大麦产量相关性状一般配合力的差异分析

为研究大麦产量相关性状一般配合力(GCA)的差异,筛选高GCA亲本,以我国不同产区具代表性的17份大麦新品种(系)为亲本材料,两年度采用NCⅡ设计对7个产量相关性状的配合力进行方差分析。结果表明,所有性状一般配合力(GCA)与特殊配合力(Special combining ability,SCA)方差在单年度或两年度达显著或极显著水平,且GCA方差普遍大于SCA方差,表明基因加性、非加性效应同时存在,并以加性效应为主。所有性状亲本间GCA差异显著,可针对目标性状筛选到高GCA亲本,如16号亲本(95033-1)在穗粒数、千粒质量及单株粒质量3个性状上GCA值均较高,是一优良亲本。亲本性状值与其GCA值间的相关性在不同性状上表现不同,如在株高、穗下节间长、穗长及穗粒数4个性状上,两者呈极显著正相关;在单株穗数与单株粒质量上,仅单年度检测到两者呈显著或极显著正相关;而对于千粒质量,两者相关不显著。因此,前4个性状可根据亲本性状值预测其GCA大小。综上,大麦杂交育种可针对目标性状选择高GCA亲本进行组配,提高后代选择效率。     

新疆冬麦区AL型三系杂交小麦亲本配合力、杂种优势和聚类分析

为了解新疆AL型三系杂交小麦亲本间配合力及其杂种优势关系,利用稳定不育系8份,恢复力强的恢复系9份,按照NCⅡ不完全双列杂交(8×9)设计配制72个F₁杂交组合,对亲本及杂交组合的7个农艺性状进行配合力效应和杂种优势分析,再根据亲本性状和一般配合力划分杂种优势类群。结果表明,三系小麦杂交组合中普遍存在产量和产量性状杂种优势,针对强优势组合的亲本选择,双亲之一一般配合力(GCA)或双亲GCA之和为正值且相对较大;相关性分析表明,中亲优势与父本和母本GCA值之和呈极显著正相关,父本和母本的GCA相关性大于特殊配合力(SCA)相关性。针对6个性状的GCA效应值和性状表型值分别进行聚类分析表明,配合力距离远的亲本组配可能出现强优势杂交组合的几率较大,性状表型值距离较远的两个亲本同一性状之间的优势互补也可以在后代中表现出较强的杂种优势。将17个亲本划分为4个和5个类群,为后续AL型杂交小麦强优势杂交组合的配制提供了依据。     

棉花性状标记亲本配合力及杂种优势分析

为了分析棉花性状标记亲本的配合力和杂种优势,指导组合筛选,按5×4NCⅡ遗传交配设计,分析了5份亲本与4份性状标记亲本杂交后,主要产量性状杂种F1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-15.1%,4个组合均具有正向的竞争优势。配合力分析表明,A1、A2、A4、A5这4份母本和B2、B4这2份父本的GCA较好;5个性状的SCA效应均达显著以上,A1×B1、A3×B1、A4×B4等组合的SCA效应多数为正值。     

棉花复合杂交育成亲本主要产量性状的杂种优势及配合力分析

为测定利用复合杂交育成的5个亲本的育种应用潜力,将5个亲本与4个推广品种采用不完全双列杂交设计配制20个组合,对组合的产量及相关性状的杂种优势进行分析,并对5个亲本的产量及相关性状进行配合力分析.结果:铃数对产量的贡献最大;A1亲本在铃数,A2亲本在衣分,A3亲本在铃重,A 5亲本在铃重、衣分性状上一般配合力(GCA)为正,A 5亲本是一个较理想的亲本;具有较高特殊配合力效应(SCA)的组合有A5×B3、A2×B2、A3×B1.结论:利用复合杂交培育高配合力亲本是可行的;但不同来源的亲本在同一性状,同一亲本的不同性状间一般配合力(GCA)是不同的;同一性状的不同组合间,同一组合的不同性状间特殊配合力(SCA)效应也都存在大小或方向上的差异.     

