早熟甘蓝型油菜开花期的遗传分离分析

随着中国农村产业结构和种植模式调整,早熟油菜在油菜产业链中的重要地位日益凸显;但油菜早熟性与丰产性和抗逆性存在较大矛盾,使得早熟品种的选育受到极大制约,挖掘早熟种质资源对早熟品种的选育具有重要意义。本研究前期获得一个丰产性好的早熟甘蓝型油菜品系GRG177,以GRG177 (P_1)与甘蓝型油菜品系GRD328 (P_2)为亲本,构建六世代遗传群体(P_1, P_2, F_1, B_1, B_2和F_2),利用主基因+多基因混合遗传模型完成了花期性状的多世代联合分析。结果表明,初花期受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,花期受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,终花期受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制。花期性状在分离世代中具有较高的遗传率(51.79%～96.80%)。本研究为早熟油菜品种选育、GRG177花期性状基因定位与克隆提供较好基础。     

甘蓝型油菜开花时间的遗传分析及相关分子标记

为进一步明确甘蓝型油菜开花时间的遗传规律,指导早熟品种选育。以晚开花甘蓝型油菜YG-1和早开花甘蓝型油菜72-27-1-2为亲本,杂交构建6世代遗传群体(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2),分别种植于杨凌和三原两地,记录6世代群体单株开花时间,应用植物数量性状主基因+多基因遗传模型进行遗传分析;借助SSR分子标记技术,利用F_2群体开发与开花时间相关的分子标记。结果表明:开花时间最适遗传模型在杨凌和三原分别为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型)和E-1(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型)。杨凌和三原两地分离世代(B_1、B_2和F_2)开花时间的主基因遗传率分别为57.12%,79.44%,66.37%和54.51%,65.43%,43.21%,多基因遗传率分别为33.80%,8.47%,25.62%和25.42%,4.70%,37.65%,环境引起变异为9.73%和23.03%。两地各分离世代(尤其B_2世代)主基因遗传率都明显大于相应多基因遗传率,表明甘蓝型油菜开花时间主要受2对主基因控制,在早期世代对理想开花时间选择有效,同时也要注意多基因和环境因素的影响。获得7个与开花时间位点相关的SSR分子标记,呈显著或极显著相关。标记引物序列在甘蓝型油菜数据库进行比对,BrgMS351和BnGMS148位于A7上,cnu_m157a、BnGMS256-1、BnGMS256-2、BnGMS327和BnGMS370-2位于A9上。表明本研究中控制开花相关的位点可能位于A7和A9上,且可能由2个QTLs共同控制,与数量模型遗传分析开花时间由2对主基因控制结果一致。     

中植棉2号抗黄萎病的主基因+多基因遗传特性分析

以感病品种861为父本、抗病品种中植棉2号为母本配制杂交组合,构建6个世代群体(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2),并在田间病圃进行抗病性鉴定,利用主基因￣多基因混合遗传模型的多世代联合分析法研究陆地棉抗黄萎病遗传特性。结果表明,中植棉2号抗性遗传符合E-1遗传模型,即2对加性￣显性￣上位性主基因+加性￣显性多基因遗传模型。2对主基因遗传以显性效应为主,且第2对主基因的显性效应比第1对主基因的显性效应大,多基因遗传以加性效应为主。B_1、B_2和F_2的主基因遗传率分别为68.24%、30.71%和82.09%,多基因遗传率分别为0、24.96%和0,环境方差占总表型方差的17.01%~44.33%。     

