甘蓝类无蜡粉亮叶性状遗传规律及其利用的研究

我们于1987年从普通结球甘蓝“迎春”品种自交二代群体中,发现了无蜡粉亮叶甘蓝突变株, 经过多年对其遗传规律进行的研究,认为这一无蜡粉亮叶性状是由一对隐性纯合基因控制。利用这一性状可培育结球甘蓝及其它甘蓝类具有这同一性状的新类型、新品种,提高其品质,更可作一代杂种利用的标记性状,充分发挥一代杂种的优势。     

数量性状的核质互作遗传效应分析:二倍体植株遗传模型

提出了能分析二倍体植株数量性状核质互作效应的遗传模型,该模型把控制数量性状总的遗传效应分为核效应、质效应和核质互作效应,以及它们分别与环境作用的效应。其中,核质互作效应可进一步分解为加性核质互作与显性核质互作。基于平衡与非平衡两种双列杂交试验设计,蒙特卡罗模拟结果表明:采用混合线性模型方法进行统计分析,可以有效地估计各项遗传效应值及其方差分量。此外,运用该模型对棉花的4个数量性状(单株铃数、衣分、2.5%跨长和麦克隆值)进行了遗传分析。     

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．     

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．     

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。     

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.     

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．     

大豆粒形性状的遗传效应分析

采用双子叶植物种子数量性状的遗传模型,分析了大豆品种双列杂交F1和F2种子的粒重、粒宽、粒厚和粒长／粒宽、粒长／粒厚、粒宽／粒厚粒形性状的遗传效应。结果表明：7种粒形性状同时受制于种子直接遗传效应,而且还不同程度的受制于母体和细胞质效应。其中,百粒重、粒长、粒长／粒宽、粒长／粒厚和粒宽／粒厚的遗传以细胞质效应为主;粒宽和粒厚以母体遗传效应为主。粒重、粒长和粒长／粒宽、粒宽／粒厚的种子直接遗传率和细胞质遗传率均属中等,对其4个性状选择可以在较高世代单株和单粒选择均有效果。粒宽和粒厚母体遗传率数值较大,对其性状应以母体单株为单位早代选择,以增加粒宽和粒厚。P2和P7可作为增加百粒重、粒长／粒宽、粒长／粒厚和粒宽／粒厚的理想亲本;P1、P4和P6分别是提高粒长、粒厚和粒宽的理想亲本。     

籼米淀粉粘滞性的基因型与环境互作研究

水稻精米中大约含有90%的淀粉,因此淀粉的特性对水稻的食味品质有很大的影响.淀粉粘滞性是预测稻米食用、蒸煮和加工品质的重要指标.本研究利用4个细胞质雄性不育系和8个恢复系配置的不完全双列杂交组合来分析淀粉粘滞性指标(崩解值、回复值和消减值)的胚乳、细胞质和母体基因效应及环境互作效应.结果表明在崩解值、回复值和消减值的遗传变异中,遗传主效应方差分量占了64%以上,表明它们主要受遗传主效应控制,同时也受到基因型与环境互作效应的影响.崩解值、回复值和消减值的总遗传率分别为67.8%、79.5%、79.5%,而且普通遗传率占了总遗传率的75%以上,表明对这些性状的早世代选择有效,且在不同环境中选择效果相对稳定.     

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     

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。     

陆地棉产量性状的遗传效应及其与环境互作的分析

本研究根据加性-显性与环境互作的遗传模型, 分析了陆地棉10个杂交亲本和20个F1皮棉产量、单株铃数、单铃重、衣分和前期收花率的两年资料,估算了各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关。方差分析结果表明,衣分受基因型×环境互作效应影响较小,其它4个性状受基因型×环境互作影响较大,其中皮棉产量、单株铃数和前期收花率受显性×环境互作效应影响较大。遗传相关分析表明,皮棉产量与单株铃数、衣分和前期收花率加性相关系数值较大,皮棉产量与单株铃数、单铃重和前期收花率间存在较强的加性与环境互作负相关。皮棉产量与单株铃数、单铃重和前期收花率间存在显著的显性正相关,但与单株铃数、单铃重间存在显性与环境互作相关。 Abstract:Ten parents and their 20 F1s of upland cotton were analyzed for five yield traits in two years by a genetic model of additive-dominance with interaction effects.Genetic variance components and correlations were estimated.It was indicated that the gene by year effects interaction were small for lint percentage,but large for the other four traits,the dominance by year effects interaction were very large for lintvield,boll number and first picking percentage,especially.The additive correlation between lint yield with boll number,lint percentage and first picking percentage were significantly and high.The dominance correlations between lint yield and boll number,and between boll weight and first picking percentage were significantly too.The correlation of additive by year interaction between lint yield and boll number,boll weight and first picking percentage and those of dominance interaction by year between lint yield and boll number,boll weight were significant and large.The dominance correlation between boll number and boll weight were large too.     