食用向日葵产量与籽粒主要性状配合力及遗传分析

选用4份分枝型恢复系和6份雄性不育系材料作亲本,按照不完全双列杂交（NCII）设计配制24份向日葵杂交组合,对组合的小区产量、单株产量、单盘实粒数、百粒重、籽仁率、籽粒长度和籽粒宽度7个性状的亲本配合力、遗传参数及竞争优势进行分析。结果表明,24份组合的7个性状存在真实性的遗传差异。在亲本不育系一般配合力（GCA）选择的基础上,应注意组合特殊配合力（SCA）的选择,GCA效应值高的亲本育种潜力较大,组配出优势组合的概率大;籽粒长度和籽粒宽度的狭义遗传力较低,分别为7.91%和14.89%,不宜进行早代选择;GCA较高的不育系为亲本A和亲本D,其中亲本A在各性状上均为正向GCA效应值,且在供试不育系中,其GCA效应值最大,其次为亲本D;组合1×A小区产量的SCA效应值及竞争优势最高,为本试验中的最优组合,其他籽粒性状与对照相比也均有提升。     

杂交水稻品质性状的配合力及遗传力研究

为了给杂交水稻主要品质性状的选育提供依据,本研究以三系野败型杂交水稻的恢复系和微核心种质构成的112份优异品种为父本,以四个两系不育系和一个三系不育系为母本,按照不完全双列杂交设计配制了560个组合,分析各组合及其亲本的12个品质性状的配合力与遗传力。结果显示考查的12个品质性状的一般配合力(general combining ability,GCA)和特殊配合力(specific combining ability,SCA)均存在极显著差异,说明各性状受基因加性效应和非加性效应的共同作用,其中在直链淀粉含量、粒长宽比、粒长、粒宽、垩白粒率及垩白度等性状上基因的加性效应占主导地位;在蛋白质含量、糙米率、精米率、整精米率、透明度及碱消值级等性状上则以基因的非加性效应为主。同一组合在不同性状间及同一亲本所配的不同组合的SCA差异较大,最高或最低SCA的组合可来自不同GCA的亲本组合类型,表明亲本GCA与SCA没有固定联系。母本的GCA方差贡献率为0.76%~26.21%,父本的GCA方差贡献率为17.47%~81.94%,在各性状上母本GCA方差贡献率均比父本GCA方差贡献率小,说明各性状受母本(不育系)的影响均较小。直链淀粉含量、粒长宽比、粒长、粒宽、垩白粒率及垩白度的狭义遗传力较高,均在50%以上,可在低世代进行选择。     

转基因抗虫棉核不育系配合力及杂种优势分析

为了分析转基因抗虫棉不育系的配合力和杂种优势。采用6×6NCⅡ交配设计,分析了6份转基因抗虫核不育系与6份陆地棉亲本杂交后,9个性状杂种F1的超父本优势、竞争优势和配合力。结果表明,籽棉产量超父本优势的平均值为19.44%,22个组合具正向的杂种优势;竞争优势的平均值为-8.36%,16个组合出现正向竞争优势。单株铃数的杂种优势最为明显。父本值与F1平均值的相关关系表明,8个性状F1代平均值与父本值的相关性达到极显著水平。经配合力分析,A1、A4、B1、B5等亲本的GCA较好;SCA效应显著的6个性状中,A1×B6、A3×B3等组合的SCA效应均为正值。     

优良玉米自交系植株性状配合力及其利用价值分析

（河南省鹤壁市农业科学院，鹤壁458030） 摘要：选用综合性状较好的12个母本和6个父本自交系，按照NCII遗传交配设计，组配了72个杂交组合，对单株产量及相关农艺性状的配合力、杂种优势等效应进行分析。结果表明，杂交组合的6个相关性状在一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)上差异极显著。B2等母本自交系和A1等父本自交系的雄穗主轴长、雄穗分枝数的GCA相对效应值为较高负值或正值，且杂交组合的SCA相对效应值为较高正值以上自交系进行组配，更利于减少雄穗养分竞争，保证完全授粉。A5等自交系可以显著降低杂交组合的株高，B3等自交系可以显著降低杂交种的穗位高，B1等自交系可以增加杂交组合的茎粗，利用以上自交系进行组配更利于选育出株高适中、茎秆粗壮、低穗位、抗倒伏能力较强的杂交组合。单株产量比对照增产较高的两个组合B6×A5、B6×A6综合性状均较好，无明显的缺点，且符合当前中高秆品种的选育目标，可以作为优势杂交组合进一步研究利用。     

