对生玉米籽粒品质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,研究了对生性状对玉米主要品质性状的杂种优势和配合力的遗传效应的影响。结果表明:对生自交系籽粒品质性状的配合力效应一般高于互生玉米,在蛋白质含量上,对生F1杂种优势与普通互生F1无明显差异,而在油份和淀粉含量上对生F1较互生表现出明显的优势。不同组配方式对F1对生群体籽粒品质性状的杂种优势存在差异,在对生组合利用中通过互×互组配较对×对组配能使F1获得更高的蛋白质含量;选育含油量较高的对生系,利用对×对组合有助于选育高油杂交种;选育淀粉含量较高的含有不同对生基因的互生自交系作亲本,利用互×互组配有助于选育高淀粉对生杂交组合。     

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。     

我国玉米自交系茎秆性状多样性分析

研究我国玉米自交系茎秆性状特征及其多样性,是培育宜机收玉米品种的重要前提。本研究以兰卡斯特、PB、四平头、旅大红骨和瑞德五大主要类群70份主要玉米自交系为材料,调查12个茎秆相关性状(茎高、穗位高、穗位系数、茎节数、穗位节、穗节系数、穗茎长、穗茎粗、茎鲜重、茎干重、含糖量和含水量),分析性状相关性和类群多样性。结果表明,我国地方种质四平头和旅大红骨茎秆性状表型变异丰富;灌浆期玉米茎秆含水量比较稳定;玉米植株高度与茎节长度显著相关;玉米雌、雄穗节之间的节间数比较恒定;玉米茎秆含糖量与茎节长度、茎粗、果穗着生位置有关;有效降低穗位高度应从降低果穗着生节入手;类群茎秆特征鲜明:兰卡斯特茎节较少,瑞德茎秆较粗,PB茎秆较细,旅大红骨茎秆较粗、茎节较短,四平头植株较矮、茎秆含糖量较低、干物质含量较低;兰卡斯特×四平头和兰卡斯特×PB类群间存在较强的生物量及籽粒产量杂种优势;挖掘和利用茎节较长、穗位较低的玉米地方种质是我国宜机收玉米育种的技术途径。本研究结果对玉米育种具有重要指导意义。     

不同杂种优势群玉米籽粒脱水速率分析

研究不同杂种优势群玉米自交系籽粒脱水速率的特性,筛选脱水速率快的自交系,为选育适应机械化作业的玉米杂交种提供借鉴。本试验采用烘干测定173份玉米自交系的籽粒的脱水速率及其相关性状,利用覆盖玉米全基因组的210对SSR标记对实验材料进行全基因组扫描,通过Structure V2.3.4 软件揭示其群体结构。对不同杂种优势群平均籽粒脱水速率进行方差分析,并筛选出各个群中籽粒灌浆速率快的自交系。研究结果如下：籽粒脱水速率在不同自交系间存在显著差异,与苞叶、穗轴及籽粒的含水率等性状间存在显著相关性。试验共筛选到脱水速率大于1%的自交系20个;授粉后40天时籽粒的含水率低于21%的自交系10个。参试自交系分成P、旅大红骨、瑞德、兰卡斯特和塘四平头5个杂种优势群;授粉后40天脱水速率依次是Reid群0.92%、Lancaster群0.85%、旅大红骨群0.82%、混合群0.80%、P群0.76%、塘四平头群0.56%。     

玉米籽粒性状的遗传效应分析

采用二倍体胚和三倍体胚乳种子遗传模型及其分析方法,以5个玉米自交系及其配制的F1,F2,BC1,BC2世代为材料,研究5个玉米种子性状的胚直接效应、胚乳直接效应、母体效应和细胞质效应。分析结果表明,除粒宽外,各性状的遗传同时由细胞质效应和胚、胚乳、母体基因效应所控制,百粒重主要受胚乳和母体效应的影响,粒长的遗传以母体效应为主,粒宽和粒厚以胚乳效应为主。各部位籽粒百粒重的胚乳直接加性效应与母体加性效应的协方差达到显著或极显著水平,其余性状的胚、胚乳直接效应与母体效应间的协方差均不显著,通过母体植株的遗传表现可以对这些性状进行有效的选择。S22 是改良百粒重的优良亲本。 Abstract：The embryo,endosperm and cytoplasm effects of seven seed traits were studied by genetic model for diploid embryo and triploid endosperm plant seeds using five inbreds and their F1, F2, BC1 and BC2 generations. The estimates of genetic variance components indicated that the inheritance of all other kernel traits was controlled by the four effects except kernel width. The 100?kernel weight was mainly controlled by endosperm and maternal effects , and kernel length was controlled by the maternal effects,while endosperm conrrolled kernel width and kernel thickness. Except the significant or highly significant covariances between the endosperm direct additive and maternal additive effects for 100－kernel weight,all other traits between the embryo or endosperm direct effect and the maternal were not significant. So,maize inbreds could be developed by direct selection based on maternal plants for these traits. S22 was the best inbred of the improvement for kernel weight in this study.     

