水稻碾磨品质稳定性及基因型×环境互作与气候因子的关系

基于AMMI模型,研究了辽宁省25个水稻品种碾磨品质的稳定性,并对基因型×环境(G×E)互作与气候因子的关系进行了探讨.结果表明:糙米率和整精米率在不同试点间、品种间及G×E互作间差异极显著;糙米率稳定性高的品种有V12(花粳49)、V3(辽粳294)和V4(0163)等,整精米率稳定性高的品种有V3、V1(仙S38)和V18(LDC248)等.糙米率的气候生态适应性表明:品种V15(沈农9810)、V19(雨田301)和V7(桥201-2)分别对低温和高温的环境有特殊的适应性;整精米率的气候生态适应性表明品种V22(营9207)对较高温度的环境有特殊适应性,品种V11(0157)对相对低温和少雨的环境具有特殊适应性,而品种V15(Shenong9810)和V16(龙盘5号)分别适应相对少雨和多雨的环境.     

植物的基因型与环境互作及其稳定性分析

在植物育种中,分析基因型与环境互作及其稳定性是育种理论和实践的重要内容,本文在总结国内外这方面研究成果的基础上,较为系统地介绍了稳定性分析的模型构造和测验方法,对植物育种的理论和实践有重要作用。     

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．     

基因型与环境互作对食用稻米重金属积累特性遗传的影响

采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子数量性状的遗传模型和统计方法,分析了食用稻米汞、砷、铬、镉和铅等5个重金属积累特性遗传的基因型与环境互作．结果表明,5个重金属积累除了受制于种子、细胞质和母体植株三套遗传效应外,还明显受到基因型与环境互作效应的影响．在遗传主效应中,汞、铬和铅积累以母体植株显性效应及其与环境互作效应为主．砷和镉积累则以种子直接加性与环境互作效应和母体植株显性与环境互作效应为主,细胞质效应及其与环境互作效应对这2个重金属积累的影响也较为明显．     

五个箭筈豌豆品系基因型与环境互作效应及农艺性状稳定性

通过 2 a、4个区试点和 5种基因型及其互作效应研究 ,运用混合线性模型和 MINQU E(1)法 ,对箭豌豆包括株高在内的9个农艺性状可塑性进行评价 ,揭示了年份和区试点的生态环境效应、基因型与生态环境互作效应对各农艺性状的可塑性。结果表明 ,种子产量和千粒重等性状的基因型与生态环境互作效应达到了极显著水平 (p <0 .0 1和 p<0 .0 0 1)。生态环境分量 (年份、区试点、年份×区试点 )对各农艺性状的可塑性贡献较大 ,同时在不同生态环境间各农艺性状间差异达到了显著水平 (p <0 .0 5)。其中区试点分量对各农艺性状的可塑性贡献最大 ,各农艺性状在 4个区试点之间差异达到了显著水平 (p<0 .0 1) ,肃南和天祝的 2个区试点的牧草干重和种子产量等重要农艺性状的平均值显著大于另 2个区试点。各农艺性状在不同年份间差异达到了极显著水平 (p<0 .0 1) ,2 0 0 2年各农艺性状的平均值显著优于 2 0 0 1年。牧草干重和种子产量数量性状与气候因子的相关分析表明 ,5～ 8月份的月均温对牧草干重和种子产量的影响作用较大 ,较高的温度有利于牧草干重和种子产量的提高 ;7月份的降水量与牧草干重和种子产量存在一定程度的正相关关系。品系 2 556和 2 560在进行了基因型与环境互作效应稳定性评价后 ,4个区试点两年间都     

基因互作与基因型判定的代数方法

如何根据子代的表型判断基因互作的形式以及确定亲代的基因型，是遗传学上重要的也是困难的问题．本文在完全显性及不考虑非遗传因素的条件下，利用文[1]给出了解决上述问题的代数方法．在应用上，要比以往的方法更为优越．     

