小麦籽粒蛋白质含量及其品质的遗传分析

本文报道6×6小麦双列杂交下耔粒蛋白质及两个必需氨基酸的遗传控制。 1.W_r/V_v分析表明,F_1籽粒蛋白质和赖氨酸为部分显性,色氨酸为超显性。主要研究性状的高值与隐性等位基因相关,低值与显性等位基因相关。F_2的蛋白质中的色氨酸在汰除阵列2和6后,符合了简单“加性-显性”模型,F_2其它性状W_r/V_r,分析结果与F_1基本一致。 2.F_1的蛋白质中的赖氨酸和色氨酸平均显性度为超显性,但在F_2则降为部分显性;其它性状在两个世代中均表现为部分显性。 3.蛋白质含量与株高、籽粒中的赖氨酸和色氨酸呈显著正相关;而与单株产量、千粒重和蛋白质中的赖氨酸和色氨酸呈显著负相关。     

水稻白化苗性状的遗传分析

携有白化苗性状的水稻品种金龙与不含有白化苗性状的其它九个水稻品种杂交,F_1苗期表现全绿,F_2苗期绿叶苗与白叶苗的分离比经 X~2测验完全符合3:1的遗传模式,从 F_2中选出的白苗 F_3仍表现为白化苗,从 F_2中选出的绿苗 F_3里面有的株系表现为全绿(即绿苗纯合体),有的株系表现为分离,仍符合3:1的分离比。水稻白化苗性状由隐性单基因控制,不受细胞质的影响。结合两系杂交制种及杂交稻生产,利用杂交手段,已经成功地转育出含有纯合白化苗基因的不育系。     

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.     

B型杂交籼稻的F_1、F_2和F_3产量优势及有关性状的初步分析——三系杂交稻多代利用的探讨

籼型水稻“B型莲源早”不育系的不育类型属配子体不育,杂种后代无育性分离,表现全可育。在单株植(一粒种子苗)情况下,参试的3个杂交组合的F_1都具有较大的产量优势,F_2仍保持一定的优势,但F_3除了一个组合外,优势则完全消失。F_2代优势降低的主要因素是有效穗的减少。F_3优势的下降,除了穗数的减少是主要因素外,粒数的减少也是原因之一。F_2、F_3有效穗的减少是分蘖力弱这一特性所决定的,适当增加插植苗数,可提高有效穗。本试验的3个组合F_2生育期的分离,对产量并无多大影响。据此认为,属配子体不育系所配出的某些组合杂种生产上除了应用F_1以外,如采用相应的措施来提高穗数,F_2的利用还是有可能的,F_3一般则不宜采用。     

小麦千粒重的配合力分析

根据“格子方”实验设计所得资料,分析了小麦千粒重的杂种优势、亲本配合力和F_1组合遗传力。 资料表明,小麦千粒重遗传呈现完全显性到超显性,加性基因效应与显性效应大体上同等重要。一般配合力数值中等大小,广义遗传力数值中等而狭义遗传力偏低。     

水稻幼苗活力性状的低温反应数量性状基因座检测

以籼粳交“密阳23/吉冷1号”的F2：3代200个家系作为作图群体,在12℃冷水胁迫下,进行苗高、苗鲜重和苗干重等水稻幼苗活力性状的低温反应鉴定,并利用由SSR标记构建的分子连锁图谱为基础,对冷水胁迫下苗高、苗鲜重和苗干重以及它们的低温反应指数进行了数量性状基因座（QTLs）检测。研究结果表明,低温胁迫下上述幼苗活力性状在F3家系群中均表现为接近正态的连续分布,表现为由多基因控制的数量性状;在第1、2、7、8和12染色体上,检测到与幼苗活力性状的低温反应相关的QTL共12个,对表型变异的贡献率范围为5．2％-17．9％,其中位于第2染色体RM262-RM263区间和第12染色体RM270-RM17区间的与低温下苗高相关的qCSH2和qCSH12,以及位于第12染色体RM19-RM270区间和第1染色体RM129-RM9区间的分别控制低温下苗干重及其低温反应指数的qSDW12和qCSDW1对表型变异的贡献率较大,分别为16．6％、17．9％、15．9％和16．2％。其增效等位基因均来自吉冷1号,前两者均表现为加性效应,后两者分别表现为显性和超显性。     