玉米自交系子粒中锌和铁含量的配合力分析

选用子粒锌、铁含量有显著差异的7个玉米自交系,按NCⅡ7×7不完全双列杂交设计组配21个杂交组合进行玉米子粒锌和铁含量的配合力分析.结果表明,7个亲本中,锌含量最高的是亲本178(22.00mg/kg),铁含量最高的是亲本鲁原92(28.29mg/kg);21个杂交组合中,锌含量最高的是丹340×178(20.50mg/kg),铁含量最高的是鲁原92×178(29.95mg/kg).自交系178和鲁原92子粒锌和铁含量一般配合力效应值显著高于其他自交系,是比较理想的富集锌和铁的亲本.遗传参数分析表明,子粒锌、铁元素含量以非加性方差为主.2005年和2006年7个自交系锌和铁含量的变异分析表明,不同自交系子粒锌、铁含量在年度间的稳定性不同,其中自交系丹340子粒锌、铁含量较高并稳定性好.     

苦荞重组自交系群体籽粒黄酮含量与产量性状分析

为揭示影响苦荞籽粒黄酮含量的主要因素,获得高黄酮含量的苦荞种质,该文以"小米荞×晋荞2号"重组自交系(RILs)群体为材料,采用酶标仪检测籽粒黄酮含量,调查了百粒重、籽粒长宽比、株高、分枝数及籽粒产量等性状的变异,并探究籽粒黄酮含量与产量性状之间的相关关系,比较了不同粒色、不同粒型苦荞株系的籽粒黄酮含量的差异,基于聚类...     

茄子氮素利用效率相关性状的配合力分析

在筛选氮素利用高效茄子自交系的基础上,利用Griffing-Ⅱ设计,在两个氯素水平下(450kg/hm2争不施氮)分析了7个茄子自交系氮素利用效率相关性状的配合力.结果表明,两个氮素水平下,氮效率受加性效应和非加性效应的共同控制;氮素吸收总量和氮素利用效率则以加性遗传为主.氮高效育种中,自交系609和749在两个氮素水平下均有较高的氮效率一般配合力.与高氮处理相比,低氮条件下氮素利用效率相关性状的广义遗传力有所增大,而狭义遗传力多为递减趋势.     

普通玉米籽粒性状的遗传效应分析

采用二倍体种子遗传模型及其分析方法,研究了５个玉米籽粒性状的直接效应、母体效应和细胞质效应．分析结果表明,各性状的遗传同时受种子直接效应和母体效应的影响,细胞质基因对百粒重和粒宽具有极显著影响．除粒长、粒厚的直接显性效应与母体显性效应间的协方差外,直接效应与母体效应间的协方差均不显著．因此,通过母体植株的表现可对这些性状进行有效的选择．Ｓ_２２和 ８７－１是改良粒重的优良亲本．选择粒较宽的自交系作母本有利于提高后代选系及Ｆ_１的百粒重．     

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。     

玉米穗部性状及其一般配合力的关联分析

穗部性状是影响玉米产量的重要性状,一般配合力是评价玉米自交系利用价值的重要指标。为解析穗部性状及其一般配合力的遗传基础,本研究对248份玉米自交系组成的自然群体和以其中100份自交系为母本按照NCⅡ遗传交配设计与4个测验种(Mo17、昌7-2、E28和郑58)组配的400份F1杂交组合的穗部性状进行研究,并利用分布于全基因组的83057个SNP标记进行穗部性状及其一般配合力的关联分析。结果表明,穗长、穗粗2个穗部性状基因型间、环境间差异达极显著水平,其广义遗传率分别为81.22%和87.70%。母本间、父本间及不同杂交组合间穗长、穗粗差异均达极显著水平,在基因型方差中特殊配合力贡献率较大。利用2年2点4个环境下的数据分别进行关联分析,检测到34个性状SNP关联,利用BLUP值检测到7个性状SNP关联。这些性状SNP关联可解释的表型变异为0.01%～19.42%,其中有5个性状SNP关联的表型贡献率大于10%,未检测到穗部性状本身与一般配合力性状的相同SNP位点。基于该群体的LD衰减距离在显著关联SNP位点上下游各120 kb范围内进行候选基因搜索,共发现158个候选基因,推测可能的候选基因涉及泛素代谢相关基因(GRMZM2G360374、GRMZM2G049568、GRMZM2G178120),β半乳糖苷酶(GRMZM2G178106),丝氨酸苏氨酸蛋白激酶(GRMZM2G127050),赖氨酸和组氨酸特异性转运体(GRMZM2G116004)。研究结果为解析玉米穗长和穗粗及其一般配合力的遗传基础和分子辅助选择育种提供了参考。     