环境、基因型及其互作对小麦主要品质性状的影响

  为了解环境(E)、基因型(G)及其互作(G×E)对小麦(Triticum aestivum)主要品质性状的影响效应, 连续两年进行了2组不同试验: 试验1在河南省5个不同纬度点分别种植强筋、中筋和弱筋6个小麦品种, 其品质性状的基因型差异相对较大; 试验2采用9个品种(多为中筋类型), 分别种植于我国主产麦区的8个省份, 其环境差异相对较大。研究结果表明, 2组试验中所有品质性状的基因型差异均达5%或1%的显著水平。试验2中所有品质性状的地点变异均达1%的极显著水平, 而试验1中仅蛋白质含量、湿面筋含量、沉降值、吸水率和延伸性的地点变异显著, 其多数加工品质性状的地点变异不显著。试验1中所以品质性状的地点×基因型互作均不显著; 而试验2中籽粒硬度、灰分、吸水率、形成时间、稳定时间和最大抗延伸阻力存在显著的地点×基因型互作。2组试验结果给我们的启示是: 1)基因型对多数品质性状的影响是第一位的, 因此生产中品种选择对获得理想的加工品质至关重要。2)地点对多数品质性状影响明显, 但其效应大小与试验的环境差异性有关。3)基因型与环境的互作效应明显小于基因型或环境主效应, 且受试验材料(基因型)与环境差异的影响。4)年际间多数品质性状有显著差异, 主要与灌浆期降雨、光照及温度条件有关; 过多降雨、较少日照时数及较低日均温对强筋小麦品质形成不利。     

水稻基因型×环境互作效应分析及其与气候因子的关系

利用多年水稻（早籼稻和晚粳稻）区域试验产量结果和有关试验点气候资料,分析 了基因型×环境互作效应结构变化趋势、与主要气候因子以及试点平均产量的关系等．研究表 明,水稻基因型×环境互作效应值在年度间相对稳定,存在着一个相对稳定的数值．单一试点 水平上产生的交互效应值年度间也保持相对稳定．试点的互作效应由固定部分（由土壤等因素引 起）和随机部分（由不确定气候等因素引起）两部分混合组成,两部分约各占５０％．试点互作效应 与试点对品种判别能力的估算参数（Ｄｊ参数）之间均存在着较好的线性相关关系,与试点平均产 量之间则表现出一种不规则状态．与气候因子的相关性分析结果表明,晚粳稻试验点品种×地点 互作效应与１０月份（灌浆成熟期）的平均日照和平均气温有较大的相关性．从总体趋势上看,气 温和日照与试验点互作效应呈负向相关关系．     

水稻蛋白质和直链淀粉含量的稳定性及G×E互作与气候因子的关系

利用AMMI模型,分析了辽宁省25个水稻品种的蛋白质(PC)和直链淀粉含量(AC)的稳定性,并对G×E互作与气候因子的关系及各品种的气候生态适应性进行了探讨.结果表明,PC和AC稳定性高的品种分别有V3(辽粳294)、V15(沈农9810)、V11(0157)等和品种V2(辽农49)、V13(沈农693)、V1(仙S38)等.温度和日照是影响G×E互作的主要气候因子,PC的气候适应性表明,品种V12(花粳49)和V9(沈农9819)对相对低温和寡照的环境有特殊适应性.各品种AC的气候适应性表明,品种V20(兴3号)、V21(东亚03-51)和V6(茂洋1号)分别对低温寡照、低温多日照和高温多日照的环境具有特殊适应性.     

水稻幼苗中胚轴长度QTL及与Fe2+浓度的互作效应的遗传分析

应用珍汕97B/密阳46的RIL群体及其构建的分子连锁图谱,在4个浓度的FeSO4处理下发芽,测定中胚轴长度。采用QTLMapper基因定位软件检测控制中胚轴长度的加性效应QTLs和加性×加性上位性QTLs,分别在1、2、3、4、5、6、7、8、9、11、12等染色体上定位了27个控制中胚轴长度的QTLs,其中在第1、5、9等3条染色体上定位了6个具有加性效应的QTLs。在CK和FeSO41.79mmol/L浓度下,在第5染色体长臂相邻区间检测到1个加性效应QTL,其增效等位基因来自于父本密阳46,它能使中胚轴伸长0.042cm(CK)、0.172cm(1.79mmol/L),贡献率分别为4.3%和11.4%;在高浓度FeSO4(7.16mmol/L和14.32mmol/L)下分别在1、5、9染色体上检测到的4个加性效应QTL,贡献率为3.5%～10.4%,3个QTL中来自于母本珍汕97B的等位基因使中胚轴伸长0.024～0.046cm,1个QTL来自父本的增效等位基因使中胚轴伸长0.033cm。同时在第5染色体长臂上检测到具有显著的加性效应与Fe2 互作效应的QTL1个。     