利用三倍体胚乳遗传模型定位玉米籽粒淀粉含量QTL

在两种环境条件下种植以普通玉米自交系丹232和爆裂玉米自交系N04为亲本构建的259个F2:3家系群体, 采用SSR标记构建了包含183个标记的玉米遗传连锁图谱, 覆盖玉米基因组1 762.2 cM, 标记间平均距离为9.6 cM。利用三倍体胚乳遗传模型和区间作图方法对籽粒淀粉含量进行了QTL定位和遗传效应分析, 春、夏播条件下共检测到10个QTL, 春播条件下检测到的QTL在夏播均被检测到, 分别位于第1、3、4、5、7染色体上,可解释淀粉的表型总变异分别为36.84%和72.65%, 单个QTL解释表型变异介于4.74%~11.26%。在检测到的 QTL中, 有2个QTL的遗传作用方式在春播均表现为超显性, 而夏播分别为加性和部分显性; 其他2个为加性, 1个为部分显性, 5个为超显性。3个QTL的增效基因来自丹232, 其余QTL的增效基因均来自N04。     

超显性效应对水稻杂种优势的重要作用

在衍生于杂交稻推广组合汕优10号的群体中,单株产量和单株穗数表现出明显的F₁超亲优势和F₂自交衰退.以均匀分布于连锁图谱的标记为固定因子,将F₂群体分成亚群体,发现在大量亚群体中,特别是固定因子为杂合型的亚群体中,杂合度与产量和穗数呈显著正相关.在表现这种相关性的杂合型亚群体中,检测到15个单株产量QTL和13个单株穗数QTL,其中大多表现超显性.结果表明,超显性效应是水稻杂种优势的重要基础之一.     

大豆杂交种第一代优势的研究

大豆为自交作物,在一般情况下,天然杂交率为0.36％左右。因此,大豆品种间在遗传上便普遍地存在着不同程度的差异,而且这种差异是相对地稳定持久的。在这个基础上,大豆品种间的杂交种第一代,便在遗传上具有不同程度的杂合性,从而在不同程度上,便表现了显明的杂种优势现象。Leffel及Weiss(1958)用10个亲本进行了45种可能的杂交组合,研究结果指出,产量与株高均表现完全显性至超显性现象,从而表现具有显明的杂种优势;油份及种粒大小,表现部分显性;开花期、成熟期、开花至成熟日数、蛋白     

陆地棉遗传图谱构建与纤维品质性状QTL定位

以陆地棉(Gossypium hirsutum L.)品种Bar19/1和Acala1517-77杂交的108个F2单株为材料,应用85个标记(70个SSR标记和15个AFLP标记)构建了总长为814cM的遗传图谱,覆盖棉花基因组的18.3%。该图谱包含25个连锁群,分别对应到17条染色体和4个未知连锁群。应用复合区间作图法分析了该组合的108个F2单株和F3家系纤维品质性状,从遗传图谱上检测到19个纤维品质数量性状基因座(QTL),包括5个纤维长度、6个纤维比强度、4个伸长率及4个马克隆值QTL,分别解释各性状表型变异的15.11%~28.45%、8.46%~24.51%、11.08%~27.55%和9.23%~42.21%。纤维长度和伸长率的QTL以部分显性为主,少数具有超显性,比强度QTL以加性和部分显性为主,4个马克隆值QTL中有3个表现为超显性。研究结果表明,陆地棉Bar19/1和Acala1517-77间多态性位点丰富,有利于构建高密度遗传图谱,纤维品质性状的QTL分析从分子水平上揭示了纤维品质的遗传基础。     

问题解答

问:什么叫显性性状? 答:在遗传学中,人们对显性性状这一名词的解释,常见的有两种:一说:显性性状是在杂种子一代(F_1)中所表现出来的性状;另一说:显性性状是在F_1中所表现出来的亲本性状。我们认为以上两种说法均欠妥。显性性状应解释为“在核遗传的杂种子一代中所表现出来的那个亲本性状”。在细胞质遗传中,不论正交还是反交,在F_1中总是表现出母本性状。如     

