利用模糊数学方法分析家禽种群的遗传差异

本文试图利用模糊数学的方法对家禽育种工作中的种群遗传差异进行初步的分析探讨,一祁对亲本选配提供信息包括两项内容：1. 亲本与子代的比较,其结果可作为综合评判遗传力大小及子代与亲本相似程度的参考。2. 对北京白鸡配合力测定中的7个纯系及其杂交组合进行模糊聚类。从而对各品系间遗传差异进行分析和讨论。其结果完全符合种群来源的客观实际,说明模糊数学方法有可能作为遗传育种中分析遗传差异、种群相似关系以及配合力测定中的亲本选配方法。     

杂交稻特殊配合力与杂种优势、亲本间遗传距离的相 关性

杂交水稻育种的实质是配合力育种, 筛选高特殊配合力的杂交水稻组合才能选育出在生产上有实用价值的强优势组合。文章利用SSR标记检测了9个三系杂交稻亲本(5个不育系和4个恢复系)之间的遗传距离, 结合20个杂交稻组合(5×4 NCII)的产量表现, 分析了杂交水稻特殊配合力(Special combining ability, SCA)效应与产量杂种优势、亲本间遗传距离的相关性。结果表明, 特殊配合力效应与对照优势(相关系数r₁=0.5609)、平均优势(相关系数_r2=0.541)之间均呈显著正相关, 而与亲本遗传距离之间相关不显著, 相关系数(r=0.2143)较小。说明本研究所配组合的特殊配合力效应能充分反映杂种优势, 选用的杂交亲本能组配出强优势组合; 而杂交亲本遗传距离的大小并不能反映特殊配合力效应, 分子标记遗传距离与特殊配合力的相关性还有待于进一步的探讨。     

杂交水稻苗瘟抗性的配合力和遗传力分析

采用7×7不完全双列杂交设计,对反映杂交水稻苗瘟抗性的5个指标进行了配合力和遗传力分析.结果表明,杂交水稻苗瘟抗性遗传力高,受加性和非加性基因效应共同控制,但以加性效应为主;恢复系的苗瘟抗性一般配合力效应明显相对重要于不育系,不育系苗瘟抗性一般配合力效应对F1代的抗性有显著的影响;14个供试亲本中,多恢1号、成恢149、K42A、K40A具有较好的苗瘟抗性一般配合力效应.因此,在杂交水稻抗苗瘟育种中,对恢复系的抗性GCA选择和对亲本的抗性GCA评鉴至关重要,但不应忽视不育系对组合的抗性贡献和对组合的抗性评鉴;多恢1号、成恢149、K42A和K40A可作为优良抗苗瘟亲本加以利用.     

水稻R7606、229A系列优异资源的创制

作物种质资源是品种改良的物质基础,随着分子生物学技术的发展,水稻育种已经发展到分子标记辅助选择与农艺性状选择相结合的高级育种阶段,种质资源的评价必须满足分子辅助选择育种的实际需要,进行分子辅助评价。本研究利用农业部《水稻品种鉴定DNA指纹方法》（NY/T1433-2007）推荐的24对 SSR引物,对32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料进行DNA多态性分析,利用遗传相似系数及其主要农艺性状的差异选择亲本进行种质创新,在中间世代利用PCR-AccⅠ分子标记进对控制中等直链淀粉含量的基因型进行辅助选择,创制了系列新的优异资源。结果显示,32个水稻恢复系和13个水稻保持系资源材料的遗传相似系数变化范围分别为0.5244~0.8415、0.4783~1,平均遗传相似系数分别为0.6965、0.6542;选用其中的R3076、中恢8006、229和巨风A/B作为亲本,创制了恢复系R7606和细胞质雄性不育系229A系列资源,稻米品质检测结果表明,R7606系列资源有11个品系达到国标二级稻米标准;229A系列资源中则有3个品系达到国标一级,1个品系达到国标二级标准。经田间观察和配组试验,结果显示R7606及229A系列资源农艺性状优良,配合力较好,可以作为杂交水稻育种的优良亲本。本研究还对水稻遗传改良和种质创新过程中,如何利用对水稻优异资源的评价,拓展创新资源的遗传背景和遗传多样性,促进水稻育种和生产可持续发展进行了讨论。     