QTL×环境互作对标记辅助选择响应的影响

基因型×环境互作是植物数量性状的普通属性和遗传育种改良的关注重点.采用Monte Carlo模拟方法研究了基因型×环境互作对标记辅助选择(Marker-assisted selection,简称MAS)响应的影响,揭示了育种上利用QTL(Quantitafivetrait locus,简称QTL)应当同时考虑其环境互作效应.存在基因型×环境互作下,MAS比普通表型选择更有效.特别以选育广适应性的品种为目标,MAS的优越性更明显.基于单个环境QTLs的MAS,QTL×环境互作效应通常降低了一般选择响应,一般选择响应累积量的降低程度与改良性状的QTL×环境互作效应大小相关.基于多个环境QTLs的MAS,不但产生较高的一般选择响应,而且获得的一般选择响应不受其QTL×环境互作效应大小的影响.但在某一特定环境下获得的总体选择响应仅与改良性状的总遗传率大小有关,普通遗传率和基因型与环境互作遗传率的相对变化对其影响很小.还比较研究了单地和穿梭选择对MAS遗传响应的影响.植物育种者应谨慎将某一环境的QTL信息用于实施另一环境的育种研究.     

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。     

基因与环境互作对云南保山烤烟主要潜香型物质的影响

为研究云南保山烤烟不同品种潜香型物质在不同环境条件下的稳定性问题,将云南保山3个烤烟常栽品种(K326、Y87、Y99)种植在3个海拔的2种土壤上,应用AMMI模型对烤烟主要潜香型物质进行基因型(G)、环境(E)和基因型与环境(G×E)互作分析.结果表明： 基因型、环境及其互作对烤烟叶黄素含量、β-胡萝卜素含量、绿原酸含量的影响均达到显著水平;芸香苷含量主要受基因型影响.烤烟主要潜香型物质含量及其稳定性受G×E互作影响显著,叶黄素含量、β-胡萝卜素含量、绿原酸含量随海拔的增加而显著增加,其稳定性也不同程度得到加强;K326适种在中低海拔区,Y87、Y99适种在中高海拔区.
     

水稻穗部性状的QTL与环境互作分析

分别在两年收集珍汕97／明恢63的重组自交系群体的表现数据,运用混合线性模型的QTL定位方法,联合分析穗部5个性状的QTLs7及QTL与环境互作关系。每穗颖花数、每穗实粒数、结实率、穗长和穗着密度分别检测到10、3、6、8和7个QTLs分别解释各性状变异的29．13％、19．2％、29．46％、26．39％和35．76％。对于同一性状,高值亲本和低值亲本中均存在增效和减效QTL。相关性状QTL的位置表现相同或相似,高值亲本和低值亲本中均存在增效和减效QTL。相关性状QTL的位置表现相同或相似,成族分布。1个穗长QTL,2个每穗颖花数QTL3,3个结实率QTLs表现与环境显著互作,QTL与环境互作效应的贡献率比相应的QTL贡献率略大。遗传力稍高的每穗实粒数和穗着粒密度的DQTL与环境不互作。     

环境和基因型对刺参幼参表型变异和生长的影响

将6个刺参幼参全同胞家系置于E1(高密度,自然光周期)、E2(低密度,全黑暗)和E3(低密度,自然光周期)3种不同环境下养殖60 d,通过建立模型分析环境、基因型及环境与基因型互作对刺参幼参成活率、生长性状的特定生长率和变异系数的影响.结果表明:环境、基因型及其互作对刺参幼参成活率无显著性影响(P＞0.05);环境对刺参幼参体长和体重的特定生长率有极显著性影响(P＜0.01),对其变异系数无显著性影响;基因型对刺参幼参体长和体重的特定生长率、体长变异系数有极显著性影响,对刺参幼参体重变异系数有显著性影响(P＜0.05);基因型与环境互作对刺参幼参体长和体重的特定生长率、变异系数均无显著性影响,因此实验室育种过程中可忽略家系与环境(光周期和密度)互作的影响;E3环境下有利于刺参幼参的生长,其体长和体重的平均特定生长率可达0.03％和1.58％.本研究为刺参家系育种和建立刺参健康养殖模式提供理论依据.     

