烤烟不同生育时期产量性状的遗传效应分析

以烤烟高产品种竖把老母鸡和台烟7号与低产品种TI245配制成2个杂交组合,分别获得6个世代植株(P1、P2、F1、F2、B1、B2),运用主基因+多基因混合遗传多世代联合法对2个组合不同生育时期的产量性状进行遗传分析。研究结果表明,2个组合的产量性状在性状建成中发挥调控作用的基因数目与基因效应存在发育阶段性差异。基因加性效应与显性效应存在于整个发育过程中,且效应程度在不同生育时期存在明显差异,同时加性×加性、显性×显性互作效应在产量性状的发育过程中呈间断性表达。基因遗传力在不同生育时期存在差异,现蕾期产量性状的表型变异受基因遗传效应的决定作用高于其他2个生育时期,受环境因素影响小,且不同组合间的基因效应也存在显著差异,组合Ⅱ的遗传效应明显高于组合Ⅰ。不同组合的烤烟产量性状在不同生育时期主基因+多基因遗传效应差异显著,受环境影响程度不同,因此在育种工作中既要考虑基因效应,又要注意环境影响。     

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     

玉米叶夹角形成的遗传基础与分子机制解析*

玉米产量取决于植株捕获光能和固定CO₂合成有机化合物的效率。叶夹角是株型重要性状之一,较小叶夹角有利于提高玉米植株光合作用效率和种植密度,因而有利于提高玉米产量。研究表明玉米叶夹角为多基因控制的复杂数量性状,其遗传力较高,主要受基因的加性效应调控。目前,利用数量性状位点(quantitative trait loci, QTL)定位和全基因组关联分析(genome-wide association study, GWAS)等方法已鉴定数百个玉米叶夹角相关QTL;结合突变体分析等方法,已克隆数十个调控叶夹角关键基因,这为了解玉米叶夹角遗传机制提供了重要参考。由于前人研究所采用群体、分析方法及参考基因组版本不同,各研究之间所鉴定QTL差异较大,因此无法客观揭示叶夹角性状的遗传规律。为此,通过总结前人所定位叶夹角相关QTL和单核苷酸多态性(single nucleotide polymorphism,SNP)位点并构建一致性图谱,鉴定出叶夹角性状定位热点区间,并对调控叶夹角的已知基因进行功能分类。这不仅为了解玉米叶夹角的遗传结构、推动叶夹角相关重要基因克隆提供数据支撑,也对进一步开发叶夹角相关分子标记,指导玉米分子育种和提高玉米产量提供有益指导。     

利用杂种F_2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传效应

大量实验数据和OTL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F_2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应以及主基因的遗传变异占总变异的分量;同时还提出利用P_1、P_2、F_2和F_2 4个世代鉴定多基因存在的方法。以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的骨绿豆×上海红芒早杂交组合的F_2世代数据中发现有主基因的存在,主基因表现出完全显性(晚开花),并且有多基因存在。     

东北春大豆种质资源表型分析及综合评价

种质资源是大豆遗传育种和解析复杂数量性状的基础,通过对种质资源的评价,可指导育种实践中优异互补亲本的选择,提高优异基因交流累加和新品种培育的效率。本研究选用来自东北三省一区1923-2010年间选育的340份春大豆种质资源,通过在牡丹江地区对12个表型性状的2年综合鉴定,评价品种群体遗传变异特点和筛选优异种质资源,结果表明:(1)春大豆种质资源表型变异丰富。除生育期年份间差异不显著外,其他性状品种间和年份间均呈显著的差异,且2年变化趋势相同。有效分枝数变异幅度最大,其次是主茎荚数、单株粒重和株高,这些性状选择潜力较大,品质性状的变异幅度较小,选择潜力有限;(2)表型性状特征频率分布均符合正态分布。受育成单位纬度和育种目标的影响,生育期呈现北早南晚,北部育成品种营养体较小、植株矮小、节数相对较少、脂肪含量较高,南部育成品种营养体较大、植株高大、单株有效节数多且主茎单节最多荚数多,部分品种蛋白质含量相对较高;(3)采用主成分分析方法综合评价表明,吉育71的ZF值最高,综合性状表现最好,表型性状与ZF值相关分析结果显示,生育期、株高、主茎节数、地上部生物产量、收获指数、主茎荚数和主茎单节最多荚数等7个表型性状可作为春大豆种质资源综合评价指标。在大豆育种中应重视利用具有丰富遗传多样性的基因资源,在亲本选配时适当选择综合性状优良、育种性状优势互补的种质。     