玉米自交系黄早四籽粒白顶的初步研究

通过对分别具有黄早四Ｍｏ１７或同时具有两者轿缘的三组不同杂交组合Ｆ１果穗上白顶籽粒的研究分析,发现户单１号的籽粒白顶性状是其双亲共同作用的结果,自交系黄早四的籽粒白顶可遗传给后代,而Ｍｏ１７对其表现起一定作用,当杂交种同时具有两者血缘时,果穗上正常数粒与白顶籽粒相间着生。不完全双列杂交结果表明,黄早四改良系的杂交种也存在籽粒白顶现象,但白顶籽粒的比率各改良系杂交种差异较大,且代于黄早四的杂交种;Ｍ     

基于DUS测试性状的玉米自交系形态多样性分析

利用DUS测试中的47个性状对15份普通玉米自交系和13份糯玉米骨干自交系进行了形态多样性研究。结果表明:本研究所选用的普通玉米自交系较糯玉米自交系的形态变异更为丰富;47个性状的Shannon-Weaver多样性指数存在较大差异。聚类分析表明,糯玉米自交系紧密地聚在一起,与普通玉米自交系存在较大形态差别。DUS测试性状涵盖的信息量大且受环境影响相对较小,可应用于玉米自交系的形态多样性分析。     

用玉米籽粒性状做遗传实验

在遗传学的研究中,玉米各部分的变异性状明显,是研究遗传与变异的好材料。玉米籽粒各部分的构造及其变异性状玉米籽粒在植物学上称为颖果,由果皮、胚乳和胚三部分构成(图1)。果皮与种皮愈合,     

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。     

小麦籽粒品质性状的杂种优势和相关分析

以6个小麦品种（系）组配的6个杂交组合F1为供试材料,对其籽粒品质性状进行了杂种优化、性状相关和亲子相关分析。结果表明：（1）粉质参数中的形成时间和稳定时间杂种优势最强,分别为56.49％和32.23％;籽粒蛋白质含量和硬度的优势最弱,分别为-2.73％和-0.9046％;沉淀值和湿面筋含量的优势居中,分别为6.88％和5.88％。（2）粉质参数中的吸水率、稳定时间同其它几个指标之间呈显著或极显著相关;沉淀值与籽粒蛋白质含量呈正相关,但不显著,与湿面筋含量呈显著负相关;湿面筋含量与籽粒蛋白质含量呈显著负相关。（3）杂种F1的籽粒Zeleny沉淀值与高亲值,低亲值和中亲值呈显著和极显著正相关;籽粒蛋白质含量和湿面筋含量与高亲值,低亲值和中亲值呈负相关或不相关。     

玉米开花期相关性状的QTL分析

利用玉米强优势组合(Mo17×黄早四)自交衍生的191个F_2单株构建了由SSR和AFLP标记组成的分子连锁图谱,用F2进一步自交产生的184个F_(2:3)家系调查散粉期、吐丝期和开花-吐丝间隔期(ASI)的表型值,采用基于混合线性模型的复合区间作图法和相应的作图软件QTLmapper/V2.0,在两个生长环境下定位了与散粉期、吐丝期和ASI相关的QTL数目分别为13、7和5个,检测到3对控制散粉期、17对控制吐丝期和5对控制ASI的上位性效应位点;同时发现了与环境存在显著互作的3个散粉期、3个吐丝期和2个ASI单位点标记区域以及1对散粉期、3对吐丝期和2对ASI上位性效应区域.对玉米散粉期、吐丝期和ASI遗传基础中遗传因素相对作用大小分析表明,加性效应、部分显性效应和上位性效应是玉米开花期相关性状的重要遗传基础.     

玉米自交系秸秆品质性状鉴定与评价

利用近红外漫反射光谱法,对50份常用普通玉米自交系和50份高油自交系秸秆的中性洗涤纤维(NDF)、酸性洗涤纤维(ADF)、可溶性糖(WSC)和粗蛋白(CP)4个品质性状进行了鉴定评价和相关性分析。结果表明,各品质性状变异较大,各性状自交系间差异均达极显著水平。不同品质性状变异程度不同,其中WSC含量变异最大,变异系数达34.23%。WSC与NDF、ADF极显著负相关,NDF与ADF含量极显著正相关。高油系表现为高WSC、CP和低NDF、ADF含量,总体上高油系秸秆品质优于普通玉米。     

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。