芥菜型油菜每角籽粒数QTL 的上位性互作和环境互作分析

【目的】为揭示芥菜型油菜及芸薹属作物每角籽粒数形成的分子机理,提高和改良芥菜型油菜产量和育种工作奠定基础。【方法】研究以包含221个芥菜型油菜株系的重组自交系(recombinant inbred line, RIL)群体为材料,在5个环境条件下对每角籽粒数性状进行加性QTL、加性×加性上位互作及环境互作分析。【结果】(1)共检测到7个与每角籽粒数相关的加性QTL,主要分布在芥菜型油菜A02、A03、A05、A08、B02和B03等染色体上,其加性效应分布在(-11.642 4)～4.524 6之间,其中qSS2-71的加性效应和遗传率均最大,分别达到-11.642 4和14.44%,其余6个加性QTL的加性效应和遗传率均较小;(2)检测到7对影响每角籽粒数的加性×加性QTL上位互作效应及其与环境的互作效应,上位性QTL互作效应值分布在(-4.930 8)～4.193 6之间,7对上位性QTL与不同环境互作的遗传力均接近0;(3)每角籽粒数性状的广义遗传率为80.98%,狭义遗传率为30.98%。【结论】综合分析,芥菜型油菜每角籽粒数受一定环境影响,但控制该性状的加性效应受环境影响较小...     

短季棉早熟性的遗传效应及其与环境互作研究

以熟期不同的9个棉花品种为亲本,按部分双列杂交配制46个组合的F1、F2,在3个不同生态环境条件下,研究了7个早熟相关性状的遗传效应及其与环境互作。结果表明:短季棉7个早熟相关性状的遗传均以加性效应为主,同时存在着显性效应,对于播种-现蕾、播种-开花和现蕾-开花还存在着上位性效应;短季棉各早熟性状的遗传效应与环境互作显著。生育期、播种-开花的狭义遗传率均较高,分别为66.1%和49.1%,且与环境互作效应较小,而果枝始节和播种-现蕾的遗传率最低,分别为19.8%和18.8%,且与环境互作达到极显著水平,现蕾-开花、开花-吐絮和株高这3个性状的遗传率及其与环境互作居中。由此说明:早熟性的遗传受环境影响较大,在生态条件差异较大的育种地点,以果枝始节和播种-现蕾作为早熟性指标进行异地选择是不可靠的,而以生育期、开花期为早熟性选择指标是比较可行的。     

结实期相对高温对稻米淀粉粘滞性谱及镁、钾含量的影响

选用武育粳3号(粳稻)和扬稻6号(籼稻)两个水稻品种,利用人工气候室在水稻灌浆结实期进行控温试验,设置全结实期相对高温、结实前期相对高温、结实后期相对高温、全结实期适温(对照,日均温23 ℃)对照4个处理,探讨结实期不同时段相对高温(日均温度-30 ℃)对稻米淀粉粘滞性谱和Mg、K等元素含量的影响.结果表明：结实期相对高温使武育粳3号和扬稻6号淀粉粘滞性谱特征值发生改变,其中糊化开始温度、冷胶粘度、回复值和消减值升高,最高粘度、热浆粘度和崩解值下降;结实期相对高温促进了米粉中Mg、K、N含量的提高,特别是K含量的大幅提高,使稻米中Mg/K和Mg/(N·AC·K)明显降低;而2个水稻品种的直链淀粉含量（AC）对相对高温的反应截然相反,武育粳3号的AC降低、扬稻6号的AC升高.全结实期相对高温对稻米淀粉粘滞性谱和Mg、K等元素含量的影响最大,结实前期其次,结实后期的影响较小,开花后20 d内是稻米淀粉粘滞性谱和Mg、K等元素含量受温度影响的关键时期.Mg/K和Mg/(N·AC·K)与淀粉粘滞性谱特征值显著相关,可以作为稻米食味品质评价的参考指标.     

上位性和QTL×环境互作对水稻(Oryza sativa L.)抽穗期的影响

水稻抽穗期是重要的农艺性状之一,对水稻品种的地理分布和适应性起到关键性作用。适宜的抽穗期是获得高产的前提。因此确定水稻抽穗期的遗传基础在育种计划中具有重要的意义。本研究用一套来源于亲本IR64/Azucena的双单倍体(DH)群体在两个种植季节的试验资料,用基于混合线性模型的复合区间作图方法,对水稻抽穗期QTL的加性、上位性及其与环境互作效应进行了研究。结果表明共有14个QTL影响水稻抽穗期,它们分布在除第5和第9条染色体外的10条染色体上,有8个位点携带单位点效应,5对位点携带双位点互作效应,2个单位点和1对双位点存在与环境的互作,所有效应值介于1.179～2.549天之间,相应的贡献率为1.04%～4.84%。基于所估算的QTL效应值,本研究预测了两个亲本和两个极端型品系的遗传效应值,并讨论了影响遗传效应值与实际观测值偏差的可能原因,以及研究群体所具有的遗传潜力。对水稻抽穗期QTL的定位结果与前人研究基本一致,并进一步证实了上位性和QE互作效应是水稻抽穗期的重要遗传基础。