玉米果穗露顶主基因+多基因遗传模型及遗传效应

为了培育果穗不露顶玉米品种,以长露顶玉米自交系WZ06X97和不露顶玉米自交系WZ098杂交获得的6个世代(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2)株系为材料,运用植物数量性状主基因+多基因遗传模型,对玉米果穗露顶进行遗传分析。结果显示,玉米果穗露顶的最适遗传模型是E-0,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因。2对主基因加性效应值均为4. 615,显性效应值分别是-0. 680和-0. 742,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别是60. 41%,81. 28%和83. 99%,多基因遗传率分别为16. 74%,5. 90%和5. 04%,环境方差占表型方差的比例分别为22. 85%,12. 82%和10. 97%;上述结果表明,玉米果穗露顶受环境影响较小,主要受2对主基因和多基因控制,F_2世代主基因遗传率较高,因此育种上可在早期世代对果穗露顶性状进行选择。     

数量性状主-多基因混合遗传的P_1、P_2、F_1、F_2和F_(2∶3)联合分析方法

本文提出利用亲本P_1和P_2、杂种F_1,F_2和F_(2∶3)五世代联合分析数量性状主基因和多基因遗传的统计方法,共建立可供选择的单基因遗传、多基因遗传以及一个主基因 多基因混合遗传三类11个遗传模型;AIC信息准则用于选择最适遗传模型,通过适合性检验对所选择的遗传模型做进一步检验;以D类模型为例,给出参数估计EM过程的一般步骤。以邳县天鹅蛋(P_1)和1138—2(P_2)杂交组合为例,分析了大豆抗豆秆黑潜蝇性状的遗传,发现该性状符合主基因 多基因混合遗传模式,主基因的加显性效应分别为-1.86和-1.64,F_2世代主基因的遗传率为43.84％,F_(2∶3)家系世代主基因的遗传率为88.59％,F_2群体的抗感分界线为11≤x≤12,F_(2∶3)群体的抗感分界线为10.6≤x≤11.0。     

豇豆始花节位遗传分析

为明确豇豆始花节位的遗传规律,应用数量性状的主基因+多基因遗传模型6世代联合分析方法,调查豇豆杂交组合‘Ju08-10’ב丰豇10号’的6个世代始花节位。利用南京农业大学章元明教授提供的植物主基因+多基因遗传分析软件,计算最适合的遗传模型及相应的遗传参数。结果显示,‘Ju08-10’ב丰豇10号’杂交组合的始花节位遗传符合加性-显性-上位性多基因模型,无主基因存在,F2群体多基因遗传率为71.64%,环境方差占表现型方差的比例为28.36%,说明豇豆始花节位是多基因控制的数量性状,始花节位易受环境因素的影响,早熟性(较低的始花节位)可以通过杂交后代选择实现,但定向选择会有较好的效果。     

紫茄果皮着色深度遗传分析

果皮着色深度是紫茄品种重要的商品性状。本试验选取果皮着色深度差异明显的高代自交系EP26和EP28为材料,构建6个世代群体P_1、P_2、F_1、F_2、B_1、B_2,采用主+多基因混合模型遗传分析方法开展多世代联合分析,从而探明紫茄果皮着色深度的遗传特性。结果表明:紫茄果皮着色深度的遗传表现符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传的E-1模型。主基因加性效应值均等,主基因遗传以显性效应为主。6世代群体中F_2、B_1和B_2主基因遗传率分别为70.25%、3.46%、47.41%,而多基因遗传率分别为18.26%、55.61%、38.60%。F_2群体中主基因+多基因的遗传率为88.51%,环境因素占11.49%。研究结果有助于紫茄果皮着色深度的遗传改良的研究。     

砧用南瓜耐寒性的遗传分析

以耐寒性存在明显差异的6份自交系为材料,采用完全双列杂交法对砧用南瓜耐寒性的配合力进行研究。结果表明,配合力呈现正向效应时,能够提高砧用南瓜的耐寒性。结合配合力效应值,确定可在南瓜耐寒性育种中加以利用的杂交组合为18C0109×18C0025和18C0025×18C0109。同时,以耐寒性强的南瓜自交系18C0025 (P_1)和耐寒性弱的南瓜自交系18C0065 (P_2)获得的六个世代(P_1, P_2, F_1, B_1, B_2, F_2)为材料,采用数量性状主基因+多基因的世代联合分析法,对砧用南瓜耐寒性的遗传特性进行了研究。结果表明,砧用南瓜的耐寒性遗传以主基因遗传为主,遗传率在F_2中最大,且F_2代受环境影响较小,适合于晚期世代进行选择,同时,表明南瓜耐寒性的遗传符合"两对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因"模型。     