玉米花粉植株遗传性和杂交优势的初步研究(简报)

玉米自交系间的杂交优势,已被广泛利用。但是,用常规育种法,从选育自交系到配成杂交种,一般需要8～10年,而且手续繁杂,有时还不能保证纯度。如果利用单倍体育种技术,就可能在短时期内获得纯系和进行配合力的测定,比较准确可靠地选育出符合育种目标的自交系和杂交种,可以缩短玉米育种的年限。     

作物数量遗传学基础

一、配合力 杂交是培育良种的重要手段之一,而杂交育种成 败的重要因素之一就是亲本品种的选择。多年来的杂 交试验结果表明：亲本的表现与杂交后代的表现不一 定有直接的联系。有些亲本自身表现很好,但所产生 的后代并不理想;而有些亲本本身并不很优越,但杂交 后分离出的子代中,有些却表现比较优良。杂交组合 的优劣在往要经过几个世代后才能鉴别,因此给亲本 选6a的研究带来很大的困难。如果能在早期世代初步 鉴定其组合的优劣,这对正确选配亲本、尽早地评定组 合的优劣、提高育种效果都具有重要意义。配合力是 杂交组合中亲本各性状配合能力的一个指标,在育种 工作中,它可作为选配亲本的依据。现举例说明配合 力的含义。     

药物诱导玉米孤雌生殖获得二倍体纯系

用秋水仙素、MH、DMSO等药物处理玉米京黄13、八趟白、金皇后3个材料的未授粉的雌穗花丝诱导孤雌生殖,获得结实,并从中选出19个纯合二倍体。发现纯系频率以单交种京黄13最高,以40ppm MH加2％DMSO的诱导效果最佳。经过鉴定证明这些纯系在纯度、遗传稳定性和配合力等方面均可以与常规自交系相比拟。本文讨论了所用药物在诱导玉米孤雌生殖中的作用和纯系产生的可能途径,以及由此产生的纯系在育种中的应用价值。     

用花药培养法获得玉米纯系的初步研究

我们利用花药培养法,于1978年3月和8月份获得两棵自交结实的玉米花粉植株,共得种子115粒。其中一株在同年5月份种人大田,进行后代与亲本的比较观察。 于1979年2、3月份又获得5株自交结实、5株互交结实和一株异交结实的花粉植株。实验表明,玉米花粉植株二代基本整齐一致,得到纯系47株。同时进行了配合力的测定,对花粉植株后代与亲本的遗传性状作了比较分析。     

杂交水稻主要农艺性状配合力遗传力分析

选用生产上常用的5个杂交水稻不育胞质与5个高配合力恢复系,采用NCII模式对产量性状、芒、粒形等主要农艺性状的亲本配合力、方差贡献率及遗传力进行分析。结果表明：胞质效应和恢复系效应在所测性状中均达到显著或极显著差异水平,芒长、粒形、单穗重受环境的影响较小;产量和收获指数的非加性遗传作用明显,受环境效应的影响也较大。亲本效应方面,恢复系的效应远大于胞质效应;产量性状JW型（爪哇型）胞质和蜀恢527的一般配合力效应较高,同时JW型胞质和R21属于Ⅰ类亲本;粒形性状G型（冈型）胞质和蜀恢527的一般配合力效应最高,同时均属于Ⅰ类亲本。     