苗期紫花苜蓿株体对不同地区垂穗披碱草种子萌发生长的化感作用

以发芽率、苗长、根长、苗干重、根干重变化为种子萌发和幼苗生长参数,研究苗期紫花苜蓿(Medicago sativa)植株浸提液对不同地区垂穗披碱草(Elymus nutans)种子萌发生长的化感作用。结果表明:地上部浸提液对LS、DX垂穗披碱草种子发芽率具有明显的促进作用,而对GS、KMX、LKZ、LZ地区垂穗披碱草种子发芽率均表现为抑制作用,其中对GS垂穗披碱草种子发芽率的抑制作用最强,在14.5%和5.5%浓度处理时抑制率分别为57.89%、55.26%;苗长方面,浸提液5.5%浓度对垂穗披碱草苗长的抑制率顺序为:LZNQDXLSKMXQHGSLKZ,14.5%处理时抑制率顺序为:LZKMXLKZNQGSQHDXLS,其中抑制率最高的为LZ垂穗披碱草,在14.5%和5.5%浓度处理时抑制率分别为33.03%、28.97%;根长方面,5.5%处理对垂穗披碱草根长的抑制率顺序为:QHNQLZKMX、GSLKZDX、LS,14.5%处理时抑制率顺序为:GSQH、NQLZLSKMXDXLKZ,其中在高浓度下抑制率最高的为GS垂穗披碱草,抑制率为57.69%;地上部浸提液对LKZ、LZ垂穗披碱草苗干重均具有促进作用,高浓度浸提液对NQ垂穗披碱草苗干重产生促进作用(RI0),而对KMX、DX垂穗披碱草苗干重均表现为抑制作用;根干重方面,浸提液对LS、QH、GS、NQ、LKZ垂穗披碱草根干重均有明显的抑制作用,而对KMX、DX垂穗披碱草根干重产生促进作用,高浓度浸提液对LZ垂穗披碱草的根干重产生促进作用。从根浸提液的作用来看,根浸提液除对LS、DX垂穗披碱草种子发芽率和根干重、GS垂穗披碱草种子发芽率和苗干重及NQ垂穗披碱草根干重具有促进作用外(P 0.05),对其余地区垂穗披碱草的各项指标均有明显的抑制作用(RI0)。所有以上结果表明,紫花苜蓿植株浸提液对垂穗披碱草种子萌发生长的作用具有一定的浓度效应。不同地区垂穗披碱草对紫花苜蓿地上部浸提液的敏感性趋势总体为:GSQHLSKMXNQLKZLZ,最不敏感或有促进作用的是DX垂穗披碱草;对根浸提液的敏感性趋势总体为:QHNQLZKMX,根浸提液对LS、GS、LKZ、DX垂穗披碱草种子萌发生长具有促进作用。紫花苜蓿植株不同部位浸提液对垂穗披碱草种子萌发生长的化感效应顺序为:地上部根。     

4个春性基因型小麦品种与‘京841’杂交F_1代的表型分析

选用4个具有不同显性春化基因型的小麦品种与冬性小麦品种‘京841’进行杂交实验,通过显性春化基因特异性PCR分析技术鉴定杂交F1代植株,并分析4个杂交组合的正反交F1代植株表型特性。结果显示,各显性春化基因已经导入到各杂交F1代植株中,且其苗穗期受显性春化基因的控制而有效缩短;3个杂交组合的F1代穗粒数在正反交之间存在显著差异,推测穗粒数受细胞质遗传因素的影响较大,其中以‘新春2号’和‘豫麦18’分别为母本和父本与‘京841’杂交后F1代的穗粒数表现出较强的杂种优势,4个杂交组合的F1代千粒重均表现出较强的杂种优势。     

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。     

两系杂交水稻杂种优势研究：II.生理和生物学基础分析

本实验研究了籼粳交、籼爪交、籼籼交三种类型的两系杂交稻组合Ｗ６１５４ｓ／０２４２８、Ｗ６１５４ｓ／轮回４２２、Ｗ６１５４ｓ／Ｌｅｍｏｎｅｙ的某些生理和生物学特性。结果表明,三种类型的两系杂交水稻组合在分蘖能力、萌发种子的淀粉酶活性、秧苗期根的吸收能力均表现出亚种间的籼粳交组合〉亚亚种的籼爪交间组合〉品种间的籼籼交组合〉三系组合（对照）。种子萌发时两系组合的根的吸收能力表现出负向的平均优势和竞争优势     