黄瓜果肉厚度遗传效应分析

本研究以厚果肉黄瓜自交系D8和薄果肉自交系XUE1为亲本杂交后再自交及回交所获得的6个世代(P_1,P_2,F_1,BC_1,BC_2和F_2)为实验材料,肉瓤比的比值记录为表型值,黄瓜果肉厚度遗传分析运用‘主基因+多基因混合遗传模型’的分析方法。结果表明:黄瓜果肉厚度的遗传适合D-0模型,即为1对加性—显性主基因+多基因混合模型。BC_1、BC_2和F_2世代的主基因遗传率分别为39.50%、1.30%和21.87%,多基因的遗传率分别为1.66%、23.14%和52.94%。因此,黄瓜果肉厚度的选择宜在晚世代进行。     

黄瓜苗期耐热性状的遗传效应研究

以黄瓜GY2(P_1)、BY3(P_2)为亲本,通过杂交、杂交后回交与自交配制F1、BC1、BC2和F2世代,并采用数量性状主基因-多基因混合遗传模型分析方法来研究黄瓜苗期耐热性状的遗传模型和遗传效应。结果表明:黄瓜苗期耐热性遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型。第1对主基因加、显性效应分别为0.603 6、0.302 4,第2对主基因的加、显性效应分别为0.653 6、0.118 1;2对主基因的加性×加性上位性效应较大;多基因的加、显性效应分别为0.345 7、-0.2080。在BC1、BC2和F2世代中主基因的遗传率分别为15.29%、49.44%和53.87%。对该性状的选育,宜在较高世代进行。     

色素万寿菊W217橙红色花色遗传性状研究

采用W217×W203组合的P1、P2、F1、B1、B2和F2共6个世代的花色色调值,利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法进行遗传分析.结果表明,色素万寿菊橙红色花性状最优遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因遗传效应为主,多基因效应为辅.主基因加性效应、显性效应和上位性效应作用很大,主基因遗传力受环境影响较小.在F2群体中主基因遗传率为49.13％,多基因遗传率为48.25％；在B1群体中主基因遗传率为84.23％；在B2群体中主基因遗传率为74.41％,多基因遗传率为18.24％.     

棉花叶柄分化率主基因+多基因混合遗传分析

 以2个叶柄分化率性状稳定的棉花材料W10、W12为亲本,构建了两个5个世代联合群体(P₁、P₂、F₁、F₂、F_2:3), 采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对这2个群体(W10×TM-1, W12×CCRI12)的叶柄组织培养分化率进行多世代联合分析。结果表明,棉花叶柄组织培养分化率在2个群体中均表现为遗传受2对加性、显性、上位性主基因+加性、显性多基因(E-1模型)控制。2对主基因的加性效应均为正值,均使分化率提高。2个F₂群体显示的主基因遗传率分别为83.22%和74.68%,多基因遗传率分别为10.47%和16.78%。     

水稻核不育系柱头性状的主基因+多基因遗传分析

柱头性状是影响水稻不育系异交繁殖和杂交水稻制种产量的重要性状。为创制长柱头、高外露率的水稻温敏核不育系提供遗传信息,调查了短柱头、低外露率的粳型光温敏核不育系7001S和长柱头、高外露率的温敏核不育系紫泰S及其杂交、自交获得的F_1、F_2群体(350个株系)和F_2:3群体(320个株系)的4个柱头性状,分析了4个性状之间的相关性,并运用主基因+多基因混合遗传模型,对2个世代4个性状进行了遗传分析。结果表明,4个柱头性状间均表现出极显著正相关,相关系数介于0.262和0.895之间。柱头长度、花柱长度、柱头和花柱总长度(以下简称柱花总长度)均表现出受2对主效基因和微效基因共同控制,除F_2群体中柱花总长度的2对主基因表现为等加性效应和等显性效应外,其余均表现为加性-显性-上位性效应,3个性状均表现出以主基因间的上位性效应为主;F_2群体柱头外露率受2对加性-显性-上位性主基因+多基因控制,而F_2:3群体则表现为受1对加性-显性主基因+多基因控制,以主基因间的加性效应为主。2个世代中的4个柱头性状均以主基因遗传为主。     

