甜玉米(Zea mays L.saccharata Sturt)主要农艺性状遗传模型分析

玉米农艺性状是影响植株个体发育状况及群体生产效能的重要因素。本试验以甜玉米T8(♀)和T33(♂)为亲本,组配杂交组合,F2代乳熟期调查各单株主要农艺性状,用“主基因+多基因混合遗传模型”分析方法进行遗传模型分析。结果表明,甜玉米茎粗的最佳遗传模型符合A-3模型,即2对完全显性基因控制;穗位高的最适遗传模型为B-6,即2对等显性基因遗传;穗位叶夹角最适遗传模型为B-1,即2对加性-显性-上位性主基因遗传,两对基因都以加性效应为主;雄穗分枝数最适遗传模型为B-4,即2对等加性基因控制,以主基因遗传为主。本试验结果可为甜玉米育种实践及农艺性状遗传改良和选择提供一定的参考。     

超甜玉米果糖含量的遗传模型分析

以8个超甜玉米自交系为亲本,按照Griffing Ⅱ双列杂交方法配制组合,利用Hayman法分析了超甜玉米果糖含量的杂种优势及遗传模型。结果表明：（1）果糖性状表现出较高的超低亲优势和超中亲优势及一定的超高亲优势;（2）果糖性状的遗传受加性基因和非加性基因的共同控制,符合“加性-显性-上位性”模型,平均显性度为1.15,表现为超显性;狭义遗传力为10.92%,广义遗传力为94.15%;（3）控制甜玉米果糖含量性状遗传的基因最少有4对基因。因此,超甜玉米高含糖量亲本选育和新组合配制实践中,应在利用基因显性效应的基础上,协调加性效应及上位性效应,制定高效快捷的育种方案以提高超甜玉米的商品质量和食用品质。     

华南型黄瓜维生素C含量的遗传分析

探讨筛选组合(Ma7×W15)维生素C(Vc)含量的遗传机制。以相对低维生素C含量的自交系Ma7(p1)和相对高维生素C含量的自交系W15(p2)为亲本,构建6个世代群体材料,利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分析华南型黄瓜中维生素C含量的遗传机制。结果表明,维生素C含量的最适遗传模型为一对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。在分离世代中主基因遗传率在B1、B2、和F2群体中分别为47.47%,36.34%,52.59%;多基因的遗传率分别为18.47%,0,21.63%;环境方差占表型方差的范围为25.78%～63.66%,环境对维生素C含量的遗传有较大的影响,说明在黄瓜维生素C含量的遗传体系中,微效多基因具有重要作用,这一性状适于高代选择。     

陆地棉纤维品质性状主基因与多基因混合遗传分析

采用2个纤维品质表现高强的材料和黄河流域棉区的2个主栽抗虫品种配成2个组合,利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法,对主要纤维品质性状进行5个世代联合分析。结果表明多数品质性状是由一个主基因和多基因控制。主基因遗传效应中,F2分离群体中,比强度的遗传效应最大,为14.36%和8.40%,其次是绒长性状,为9.51%和2.59%。F2:3中的主基因效应与F2接近。主基因显性效应很小,除纤维长度在一个组合中总显性效应(主基因显性效应 多基因显性效应)为较大正值外,其余三个性状在两个组合中均表现负值或接近于0,杂合状态下多数纤维品质性状表型值偏向中亲值或低亲值,分子标记研究也证明了这一点,所以棉花纤维品质性状单纯依靠表型选择效率低,需要依靠分子标记辅助育种对主栽品种进行品质改良。     