育苗容器对紫叶紫薇容器苗生长、开花及生理的影响

【目的】探讨不同育苗容器对紫叶紫薇容器苗生长、开花及生理的影响,筛选出紫叶紫薇容器苗培育的适宜育苗容器,为紫薇容器高效育苗提供理论依据。【方法】以紫叶紫薇优良新品种‘丹红紫叶’为研究对象,设计了不同育苗容器类型和规格共9个处理,测定不同处理对容器苗生长、开花及生理的影响。【结果】（1）不同育苗容器对紫叶紫薇容器苗的生长、开花及生理影响显著,容器苗的生长、根系、生物量、花期、花径、花序、可溶性蛋白含量、可溶性糖含量、叶绿素相对含量、净光合作用速率、气孔导度、蒸腾速率等指标随着育苗容器规格的增大而增加,均达到显著性差异。（2）C3D3处理（直径25 cm、高25 cm黑色控根容器）的地径生长量、总根长、总根表面积、总根体积、根尖数、地上部干重、地下部干重、总干重、花期、都是最大,比最小的C1D1处理（直径16 cm、高16 cm黑色塑料营养杯）分别显著高817.12%、108.12%、94.60%、75.66%、144.14%、135.67%、228.45%、164.65、20d;C1D3处理（直径25 cm、高25cm黑色塑料营养杯）的苗高生长量、冠幅生长量、叶面积、花序长和宽最高,比最低的C1D1处理分别显著高116.05%、81.39%、114.95%、70.44%和65.79%。（3）C3D3处理的叶绿素相对含量、水分利用效率最大,C1D3处理的可溶性蛋白和可溶性糖含量、净光合速率、气孔导度最高;各处理的胞间CO2浓度、水分利用效率之间无显著性差异。（4）黑色控根容器在地径生长量、根系生长指标、生物量、花期和花径、叶绿素相对含量及净光合速率方面表现最佳。（5）各指标隶属函数法综合分析得分排序为：C3D3>C1D3>C2D3>C3D2>C2D2>C1D2>C2D1>C3D1>C1D1。【结论】紫叶紫薇2年生苗的最适宜育苗容器是直径25 cm、高25 cm黑色控根容器。     

籼型杂交稻淀粉RVA谱特征值的杂种优势分析

以6个籼型三系不育系和5个籼型恢复系按不完全双列杂交设计配制的30个杂交稻组合及其亲本为材料,对其籽粒淀粉RVA谱各特征值进行了测定和分析。结果表明：（1）亲本间和杂交稻组合间的淀粉RVA谱各特征值均存在极显著的差异,其中变异最大的是消减值,最小的是糊化开始温度。（2）杂交稻组合淀粉RVA谱各特征值的变异系数均小于杂交稻亲本的变异系数;峰值粘度、崩解值、最低粘度和最终粘度的平均值杂交稻组合大于亲本,其他性状的平均值杂交稻组合小于亲本。（3）峰值粘度存在极显著的正向超亲优势;崩解值、最低粘度、最终粘度和回复值存在极显著的正向中亲优势;消减值和峰值时间存在极显著的负向中亲优势和正向低亲优势;糊化开始温度存在极显著的负向低亲优势;最终粘度、回复值和糊化开始温度表现为极显著的负向竞争优势,其他性状表现为正向竞争优势。（4）峰值粘度、崩解值、消减值和回复值等4个性状,各杂交稻组合与其母本、中亲值呈现极显著正相关,峰值时间与中亲值呈显著正相关。而与其父本的相关均未达显著水平。     

陆地棉主要纤维品质性状的基因效应估测

本文采用世代平均数遗传分析方法,沿用了加性-显性、加性-显性-上位性和环境(二种)×基因型三种模型,对陆地棉主要纤维品质性状中的长度、细度、强度和断裂长度的基因效应、年份效应以及年份×基因型互作进行了估测。经过三年的实验,选用三个杂交组合,每一组合含有P_1、p_2、F_1、F_2、B_1和B_2六个群体的资料。结果表明,四个纤维品质性状的遗传受加性、显性、上位性作用的共同控制,但在不同年份或不同的组合里,显性作用和上位性作用的变化较大;年份效应对品质性状的遗传也有较大影响,其影响方式主要以年份×基因型互作的形式表现。     

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。     

两系杂交水稻杂种优势研究 Ⅱ.生理和生物学基础分析

本实验研究了籼粳交、籼爪交、籼籼交三种类型的两系杂交稻组合W6154s／02428、W6154s／轮回422、W6154s／Lemoney的某些生理和生物学特性。结果表明,三种类型的两系杂交水稻组合在分蘖能力、萌发种子的淀粉酶活性、秧苗期根的吸收能力均表现出亚种间的籼粳交组合＞亚亚种的籼爪交间组合＞品种间的籼籼交组合＞三系组合（对照）。种子萌发时两系组合的根的吸收能力表现出负向的平均优势和竞争优势,亚种间组合W6154s／02428的净光合速率在生育各期均较高,亚亚种间组合W6154s／轮回422在灌浆中期谷粒中过氧化物酶的活性较低。