聚合螟虫和稻瘟病抗性基因杂交水稻亲本的9个农艺性状配合力分析

通过对聚合螟虫和稻瘟病抗性基因水稻恢复系的农艺性状配合力进行分析,为杂交水稻聚合恢复系的选育提供了一定的理论基础。按不完全双列杂交5×8 (NCII),以抗螟虫抗稻瘟聚合恢复系5个为父本和不育系8个母本设计并配制了40个组合,对穗长,株高,有效穗数,总粒数,实粒数,空瘪粒数和结实率进行了研究、千粒重与单株产量等9项农艺性状配合力与遗传参数分析。一般配合力(GCA)分析表明昌恢891TJH、长田A、圳20A、华盛A、晶泰A、广8A配合力较高,特殊配合力(SCA)分析表明晶泰A/昌恢891TJH、华盛A/昌恢891TJH、圳20A/R205TJH特殊配合力较高。千粒重、总粒数、有效穗主要受到基因非加性效应影响,穗长主要受到基因加性效应影响。穗长、实粒数、空瘪粒数、总粒数的遗传效应主要依赖不育系母本,单株产量的遗传效应取决于聚合恢复系父本,而株高、有效穗、结实率、千粒重遗传效应由双亲共同影响。     

矮秆超大穗小麦亲本与多抗丰产小麦主要农艺性状的配合力评价及遗传分析

为了进一步挖掘矮秆超大穗小麦亲本在遗传育种中的应用潜力,为小麦高产、超高产育种选择优良亲本和最优杂交组合提供理论依据,选用5个矮秆超大穗小麦品种（系）作为父本,8个多抗丰产小麦品种（系）作为母本,按NCII遗传交配设计,采用8×5不完全双列杂交法,配制了40个杂交组合,对小麦亲本及杂种F1的株高、主穗长、单株穗数、结实小穗数、主穗粒数、主穗产量、单株产量、千粒重8个性状进行了考察,并在基因型方差分析显著的基础上进行了配合力评价及遗传力分析。结果表明：父本中A1、A3、A4是综合性状优良的亲本,其多数性状的一般配合力均较高,特别是穗长、主穗粒数、结实小穗数、主穗产量、单株产量的一般配合力高,而株高的一般配合力效应值较低,是很理想的矮秆超大穗多粒亲本材料。母本中B5、B6单株穗数一般配合力较高,株高的一般配合力效应值较低,可作小麦高产杂交育种的矮秆多穗型亲本使用。结合特殊配合力效应分析：组合B5×A3单株穗数、主穗产量、单株产量、千粒重特殊配合力效应最高,株高特殊配合力效应较低,可作为的矮秆、多穗、粒重高且高产的重点杂交组合。B2×A4主穗长、单株产量、单株穗数特殊配合力效应都较高,而株高特殊配合力效应低,可作为矮秆大穗高产的重点杂交组合。遗传力分析表明：单株产量、千粒重、主穗长、主穗产量皆在70%以上,表明这4个性状的广义遗传力较大,受环境影响较小,而狭义遗传力的分析除主穗长、主穗粒数、主穗产量、株高大于50%,其余4个性状均低于50%,说明受环境影响大,不宜早期选择,应该适当推迟选择的代数。     

食葵主要经济性状的配合力及杂种优势分析

选用农家种改良过的6个食葵细胞质雄性不育系和4个优良的分枝型恢复系为亲本,按NCⅡ遗传交配设计,配成24个F₁杂种,研究了9个主要经济性状,即株高、茎粗、生育期、盘径、单盘总粒数、单盘实粒数、结实率、百粒重、单株产量的配合力及杂种优势表现。结果显示：（1）不育系中有8个性状,恢复系中有7个性状的一般配合力差异达显著或极显著水平;有4个性状的特殊配合力差异达到显著或极显著水平;（2）株高、茎粗、生育期、盘径、百粒重等5个性状主要受基因的加性效应控制;单盘总粒数、单盘实粒数、结实率、及单株产量等4个性状则受基因的加性效应和非加性效应共同影响;（3）从GCA分析看,参试的不育系以A6最为理想,A2次之;恢复系则以C3最为理想。从SCA分析看,组合A2C1单株产量效应值最高;（4）杂种优势分析表明,大部分经济性状存在杂种优势,甚至相当一部分存在超亲优势,并且这些优势都是可利用的,F₁多倾向于早熟、粗壮、高杆、大盘、多粒亲本。     