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。     

陆地棉产量与品质性状的主基因与多基因遗传分析

对(泗棉3号×TM 1)(组合Ⅰ)和(泗棉3号×CARMEN)(组合Ⅱ)的产量与品质性状进行遗传模型分析,得到有关产量与品质性状的最适遗传模型,其中组合Ⅰ子指的最适遗传模型为负向显性主基因+多基因模型,铃重最适遗传模型为等显性主基因+多基因混合遗传模型,衣分、单株铃数的最适遗传模型分别为两对主基因+多基因和一对主基因+多基因模型。组合Ⅱ中衣分、子指、单株铃数、铃重、整齐度和麦克隆值的最适遗传模型均为无主基因的多基因模型,纤维长度、纤维强度和伸长率最适遗传模型均为一对主基因+多基因模型。主基因个数的预测与分子检测的主效QTL个数基本相符。选用P1、P2、F1和F2∶3四个世代联合分析方法,相比于单个分离世代的分离分析法,增加了试验的精确度,保证分析结果的准确性,并可以鉴别多基因的存在。     

中国南瓜可溶性固形物含量的主基因+多基因遗传分析

为明确中国南瓜可溶性固形物含量的遗传规律,选用中国南瓜杂交获得的6世代群体(P1、P2、F1、F2、BCP1、BCP2)为材料,应用植物数量性状的主基因+多基因遗传模型研究其遗传规律。结果表明,该群体可溶性固形物含量的遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,2对主基因的加性效应均为-0.7077,均使可溶性固形物含量降低;显性效应分别为3.5034和1.3586,均使可溶性固形物含量升高。多基因的加性效应和显性效应分别为2.3066和-0.6679。其主基因遗传率在BCP1、BCP2、F2分别为17.06%、56.01%、95%,多基因遗传率在BCP1、BCP2、F2分别为47.16%、18.78%、0;说明主基因表现出较高的遗传力,可以在早期世代对可溶性固形物含量进行选择。研究为中国南瓜育种品质性状选择和分子标记辅助选择提供了理论依据。     

烟草主要农艺性状的主基因+多基因遗传分析

本研究以烤烟品种‘云烟97’和‘变异云烟97’为亲本,分别构建P1、P2、F1和F24个世代遗传群体,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对烟草的株高、节距、叶数和茎围进行遗传及相关分析。结果表明,株高分别与节距、叶数间呈极显著正相关,与茎围间呈显著正相关;而节距与叶数间则呈现极显著负相关。株高、节距和叶数3个性状具有相同的最优遗传模型,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(MX2-ADI-AD),其主基因遗传率分别为95.225 8%、94.285 4%和99.177 1%,多基因遗传率分别为4.774 2%、5.568 4%和0.822 9%;茎围性状符合2对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合最优遗传模型(MX2-AD-AD),其主基因和多基因遗传率分别为90.314 6%和9.685 4%。上述性状均受主基因+多基因混合遗传模型控制,主基因遗传率均高达90%以上且远大于多基因遗传率,受环境影响可以忽略。因此,在烟草高产育种过程中针对上述农艺性状的定向选择宜在早期世代进行。     

春小麦穗部性状的主基因+多基因遗传分析

穗部性状直接影响着作物的经济产量,研究春小麦穗部性状的遗传组成,为遗传育种中通过进一步改良穗部性状提高产量提供参考和策略。以‘宁春4号’和‘Drysdale’及其构建的F2群体为材料,采用P1、P2、F1、F2四世代联合分离分析法研究了春小麦几个穗部性状:穗长、结实小穗数、不实小穗数、穗粒数的遗传模型。结果表明:穗长符合加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,无主基因存在;结实小穗数由2对等加性主基因+加性-显性多基因控制;不实小穗数符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗粒数符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。     

玉米新选自交系2个组合6个世代穗行数和行粒数的遗传分析

江苏省沿江地区农科所新选玉米自交系间穗行数和行粒数一般配合力差异较大,分析这些自交系间有利等位基因的分布,有助于自交系的持续改良.本研究选用其中3个自交系组配成2个组合的P1、P2、F1、B1、B2、F2 6个世代,运用主基因+多基因混合遗传模型和6个世代联合分析的方法,对穗行数和行粒数2个性状进行了遗传分析.玉米穗行数性状在S1×S3组合中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,以多基因遗传为主;在S3×S7组合中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,以主基因遗传为主.行粒数性状在2个组合中均表现为1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传,主基因遗传为主;多基因位点显性总效应大于加性总效应.研究结果暗示通过有利等位基因聚合改良这些自交系的穗行数比行粒数更有效.     