甜瓜柄蔓夹角主基因+多基因遗传分析

柄蔓夹角是甜瓜株型重要性状之一,通过对甜瓜柄蔓夹角的遗传特性进行研究,以期为甜瓜株型改良育种提供理论基础。本研究以柄蔓夹角小的紧凑型甜瓜材料B103和柄蔓夹角大的疏散型甜瓜材料B297为亲本,构建四世代群体(P1、P2、F1和F2),应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甜瓜柄蔓夹角进行遗传分析。两年的研究结果显示,甜瓜柄蔓夹角性状表现为数量性状,不同年份柄蔓夹角的最适遗传模型均为E-1模型,即柄蔓夹角由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。2015年秋,F2分离世代主基因遗传率是72.28%,多基因遗传率是0;2016年春,F2分离世代主基因遗传率为52.06%,多基因遗传率为0。结果表明甜瓜柄蔓夹角的遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-1),这一性状由主基因控制,同时受环境影响。     

陆地棉品种百棉1号主要株型性状的遗传研究

对陆地棉品种百棉1号主要株型性状进行了主基因-多基因混合遗传分析。结果表明,株高、果枝长度、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝节间长度、总果节数、总果枝数、有效果枝数和果枝夹角的最适模型分别为D-4、C-0、D-4、D-2、E-0、D-2、B-1、B-1和C-0,除果枝长度和果枝夹角外,其它性状均检测到主基因。总果枝数、有效果枝数和果枝节间长度为主基因遗传或以主基因遗传为主,对其可采用单交重组或简单回交转育转移增效主基因;株高、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝长度和果枝夹角为多基因遗传或以多基因遗传为主,对其可采用聚合回交或轮回选择累积增效多基因;总果节数以主基因和多基因遗传并重,对其可根据主基因、多基因相对效应大小分别考虑。     

Inheritance of time of flowering in upland cotton under natural conditions

Time to flowering is an essential component of the adaptation and productivity of cotton ( Gossipium hirsutum ) in various agro-ecological zones. This article presents a study of the genetic control of this trait in two crosses obtained from different early-maturity parental lines. In each cross, multiple generations including P₁, F₁, P₂, B₁, B₂ and F₂ were evaluated under two natural field conditions in 2004 and 2005. The data on time to flowering in the F₂ populations had a continuous distribution but deviated from normality. A joint segregation analysis (JSA) revealed that time of flowering in upland cotton was controlled by a mixture of an additive major gene and additive-dominant polygenes. The first- and second-order genetic parameters were all calculated based on the mixture of major gene and polygene inheritance models using JSA. These results suggested that there was considerable genetic diversity and complexity in days to anthesis in upland cotton. This variation can be used to formulate the most efficient breeding strategy and to design cotton for a particular environment.     