利用AMMI模型分析杂交水稻配合力

配合力分析在亲本育种潜力评价和品种选育中扮演着重要的作用。本试验对5×4不完全双列杂交组合产量性状进行了配合力效应分析,并利用AMMI模型对杂交组合中双亲间互作效应(即特殊配合力)进行了深入剖析。结果表明,利用代表双亲产量特殊配合力效应分值的主成分轴(IPCA)向量可以很好地评价亲本的特殊配合力效应。根据亲本特殊配合力效应分值向量的长度及方向,可将杂交组合中双亲的互作效应分为4种情况:(1)杂交组合中至少有一个亲本的特殊配合力效应分值向量的坐标点比较靠近坐标原点,则测配杂交组合中双亲间的互作效应贡献很小,其杂种优势主要来源于双亲的一般配合力。(2)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的方向大致呈垂直状态,则测配杂交组合中双亲间的互作效应很小,其杂种优势也主要来源于双亲的一般配合力。(3)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的长度较长但方向大致相反,则杂交组合存在很大的负向特殊配合力效应。(4)杂交组合中双亲特殊配合力效应分值向量的长度均比较大且方向大致相同,则相应杂交组合的正向特殊配合力效应很高。因此,若要获得较大的双亲正向互作效应,则合理选配亲本至关重要;只有当两亲本特殊配合力效应分值向量的长度均比较大且向量方向较一致时才可以达到较大的正向互作效应。     

国内第一个转抗除草剂中籼同型恢复系G密阳46及其转基因杂交稻育成

由丽水地区农科所承担的浙江省“九五”项目“转基因超级杂优新组合育种”,经科技人员４年来的协作攻关,转抗除草剂恢复系及其转基因新组合育种获得重大进展。转基因同型恢复系Ｇ密阳４６是丽水地区农科所利用中国水稻所基因工程系提供的转基因纯系ＴＲ４为供体品种,恢复系密阳４６为父本,在单交组合的基础上,用密阳４６回交一次后,用所产生的Ｂ１Ｆ１代为父本,密阳４６为母本,采用顶交的杂交方式,连续回交两次自交若干代后获得的转基因纯系。该纯系不仅保持原恢复系农艺性状优良、配合力强、抗逆性性强等特点,而且对除草剂（Ｂａ…     

甜玉米籽实含糖量的配合力分析

采用不完全双列杂交设计研究了 6个母本3个父本甜玉米自交系籽实含糖量的配合力效应。结果表明,父母本一般配合力和特殊配合力效应均方都显著。根据各亲本的表现把亲本5033归为一般配合力高而特殊配合力方差大的最理想类型;亲本5012和5011属一般配合力高而特殊配合力方差小的类型;亲本5018、5034、5028和5024为一般配合力低,但特殊配合力方差高的类型; 亲本5023和5009属一般配合力效应和特殊配合力方差都低的类型,最缺少实用价值。     

将外源基因导入水稻的研究现状及其展望

水稻是世界上最重要的农作物之一,全球有近一半的人口以水稻作为主粮。水稻育种一直是各国育种学家最重视的研究课题。目前,水稻育种实践中仍主要采用杂交育种等常规育种手段。但是近十年来,随着生物技术的迅速发展,各国育种学家愈来愈广泛地采用基因工程等现代生物技术于水稻育种研究中,试图将一些控制优良性状的外源基因导入水稻,从而培育出高产、优质、抗逆性强的水稻新品种。这一研究领域最近几年取得了突破性进展。 (一)将外源基因导入水稻的途径 近十年来,植物基因工程取得了突飞猛进的发展。据统计,迄今已获得40余种植物的转基因植物,其中包括黄瓜、烟草、棉花、大豆、马铃薯、番茄及向日葵等十余种重要经济作物。上述植物的转基因植物的获得,在很大程度上是依赖基因工程载体——根癌农杆Ti菌质粒载体的。但是,水稻基因工程育种则一开始就遇上了难题,即现有的根癌农杆菌Ti质粒载体不适用于水稻,原因是根癌农杆菌不能感染作为禾本科植物之一的     