玉米单株穗数及其它数量性状的基因效应与遗传变异分析

对于玉米单株穗数、籽粒产量及其他重要数量性状进行了世代平均值分析。试验包括多穗×非多穗自交系间的28个杂交组合的P_1、P_2、F_1、F_2、B_1和B_2群体两年的结果。单株穗数、开花前日数和穗位高在大多数组合内表现为显著的加性基因效应。籽粒产量、开花前日数、株高和穗位高几乎在所有组合内都表现显著的显性效应。所研究的10个性状平均加性效应引起的变异比例一般都超过显性效应变异比例。三种基因效应中,上位效应对世代平均值遗传变异的贡献最小,而且往往不显著。籽粒产量的遗传变异主要由基因的显性效应所引起。     

白菜叶裂数性状主基因+多基因遗传分析

以叶片全缘的大白菜自交系(P1)和叶缘深裂的欧洲白菜型油菜自交系(P2)杂交所获得的6个基本世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)为材料,应用主基因+多基因混合遗传模型对白菜叶裂数进行遗传分析。结果表明,白菜的叶裂数受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因的控制,第1对主基因加性效应为-1.154 7,显性效应为-1.516 8;第2对主基因的加性效应为-1.154 8,显性效应为1.034 9;多基因加性效应为0.591 9,显性效应为1.145 2,2对主基因间存在明显的交互作用。B1、B2和F2世代叶裂数的主基因遗传率分别为88.48%、90.40%、93.03%;多基因遗传率分别为4.114%、0、0。B1、B2、F2世代叶裂数表现出较高的主基因遗传率,受环境影响较小。在白菜叶裂数性状的改良中应以主基因为主,并适于早代选择。     

棉花高品质纤维性状的主基因与多基因遗传分析

利用主基因与多基因混合遗传模型联合分析方法 ,通过纤维强度不同的 5个亲本配制的 8个组合 ,研究了棉花主要纤维品质性状的遗传。联合分析发现 ,在不同性状不同组配方式的 14个组合中 ,有 12个存在主基因 ,表明了纤维性状主基因存在的普遍性 ,以F2∶3 家系的预测效果最好 ;双亲纤维品质性状均存在较大差异的组合——— 72 35×TM1F2 代强度主基因的遗传率为 0 .196 ,麦克隆值为 0 .32 0 ,长度为 0 .139,回交世代的主基因遗传率小。除纤维长度总的显性效应为较高的正值外 ,其余各纤维性状的主基因显性与多基因显性的总和为负值或接近 0 ,杂合状态下大多数纤维品质性状表型值会偏向中亲值或低亲值 ,单纯依靠表型选择效率低。因此 ,很有必要对棉花品质性状进行分子标记辅助育种选择     

甘蓝型油菜育种亲本单株产量与农艺性状相关性分析

油菜是我国重要的油料作物,提高油菜产量是油菜育种的首要目标之一。油菜育种中,考察和分析油菜种质的主要农艺性状是筛选育种亲本材料配制优良组合的前提基础,可以为高效开展重要性状的改良提供有效的科学依据。以213份长江流域油菜主产区育种单位提供的甘蓝型油菜育种亲本为材料,采用相关分析、通径分析、多元回归分析及主成分分析等方法,探讨在成都平原气候条件下,油菜单株产量与10个相关农艺性状之间的关系,明确甘蓝型油菜产量形成的主要决定因子。结果表明,不同地区油菜资源农艺性状存在较大差异;单株产量与株高、主序有效长度、一次有效分枝数、主序有效角果数、角果长度、每角果粒数和千粒重呈极显著正相关,与营养生长天数呈显著负相关;对单株产量直接影响最大的是株高,其次是每角果粒数和一次有效分枝数,间接作用最大为主序有效长度,其次是主序有效角果数和一次有效分枝高度。逐步回归分析表明,株高、每角果粒数、一次有效分枝高度和一次有效分枝数是决定单株产量的主要因子;通过主成分分析,可将相关性状综合为4大类:株高控制因子、生育期控制因子、产量性状控制因子和株型控制因子。本生态区域内决定产量形成的关键性状为株高、每角果粒数、一次有效分枝高度和一次有效分枝数,本研究得出的结果对于充分利用各育种单位亲本材料优良性状提供了有价值的参考。     

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.     