籼型杂交水稻农艺性状的配合力研究

如何有效利用杂种优势已成为水稻增产的关键。本研究按照NCII遗传交配设计,将三系野败型杂交水稻的恢复系和微核心种质构成的115份优异籼稻品种,分别与4个两系不育系及1个三系不育系测交,分析各农艺性状配合力、遗传力及相互关系。结果表明,除单株有效穗数、主穗实粒数外,其他农艺性状一般配合力差异均达到极显著水平;除单株有效穗数外,其他各农艺性状特殊配合力差异也均达到极显著水平。同一组合的不同性状、同一亲本的不同组合所表现出的特殊配合力效应都有所不同,表明亲本的一般配合力水平与特殊配合力间没有固定的联系。在育种实践中,选取一般配合力高的亲本,同时兼具较高特殊配合力是获取高产杂交稻组合的关键。     

水稻广亲和品种农艺性状的配合力分析

用９个水稻不育系与３个广亲和品种进行不完全双列杂交，对其杂交组合１０个性状的配合力效应分析结果表明，就杂种Ｆ１主要农艺性状而言，亲本的一般配合力效应比组合特殊配合力效应更为重要；株高、单株有效穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株粒重、千粒重等性状，以一般配合力作用为主，而每穗总粒数、生育期、着粒密度等性状虽以一般配合力作用为主，但特殊配合力的作用也不可忽视；株高、单株有效穗数、穗长、每穗实粒数。结实率、单株粒重等性状以广亲和品种的一般配合力作用为主；生育期、每穗总粒数、千粒重、着粒密度等性状以不育系的一般配合力作用为主。     

几个优良籼稻亲本品质配合力和杂种优势分析

以3个不育系和10个恢复系为材料,采用NCII交配设计研究10个米质性状的配合力和杂种优势,结果表明：（1）大多数品质性状介于双亲之间,除粒重表现一定的超高亲优势,垩白度和粒宽表现一定的正向平均优势外,其它品质性状优势不明显。（2）杂种稻米的品质性状主要受不育系或恢复系的影响,其中,对于粒长、粒宽和直链淀粉含量这3个性状,不育系的影响要高于恢复系,而对于整精米率、粒重、垩白率、垩白度和糊化温度,则表现为恢复系的影响要高于不育系。（3）就优质育种的利用价值而言,不育系中以广占63-4S为好,而恢复系中则以扬稻6号为好,蜀恢527、镇恢084次之,用上述亲本选配的杂交组合米质较好;恢复系特青、盐恢559表现为一般配合力效应差,特殊配合力方差小,优质育种利用价值不大。     

江淮稻区杂交粳稻骨干亲本产量性状配合力的SSR标记位点鉴定

鉴定杂交粳稻亲本产量性状配合力的标记位点有助于利用分子标记辅助选择技术改良亲本配合力、提高杂交粳稻竞争优势水平。利用9个粳稻BT型不育系和10个恢复系, 按照北卡罗林那设计II (North Carolina Design II)配制90个F₁组合,在南京和盱眙两个环境下种植,测定了各亲本产量性状的配合力和SSR分子标记基因型;结合二者数据鉴定了6个产量性状配合力的标记位点。结果表明,在两个环境下综合评价配合力较优的不育系是BT-18A和武羌A,恢复系是C418。与亲本单株有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重和单株日产量性状配合力显著相关的SSR标记位点,南京环境下分别检测到8、13、11、6、6和2个;盱眙环境下分别检测到12、21、8、15、10和7个;2个环境下都检测到的分别有4、11、5、3、5和1个。标记位点杂合基因型显示正向优势的,南京环境下占74% (34/46);盱眙环境下占53% (39/73)。2个环境下都检测到的标记位点中,有3个各自与3个产量性状配合力共相关;另有3个各自与2个产量性状配合力共相关;其余的只与单个产量性状配合力显著相关。数据库检索发现两环境下都检测到的标记位点中,有10个其附近存在控制相应性状的基因/QTL。讨论了利用鉴定出的标记位点改良粳稻恢复系产量性状配合力的策略。     