水稻长穗大粒特异种质的遗传分析

采取多亲本复交和定向选择的方法,本实验室育成了一个平均穗长达46cm、平均千粒重达70g的长穗大粒籼稻特异种质LPBG08。为研究该特异种质的遗传基础,我们以LPBG08与短穗小粒的三系杂交稻恢复系密阳46为亲本,构建了P1、F1、P2、F2和F2:3遗传群体,应用植物数量性状的主基因-多基因遗传模型,对主穗长、千粒重、谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比5个穗粒性状进行了多世代联合遗传分析。结果表明,5个性状均受一对主基因和多基因控制。其中主穗长、千粒重和谷粒长均呈一对加性主基因和加性-显性多基因遗传,谷粒宽和谷粒长宽比均呈一对加性-显性主基因和加性-显性-上位性多基因遗传。5个性状在F2代的主基因遗传率分别为9.15%、24.88%、34.47%、48.65%和34.47%,多基因遗传率分别为64.70%、72.65%、63.262%、47.30%和63.95%;在F2:3代的主基因遗传率分别为50.763%、27.51%、76.10%、69.23%和30.97%,多基因遗传率分别为44.01%、71.97%、23.69%、29.23%和82.517%。本研究结果为该特异种质在水稻育种的利用提供了有价值的信息。     

玉米叶宽的遗传效应分析

叶片是玉米植株进行光合作用最主要的器官,对玉米产量贡献巨大。利用1份玉米穗三叶窄叶和2份穗三叶宽叶自交系为材料,构建2套6世代分离群体（群体1和群体2）,利用经典植物数量性状混合遗传模型主基因+多基因多世代联合分析方法,对玉米穗三叶叶片宽度的遗传效应进行分析。结果表明,2套群体穗三叶叶宽遗传均受不同的基因数量控制,属于不同的多基因遗传模型。在群体1中,穗上叶叶宽符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型（D-0）,穗位叶叶宽符合2对基因加性-显性-上位性模型（B-1）,穗下叶叶宽符合2对基因加性-显性模型（B-2）。在群体2中,穗上叶叶宽符合2对加性主基因+加性-显性多基因模型（E-3）,穗位叶和穗下叶叶宽符合1对加性主基因+加性-显性多基因模型（D-2）。综上可知,玉米叶宽主要受主效基因控制,且在不同的遗传背景下,玉米穗三叶的遗传模式存在差异,穗位叶、穗上叶及穗下叶的遗传模式均受遗传背景的影响。     

甘蓝型油菜分枝角度主基因+多基因混合遗传模型及遗传效应

分枝角度是油菜株型重要性状,是油菜品种高产及适合机械化收获理想株型的基本组成之一。为明确油菜分枝角度的遗传,本研究选用油菜分枝角度大的松散型材料6098B和分枝角度小的紧凑型材料Purler配制杂交组合,采用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合6世代(P₁、P₂、F₁、F₂、BCP₁和BCP₂)的分枝角度进行了遗传分析。结果表明,上部第一分枝(顶枝)和基部第一分枝(基枝)角度的最适合遗传模型均为D-0 (1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因)。顶枝角的主基因加性效应值为4.939º,显性效应值为–4.156º,主基因遗传率在BCP₁、BCP₂和F₂中分别是34.08%、1.40%和14.99%,多基因遗传率分别为24.43%、61.72%和63.98%;而基枝角的主基因加性效应值为2.217º,显性效应值为–1.941º,主基因遗传率在BCP₁、BCP₂和F₂中分别是7.86%、1.24%和4.84%,多基因遗传率分别为66.46%、58.49%和73.96%。结果发现油菜分枝角度明显存在主效基因,为油菜分枝角度的遗传改良奠定了基础。     

基于主基因+多基因混合模型的甜高粱茎秆含糖量基因遗传分析

此文以茎秆含糖量（锤度）较低的粒用高粱品系LR625（P1）和茎秆含糖量（锤度）较高的甜高粱品系Rio（P2）及其杂交后代F1、F2群体为研究对象,运用主基因+多基因混合遗传模型对茎秆含糖量的遗传进行了联合分离分析。结果表明：茎秆含糖量性状受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制。2对主基因的加性效应分别为-4.004和-2.116,显性效应分别为0.084和-0.462,主基因遗传力为83.27%,多基因遗传力为7.38%。这说明锤度性状主要受2对主基因的作用,而且2对主基因均以加性效应为主。这一研究结果为茎杆含糖量性状的基因定位和育种选择提供了理论依据。