对生玉米产量性状的杂种优势和配合力分析

本文利用对生基因转育获得的对生与互生自交系及其杂交组合,研究了对生性状对产量性状杂种优势和配合力的遗传效应的影响。结果表明:对生玉米同互生玉米一样具有普遍的杂种优势,在产量性状上F1对生株优势互×互组合大于对×对组合和对×互(互×对)组合;对生性状的转育对产量性状的一般配合力有降低效应,而含有对生基因的互生玉米具有较高的一般配合力效应,因此,在对生玉米育种中可以利用含有不同对生基因的互生自交系作亲本来组配杂交组合(互×互),从而获得较高的制种产量和高产的对生杂交种。     

玉米穗部性状的多世代联合遗传分析

以玉米自交系095和L26为亲本,通过对P1、P2、F1、F2、B1、B26个基本世代联合分析,研究了秃尖长、穗行数、穗粗、千粒重、穗重、单株产量等穗粒性状的遗传模型。结果表明:穗行数、穗重、单株产量的最适模型为D-2模型,即1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗粗、千粒重的最佳模型为B-1模型,符合两对基因加性-显性-上位性模型;秃尖长的最佳模型为E-3,符合两对加性主基因+加性-显性多基因模型。本研究利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法对玉米穗部性状进行遗传分析,有助于阐明玉米穗部性状的遗传规律。     

纯系间数量性状主基因差异的遗传分析

将Ｅｌｓｔｏｎ模型应用于存在主基因差异的系间杂交的分离世代分析,提出利用似然函数分析数量性状的尺度效应、主基因分离比例以及主基因效应和微基因效应的方法,并应用于水稻遗传实验,结果表明,半矮秆籼稻品种南京１１号带有的隐性矮秆主基因,效应大约为４０－５６ｃｍ,微基因效应以加性为主,且主、微型基因存在显著互作,但互作和微基因效应均远小于基因效应。     

烤烟叶数、叶面积的遗传分析

以叶数较少、叶面积较小的烤烟品种丸叶为母本(P1),以叶数较多、叶面积较大的烤烟品种Coker319为父本,构建了6个世代分离群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型的联合分离分析方法,分析烤烟杂交组合丸叶×Co-ker319叶数、叶面积的遗传效应。结果表明:烤烟的叶数和叶面积均受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因(E0)控制,其中叶数遗传以加性效应及显性×显性上位性效应为主,叶面积几种遗传效应差不多,其上位性效应>加性效应>显性效应,叶数和叶面积在B1世代的主基因遗传率分别为36.91%和2.13%,多基因遗传率分别为31.00%和19.53%,B2世代的主基因遗传率分别为51.60%和50.92%,多基因遗传率分别为16.84%和13.26%,F2世代的主基因遗传率分别为42.63%和30.32%,多基因遗传率分别为42.08%和12.18%,叶数和叶面积的主基因遗传率较高,适合在早代选择。     

甘蓝型油菜主要农艺性状的遗传模型和基因效应分析

本文以甘蓝型优质油菜(81008×Tower)正反交各12个世代的资料,按照4种不同的遗传模型,对包括单株产量在内的8个农艺性状的遗传方式进行了详尽地分析。结果表明:所有性状的遗传皆不符合简单的加性-显性模型,上位性效应普遍存在,且对世代平均数有较大影响;单株产量及几个产量性状的遗传均受重复型互作基因的控制,杂种优势需利用三基因或多基因间的互作效应。     

