗传改良的实践需求,展望了GWAS策略在茄子分子育种领域的广阔应用前景。本文为今后利用GWAS解析各种茄子果实相关性状的遗传基础以及选育符合消费者需求的果实材料提供了理论依据和参考。     

用单元内混合家系相关法计算遗传力时的抽样误差估计

对应用单元内混合家系相关法计算遗传力时的抽样误差估计问题进行了探讨,推导出的抽样误差估计公式可用于遗传力的显著性检验．     

CL系列甘蔗亲本的遗传力及配合力分析

为探讨CL系列甘蔗品种作杂交亲本的遗传特点,采用3×3不完全双列杂交(NCⅡ)遗传设计,估算了7个产量和品质性状的遗传方差、一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)。结果表明:锤度的遗传主要受母本加性基因效应控制,株高的遗传主要受父母本加性基因控制,而锤重的遗传主要受非加性基因效应所制约;CL83-1163作为母本,糖分配合力高,且能把高糖特性传递给后代,CL88-4730为父本,产量和品质性状的配合力大,其杂交后代表现高产高糖;根据配合力总效应(TCA),综合表现好的组合有CL83-1364×CL88-4730、CL83-1900×CL84-3152、CL83-1163×CL88-4730,可用于今后的甘蔗有性育种计划。     

螺旋粉虱的田间抗药性监测及其对毒死蜱的抗性风险评估

【背景】螺旋粉虱是新入侵中国海南的一种危险性害虫,化学防治是目前最主要的防治手段和应急措施。【方法】采用POTTER喷雾法监测了海南各地理种群螺旋粉虱对毒死蜱、丙溴磷、高效氯氰菊酯、高效氯氟氰菊酯、吡虫啉、啶虫脒和阿维菌素等7种药剂的抗性水平,并运用Tabashnik域性状分析法估算了螺旋粉虱对毒死蜱的抗性现实遗传力。【结果】螺旋粉虱对各药剂均处于抗性敏感阶段,抗性倍数为1.03~4.29倍。螺旋粉虱对毒死蜱的抗性现实遗传力h2=0.2405;预测结果表明,当田间使用毒死蜱对螺旋粉虱的防治效果达90%时,螺旋粉虱对毒死蜱的抗性提高10倍所需代数为7.09代。田间试验表明,螺旋粉虱对毒死蜱的抗性发展速率要比模型预测缓慢。【结论与意义】本研究可为螺旋粉虱的化学防治及抗药性治理提供参考。     

河狸亲缘信息素的遗传力:遗传关系的信息是怎样编码的?

本研究利用几种亲缘关系对河狸 (Castorcanadensis)肛腺分泌物中的单个化合物和其整体组合的狭义遗传力进行了估算。使用气相色谱和质谱对河狸肛腺化合物进行定性和定量分析 ,发现了单个化合物的遗传力很低 ,但化合物的整体组合却显示有适度的遗传力。因此 ,我们认为亲缘关系的编码可能涉及多种化合物 ,并以数量和数字编码并用的方式进行     

马尾松半同胞子代苗期与幼林生长变异分析及家系选择

为探讨马尾松改良种子园半同胞家系子代的生长变异情况,测定分析了26个家系1 年生苗高、地径和0.5年生、1.5 年生及2.5 年生幼林的树高、地径、胸径、材积和冠幅等生长指标。结果表明,各性状在家系间均存在极显著差异,参试群体的树高、胸径、材积和冠幅的家系遗传力大于0.8,且前三个性状的单株遗传力大于0.4,说明上述性状是遗传力较高的性状。2.5年生材积生长量显著高于普通生产种的优良家系有19个,入选率为73%,树高、胸径和材积的遗传增益分别为2.76%、3.60%和8.49%,与初级种子园混合种和普通生产种相比,其材积分别提高55.28%和218.28%。     