杂交水稻产量性状配合力研究

利用 9个不育系和 7个恢复系配制 40个杂交组合 ,对 6个产量性状的亲本一般配合力和组合特殊配合力效应进行分析。结果表明 ,杂种一代 (F1)各性状的形成同时受亲本一般配合力和组合特殊配合力的影响。单株穗数、每穗总粒数、千粒重三性状主要受一般配合力作用 ;每穗实粒数、结实率、单株粒重三性状则一般配合力和组合特殊配合力的作用同样明显 ,或特殊配合力作用更明显些。不育系珍汕 97A、龙特浦A、K1 8A和恢复系明恢 63、直龙、1 0 2 5的一般配合力高 ,利用它们容易配制出高产组合。两年试验结果千粒重、单株粒重二性状的形成均是不育系的作用大于恢复系 ,近期育种工作重点应放在不育系的选育上。     

作物数量遗传学基础 四、配合力:完全双列杂交(上)

一、配合力 杂交是培育良种的重要手段之一,而杂交育种成败的重要因素之一就是亲本品种的选择。多年来的杂交试验结果表明:亲本的表现与杂交后代的表现不一定有直接的联系。有些亲本自身表现很好,但所产生的后代并不理想;而有些亲本本身并不很优越,但杂交后分离出的子代中,有些却表现比较优良。杂交组合的优劣往往要经过几个世代后才能鉴别,因此给亲本选配的研究带来很大的困难。如果能在早期世代初步鉴定其组合的优劣,这对正确选配亲本、尽早地评定组合的优劣、提高育种效果都具有重要意义。配合力是     

浙江育成和审定水稻品种分析(1980-2019)

浙江是水稻种植小省,但培育出众多大品种和骨干亲本,及时总结浙江的水稻育种经验和成果,有助于了解育种历史,对育种家选择亲本具有参考价值。基于VBA,编写程序,分析"中国水稻品种及其系谱数据库"中收录的浙江育成和审定水稻品种。1980-2019年,浙江省育成品种655个、审定品种514个,生产上大面积应用品种291个。分析发现审定品种的平均单产逐步提高,蒸煮食味品质有改善,外观品质的垩白度和透明度也有改进,白叶枯病抗性没有明显变化,稻瘟病抗性有所下降,但优于同期同稻区全国平均水平。     

玉米自交系籽粒脱水相关性状配合力分析

优异玉米自交系是玉米商业化育种的基础,配合力是评价自交系遗传力及其育种价值的重要指标。本研究以国内外14份玉米自交系按完全双列杂交设计配制的182个杂交组合及其亲本自交系为材料,对其籽粒脱水相关性状进行配合力分析,结果表明:(1)籽粒脱水速率、籽粒含水率、苞叶层数、苞叶面积在不同自交系之间差异显著,且均受环境影响;(2)配合力分析发现,Zheng12、Zheng645、PHR55、LH202作为亲本材料易配制出籽粒脱水快或成熟期籽粒含水率低的组合,尤其组合Zheng12×LH202;(3)182个杂交组合籽粒脱水相关性状的各表型值与其父母本一般配合力效应之和均呈极显著正相关。这为宜机收玉米品种遗传改良提供优异种质资源及理论依据。     

华南杂交稻亲本间产量配合力评价与分子标记鉴定

选用华南地区广泛应用的8个杂交稻不育系与10个恢复系,按NCII设计配制两套不完全双列杂交组合61个,通过在湛江的两年种植试验,结合62对与产量性状QTL连锁SSR标记,对18个亲本的产量配合力进行综合评价和标记位点鉴定。结果表明：供试亲本间一般配合力存在较大差异,其中不育系珍汕97A、万金A和恢复系直龙、广恢3550的一般配合力相对较高;两套组合共检测出36个与亲本产量配合力显著相关的标记位点,其中RM1、RM216、RM231和RM542为两套材料所共有;检测出的杂合标记位点中,23个为增效标记位点,13个为减效标记位点,其中杂合标记位点RM231、RM209可使F1的单株粒重增加13.50 %和16.43 %。该结果可为华南地区杂交稻育种的亲本改良及选配提供了理论指导。     