加性-显性-母体效应及GE互作效应遗传模型的模拟比较

运用蒙特卡罗方法比较了8个亲本正反应的加性－显性－母体效应的全模型及缩减模型,当σ^2M和σ^2ME存在时,检测各项遗传方差分量的功效高达97％以上,如何存在σ^2M和σ^2ME而缩减模型未包括这两项效应时,除显性效应以外的各项方差分量都被高估。对于加性－显性模型,如果忽略了基因型与环境互作,σ^2ε和σ^2A将被高估。当母体效应和基因型与环境互作被忽略时,将显著地增加遗传效应预测值的方差。     

稻米碾磨品质性状遗传主效应及其与环境互作的遗传分析

采用包括遗传主效应和基因型与环境互作效应的种子三倍体遗传模型,分析了不同环境条件下籼稻稻米碾磨品质的遗传特性。结果表明,各碾磨品质性状除了受制于种子基因效应、细胞质效应和母体植株基因效应等遗传主效应外,还会明显受到各遗传效应与环境互作效应的影响。其中精米重和精米率两个性状的表现主要是以遗传主效应为主,而糙米重和糙米率则以基因型ｘ环境互作效应为主。在各遗传体系中,除了精米率性状的种子直接遗传效应与环境的互作效应略大于母体植株遗传效应与环境的互作效应外,其他碾磨品质性状的母体植株基因的表达受环境条件的影响程度要大于种子基因。细胞质ｘ环境互作效应对精米重和糙米率的影响也较为重要。遗传效应预测值结果表明,Ｐ７和Ｐ８两个亲本的遗传主效应表现突出,可以明显改良杂交后代多数碾磨品质性状。Ｐ１和Ｐ２两个亲本的碾磨品质性状预测值在两年中的环境互作效应较为－致,不易受到外界条件的影响。上述亲本在水稻品质育种中可加以利用。     

水稻株高上位性效应和ＱＥ互作效应的ＱＴＬ遗传研究

利用基因混合模型的ＱＴＬ定位方法研究了由籼稻品种ＩＲ６４和粳稻品种Ａzucena杂交衍生的ＤＨ群体在４个环境中的ＱＴＬ上位性效应和环境互作效应,结果表明,上位性是数量性状的重要遗传基础,并揭示了上位性的几个重要特点,所有的ＱＴＬ都参与了上位性效应的形成,６４％的ＱＴＬ还具有本身的加性效应,因此传统方法对ＱＴＬ加性效应的估算会由于上位性的影响而有偏,其他３６％的ＱＴＬ没有本身的加性效应,却参与了４８％的上位性互作用,这些位点可能通过诱发和修饰其他位点而起作用,上位性的特点还包括,经常发现了一个ＱＴＬ与多个ＱＴＬ发生互作;大效应的ＱＴＬ也参与上位性互作;上位性互作受环境影响,ＱＴＬ与环境的互效应比ＱＴＬ的主效应更多地被检测到,表明数量性状基因的表达易受环境影响。     

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.     

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。     

大豆小区产量及其相关性状QTL间的上位性和环境互作效应

以晋豆23栽培大豆(Glycine max)为母本、灰布支黑豆(ZDD2315,半野生大豆)为父本衍生出447个RIL群体,通过构建SSR遗传图谱及利用混合线性模型分析方法,对2年大豆小区产量及主要植物学性状进行QTL定位,并作加性效应、加性×加性上位互作效应及环境互作效应分析。结果显示,共检测到12个与小区产量、单株粒重、单株茎重、单株粒茎比、有效分枝、主茎节数、株高和结荚高度相关的QTL,分别位于A1、A2、H_1、I、J_2和M连锁群上。其中小区产量、株高、单株粒重、有效分枝和主茎节数均表现为遗传正效应,即增加其性状的等位基因来源于母本晋豆23。同时,检测到11对影响小区产量、单株粒重、单株茎重、株高和结荚高度的加性×加性上位互作效应及环境互作效应的QTL,发现22个QTL与环境存在互作。实验结果表明,上位效应和QE互作效应对大豆小区产量及主要农艺性状的遗传影响很大。进行大豆分子标记辅助育种时,既要考虑效应起主要作用的QTL,又要注重上位性QTL,这样有利于性状的稳定表达和遗传。     

籼粳杂交稻穗部性状的遗传效应及其与环境互作

采用包括基因型与环境互作效应的加性-显性-加性×加性上位性遗传模型,分析了不同环境下籼粳杂交稻穗部性状的遗传特点.结果表明,除了主穗粒数的加性与环境互作和二次枝梗数的显性与环境互作不显著外,其他性状均存在显著和极显著的加性、显性、加性×加性上位性遗传效应及其与环境的互作效应,其中均以显性效应为主,显性与环境互作效应对枝梗性状的影响较为明显.遗传率分析表明,各性状的普通广义遗传率最大,互作遗传率也有一定作用.杂种优势预测表明,除了一次、二次枝梗数外,其他性状均表现正向的杂种优势,基因型与环境互作只影响杂种优势表达的程度,而不改变其方向.遗传效应预测值结果表明,IR66158-37、IR65600-85、明恢63和R6694个亲本可以明显改良杂交后代多数穗部性状,且环境影响程度较小,可作为优良亲本列于育种计划中.