51个红松子代家系苗期生长变异研究

为选育生长快、成活率高的优良红松子代家系,以吉林省龙井市开山屯林场的51个红松初级种子园子代家系为材料,对其苗高、地径、成活率及存活率进行测定分析。结果表明：除4年生地径的区组与家系交互作用外,各性状在家系间均达显著差异水平（P<0.05）;各性状表型变异系数变化范围为6.85%～29.89%;各性状的遗传力较高,除4年生地径（0.34）和存活率（0.37）外,遗传力均超过0.50,属于高遗传力;高变异系数,高遗传力,有利于家系的评价选择;相关性分析结果表明,各性状间相关关系均达极显著正相关水平。利用布雷津多性状综合评价法对51个红松子代家系进行评价,以10%的入选率,PK29、PK38、PK21、PK37和PK48五个家系入选。入选家系4年生苗高和地径平均值分别为29.26和0.93 cm,分别比总平均值高3.51和0.06 cm,遗传增益分别为10.08%和2.33%。本研究可以为红松优良家系评价提供理论基础和材料。     

氮高效玉米主要性状的遗传分析

采用两个氮高效玉米杂交组合的P1、P2、F1、F2、B1、B2世代,随机区组试验设计,对氮高效玉米主要性状的遗传力进行了研究。研究结果表明,不同氮水平下氮高效玉米各性状的遗传力是不同的。低氮处理中,广义遗传力介于0.78～0.46之间,狭义遗传力介于0.68～0.23之间;高氮处理中,广义遗传力介于0.76～0.49之间,狭义遗传力介于0.67～0.25之间。低氮条件下,氮高效玉米主要性状中抽丝期穗位叶叶绿素含量、氮效率、穗重和穗位叶叶面积,高氮条件下,抽丝期生物量、穗重、抽丝期穗位叶叶绿素含量和成熟期生物量等性状的遗传力较高,可分别在低氮、高氮条件下,对其进行早代选择。     

朱砂叶螨对三种杀螨剂的抗性选育与抗性风险评估

为评价朱砂叶螨Tetranychus cinnabarinus对3种杀螨剂的抗性风险,在实验室抗性品系选育基础上,应用数量遗传学中的域性状分析法,研究了朱砂叶螨北碚种群对甲氰菊酯、阿维菌素和哒螨灵3种杀螨剂的抗性现实遗传力,并对3种药剂在不同杀死率下抗性发展的速率进行了预测。结果表明：分别单一连续汰选16代后,朱砂叶螨对甲氰菊酯、阿维菌素的抗性倍数分别达26.54和4.51倍,对哒螨灵表现为敏感性降低（抗性倍数为1.16倍）;朱砂叶螨对甲氰菊酯、阿维菌素和哒螨灵的抗性现实遗传力分别为0.2472,0.1519和0.0160。在室内选择条件下,杀死率为50%～90%时,要获得10倍抗性,甲氰菊酯仅需要13～6代,阿维菌素需要约21～10代;哒螨灵需要约197～89代;在田间选择,三种药剂都将需要更长的时间。抗性筛选16代结果表明,抗性风险较高的是菊酯类的甲氰菊酯,其次是生物源农药阿维菌素,杂环类的哒螨灵抗性风险较小。试验结果可为朱砂叶螨抗性治理提供参考。     

QTL复合区间作图中标记筛选的效率及其影响因素研究

高效地筛选标记 ,是复合区间作图方法定位QTLs的基础。筛选出的主效标记和互作标记 ,除了用作控制背景遗传效应外 ,在定位具有上位性效应的QTLs时 ,还将用于构筑两维搜索区间。因而 ,标记筛选的效率将直接影响QTL定位的功效和精度。通过对不同方法筛选标记的效率进行模拟研究 ,发现回归方法明显优于随机效应预测方法 ,同归方法中又以前向选择法简单有效。普通遗传力和基因型×环境互作遗传力的增加都能提高标记筛选效率 ,前者对主效应较大的QTLs影响明显 ,后者对主效应较小的QTLs作用较大。过多过密的标记会降低标记筛选效率 ,其中密度增加对标记筛选的负作用更为突出。为了缓解标记筛选效率制约QTL定位功效的缺陷 ,可以用多环境下筛选出的标记共同构建两维搜索区间