中国17个优良玉米自交系的分子标记杂合性及其与杂交种性状的关系研究

在玉米单交种育种中 ,鉴定高产杂交种和具有优良特性的自交系是一个重要的问题。研究以 1 7个优良玉米自交系为亲本 ,按照双列杂交配组合 ,利用 RAPD技术分析了 1 7个自交系的多态性以及 RAPD标记与 9个重要农艺性状 (包括产量 )的关系。基于 RAPD标记计算的相似系数聚类将 1 7个自交系分为 5个类群 ,经分析与系谱亲缘关系基本一致。杂交种性状及其特殊配合力与亲本间的遗传距离是高度相关的 ,与聚类前比较 ,聚类后平均遗传距离与平均产量、平均特殊配合力的相关系数显著提高 ,类间平均产量高于类内平均产量。RAPD技术可揭示优良玉米自交系的系谱亲缘关系 ,将自交系划分成不同的类群 ,从而为选择类间自交系杂交 ,进行亲本选配和分子标记辅助育种提供一种方法。     

杂种优势的遗传力理论及其对全球农业的意义

文中一开始就以遗传力概念来推翻杂交育种中的配合力概念。理由是一般配合力随基础群中品种类别和数目的改变而改变,因而特殊配合力也随之而变。因而用不同纯系品种作试验的基础群的结果也不能相比较。因而,配合力不能用来作为参数用以预测下一代的杂种效果。另一方面,对于每一杂交组合有一个分别的遗传力可以在杂交育种中应用,就象在纯系育种中应用一样。由于这同一概念可以同样在二者中加以应用,任何其他概念都是不必要的了。因而配合力概念必须予以摈弃。另一在原文中未加说明的原因是,用配合力概念需要无穷多个品系才能和遗传力的结果相比较,仅此一点就把配合力的作用排斥掉了。文中的主题是杂种优势老大难题可以用笛卡尔的推理方法来解决。从杂种优势的定义出发H：F1-MP,在此,H＝杂种优势,F1为子一代,MP为亲本平均数或中亲。由一个二项分布随机变数及其推广至多项分布推导出杂种优势的公式：VF1=Na^2/2 Md^2/4 VI(F1)加性 显性 F1上位 VMP=Na^2/ V1/2 加性 亲代上位VH=Nd^2/4 VI(F1) V1/2 显性 Fl上位 亲代上位 在此N=控制性状的基因数,a=(Pi-Pj)/2,d=离中亲的偏差,而各方差则如方程底部所列。于是这些项目都可由资料算出,以致问题变得简单到任何大学生都能解决。换言之,当提问正确时,正确的答案便可以求得。谁曾经证明过遗传力的理论不能应用于杂交育种中,例如在两个纯种的杂交子一代中呢?从这一启示出发,我们发现,两纯系杂交的子一代是一个孟德尔群体,其中p,q均为1／2,这样就简化了问题。我们的杂种优势的遗传力理论(HTH)的形成是基于以下两点：1)既然严p q=0.5 0.5=1,那么两个纯系杂交只是纯系育种的一个特例,因而F1的遗传力必定存在。2)分析中,我们只需找出计算这个参数的方法,这很容易。因为它就等于加性效应组分除以VF1,即(1／2)Na^2/VF1,这可以从杂种优势方程导出。20世纪末,我们成功地解决了杂种优势这个难题。同时我们还发现,杂种遗传力,这个新的遗传参数,它的大小随杂交次数的增加而增加,从而将育种与进化联系起来,它把我们带进了一个新的时代——进化工程时代;向我们展现了一个新的天地,即人工选择的作用最终必将超越自然选择,同时将漫长的时间大大缩短。另外,对于农业它可以将众多理想基因集中于杂种,使食物产量不断的增加,这是过去“将基因固定的理论”所不能解决的。这样作人工选择,对于相同的进展,可以将我们的时间、劳力和成本节省约80％。如果应用于各种农作物包括杂交水稻,产量将会有更大规模的提高。实际上,如果我们的科研教育单位能及早的利用它,必将会掀起一场前所未有的新的绿色革命。至于进化工程会把我们领入一个什么样的未来,这个问题就留给科幻小说家们去描绘吧。