水稻核不育系4个柱头性状的遗传分析

为改良水稻(Oryza sativa)核不育系柱头性状提供遗传信息, 调查了粳型核不育系7001S、籼型核不育系Z913S及其杂交、自交获得的F₁、F₂和F_2:3群体的4个柱头性状, 分析了4个性状间的相关性, 并利用主基因+多基因遗传模型对2个世代4个性状进行遗传分析。结果表明, 4个性状两两间呈极显著正相关, 相关系数介于0.274-0.897之间。除F_2:3群体中花柱长度和柱头外露率分别表现出受2对加性-显性主基因和1对负等效加性-显性主基因+多基因控制外, F₂和F_2:3群体的柱头长度、花柱长度、柱头-花柱总长度以及柱头外露率均表现出受2对主基因和多基因控制, 且F_2:3群体中控制花柱长度的主基因表现出加性-显性效应, 其余均表现出加性-显性-上位性效应。2个世代中4个性状均以主基因遗传为主。     

小麦杂种世代生育期与产量的遗传关系

用二个杂交组合的F2-F4代材料, 研究了小麦生育期性状的遗传变异以及与产量的关系。各生育期的变异如下:开花-成熟期>拔节-抽穗期>播种-拔节期>抽穗-开花期。各生育期性状在杂种早期世代(F2、F3)具较高遗传力。单株产量与开花-成熟期正相关,与拔节-开花期负相关,与全生育期相关不显著。对开花-成熟期正向选择,拔节-开花期负向选择,产量可获较大遗传改进。     

428份玉米自交系籽粒脱水速率的比较分析北大核心CSCD

玉米籽粒的脱水速率是决定收获期籽粒含水量的关键因素。本研究同时在新乡原阳、商丘虞城和周口郸城调查428份玉米自交系在授粉后35～55 d不同时期的籽粒脱水速率及相关农艺性状。结果表明:428份自交系的籽粒脱水速率在三地均表现出丰富的遗传多样性,与穗轴含水量、苞叶含水量呈显著相关,与籽粒含水量呈极显著相关,与穗位高、株高、雄穗分枝数、抽雄期、吐丝期无显著相关,但与苞叶数及生理成熟期的相关性并不明确;在428份玉米自交系中,授粉后35～55 d籽粒脱水速率仅与授粉后35～40 d籽粒脱水速率(生理成熟期前)存在极显著相关,与50～55 d的籽粒脱水速率(生理成熟期后)无显著相关。这表明生理成熟期前的籽粒脱水速率对授粉后35～55 d籽粒脱水速率的影响更为显著。依据生育期、授粉后35～55 d籽粒脱水速率及授粉后55 d的籽粒含水量,共筛选出生育期不同、籽粒含水量低(低于25%)、籽粒脱水速率快(大于1%)的玉米自交系共计42份。     

主基因-多基因混合遗传分析中的EM算法

大量试验数据和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．本文研究利用混合分布理论鉴定和分析主基因-多基因混合遗传模型的具体方法,推导了鉴定主基因存在和多基因存在的EM算法．以大豆开花期性状为例说明了该方法的应用,在所分析的两个杂交组合的F_2世代数据中均发现有主基因的存在、骨绿豆×泰兴黑豆杂交组合中主基因几乎不存在显性,骨绿豆×上海红芒早杂交组合中主基因（晚开花）表现出完全显性,并且有多基因存在.     

粳稻穗部性状遗传分析

从粳稻（Oryzasativassp.japonica）RIL群体中选取每穗颖花数极端少的品系丙堡3201和丙堡3205及每穗颖花数极端多的品系丙堡3145和丙堡3214,配制丙堡3201×丙堡3145和丙堡3214×丙堡3205两个组合的P1、P2、F1、B1、B2和F26个世代,调查每穗颖花数、每穗实粒数、穗长、一次枝梗数和二次枝梗数的表型分布,并运用主基因＋多基因混合遗传模型,对这5个性状进行了遗传分析。结果表明,每穗颖花数性状在2个组合的各分离世代均未出现超亲分离,而其它4个性状均有不同程度的超亲分离。一次枝梗数受1对主基因＋多基因控制;其余4个性状均受2对主基因＋多基因控制。每穗颖花数、每穗实粒数、穗长和二次枝梗数4个性状以主基因遗传为主,一次枝梗数性状以多基因遗传为主。