Inheritance of resistance to spotted stem borer, Chilo partellus, in sorghum, Sorghum bicolor

The spotted stem borer, Chilo partellus, is one of the most important pests of sorghum, and host plant resistance is an important component for the management of this pest. Most of the sorghum hybrids currently under cultivation are based on cytoplasmic male-sterility (CMS). In order to develop a strategy for resistance to stem borer, we studied the traits associated with resistance, and their nature of gene action in F₁ hybrids derived from resistant, moderately resistant, and susceptible CMS and restorer lines. The hybrids based on stem borer-resistant, moderately resistant, or susceptible CMS and restorer lines were equally resistant or susceptible as the parents for leaf feeding [Damage rating (DR) 5.8 to 6.6 vs. 5.9 to 6.6], and had significant and decreasing trend in deadheart formation (resistant CMS × resistant restorer lines < moderately resistant CMS × moderately resistant restorer lines < susceptible CMS × susceptible restorer lines), respectively. Proportional contributions of restorer lines were greater than those of the CMS lines for leaf feeding, deadhearts, recovery and overall resistance, stalk length, nodes per plant, stem borer holes per plant, and peduncle tunneling. The general (GCA) and specific combining ability (SCA) estimates suggested that leaf feeding score, number of nodes, overall resistance score, panicle initiation, recovery score, and stalk length (dominance type of gene action) have been found to be associated with resistance to spotted stem borer, governed by additive type of gene action, their correlation and direct effects in the same direction, and explained 65.3% of the variation in deadhearts, and thus could be used as marker traits to select and breed for resistance to C. partellus in sorghum. The parents having significant SCA effects for two or more resistance traits for either or more parents have also been discussed for their use in the stem borer resistance breeding.     

杂交粳稻亲本产量性状优异配合力的标记基因型筛选

提高杂交粳稻竞争优势的关键是改良其恢复系产量性状的配合力。为使之更富成效,选用115个SSR引物扩增6个粳稻BT型不育系和12个恢复系的标记基因型,并按NCII遗传设计配制72个F1组合,分析18个亲本的单株日产量、单株有效穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重5个性状的配合力,结合亲本SSR分子标记数据和性状配合力数据筛选了5个性状优异配合力的标记基因型。结果发现20个SSR标记基因型与亲本产量及其构成性状配合力显著相关。其中8个与亲本单个性状配合力相关;6个同时与亲本2个性状配合力相关;4个同时与亲本3个性状配合力相关;2个同时与亲本4个性状配合力相关。同时与多个性状配合力相关的标记基因型,对各性状的作用方向有正有负。RM152-165/170是单株日产量和单株有效穗数优异配合力效应最大的标记基因型,可使F1的相应性状值增加20.6%和12.7%。优异配合力的标记基因型可直接用于粳稻恢复系配合力的分子标记辅助改良。     

Advanced cycle pedigree breeding in sunflower. II: combining ability for oil yield and its components

Combining ability is one of the most important information breeders use to identify superior inbred lines on the basis of their performance in hybrid combinations. The objectives of our study were (i) to quantify the importance of general combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) variances for seed yield, oil content and oil yield; and (ii) estimate GCA and SCA effects of seed yield, oil content and oil yield of inbred lines developed from advanced cycle pedigree breeding populations in sunflower. A total of 109 female S₃ cytoplasmic male sterile (CMS) lines from four bi-parental populations in advanced cycle pedigree breeding were crossed with two testers to form 218 testcross hybrids (TCHs). The TCHs were then evaluated in three environments. Variance component analysis results showed predominance of σ²gca over σ²sca for seed yield and oil yield indicating that superior TCHs can be identified based on positive and significant GCA effects of the female lines. For oil content σ²sca was predominant over σ²gca indicating that selecting for TCHs with high oil content would be best among line × tester combinations and not among female S₃CMS lines per se. The proportion of GCA and SCA effects in the best five TCHs in each breeding population also confirmed the predominance of GCA effects over SCA effects for seed yield and oil yield while for oil content both GCA and SCA effects appear to be important, with SCA effects having more influence than GCA. The best selection strategy would therefore be to capture the GCA in the early stages of inbreeding and then SCA for the few unique combinations when lines are almost fixed.