小麦重要产量性状的主基因+多基因混合遗传分析

以单株产量等为代表的重要性状是选育小麦高产良种的主攻目标性状,分析小麦重要产量性状的数量遗传特性,为深入研究其遗传机制提供依据。本研究选用品冬34为母本(P_1)和BARRAN为父本(P_2)配置杂交组合,在2年4个环境下应用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合单世代(P_1、P_2、RIL_(7:8)、RIL_(8:9))单株产量、千粒重、株高、穗下节间长、旗叶上节间长和分蘖数进行遗传及相关分析。结果表明,除千粒重和分蘖数外,其余性状间均显著或极显著相关,穗下节间长与旗叶上节间长平均相关系数达0.91 (P≤0.001)。最优遗传模型对于单株产量是4对加性上位性主基因+多基因遗传模型,其主基因加性效应值分别为3.78、2.89、–6.18和0.15,多基因遗传率为86.23%;对于千粒重是2对互补作用主基因+加性效应多基因混合遗传模型,多基因加性效应值是22.37,主基因遗传率为66.96%,多基因遗传率为28.25%;对于株高是2对累积作用主基因+加性作用多基因混合遗传模型,控制株高的第1对主基因加性效应值是5.15,加性×加性上位性互作效应值为–9.66,多基因加性效应值为–9.31,主基因遗传率为58.57%,多基因遗传率为39.71%;对于穗下节间长和旗叶上节间长均是加性-上位性多基因遗传模型,其主基因遗传率分别为97.65%和99.14%;对于分蘖数是加性-上位性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为78.89%,多基因遗传率为19.87%。这些性状在多个环境下主要受主基因+多基因混合遗传控制。在选育优良品系的过程中,要兼顾适应生态环境条件的重要表现,进一步为筛选与目标性状紧密连锁标记及推进分子标记辅助选择提供理论依据。     

大豆蛋白质有关性状遗传的分离分析

采用科丰1号×南农1138-2衍生的重组自交家系群体(RIKY)和(Essex×兴县灰布支)×兴县灰布支回交自交衍生群体(BIEX)为材料,应用SDS-PAGE电泳测定11S、7S、11S/7S比值及其10个亚基组的相对含量,用凯氏(Kjeltec)自动定氮仪测定蛋白质含量、自动索氏(Soxtec)抽提仪测定油脂含量。结果表明: (1) 两群体蛋白质组分及其亚基组有关性状以及油脂与蛋油总量等均有不同程度超亲分离,双亲间存在不同程度的位点互补。(2) 蛋白质含量遗传,两群体均为1对主基因+多基因模型,主基因和多基因遗传率分别为31.3%~40.9%和37.2%~53.7%。蛋油总量均为3对主基因+多基因模型,主、多基因遗传率分别为59.9%~66.6%和23.2%~27.9%。油脂含量为2~3对主基因+多基因模型,两类遗传率分别为48.6%~71.7%和4.2%~29.7%。(3) 11S组分均为3对主基因+多基因模型,两类遗传率分别为14.3%~60.7%和17.0%~50.7%。7S组分均为3对主基因+多基因模型,两类遗传率分别为34.5%~44.1%和21.5%~45.1%。11S/7S比值遗传均为2对主基因+多基因模型,两类遗传率分别为56.6%~74.8%和10.1%~20.1%。(4) 11S的4个亚基组依次分别为2~3对主基因+多基因、2对主基因+多基因、2对主基因+多基因、2~3对主基因+多基因模型。(5) 7S的6个亚基组依次分别为1~2对主基因+多基因、2对主基因+多基因、2~3对主基因+多基因、3对主基因+多基因、1~2对主基因+多基因和2对主基因+多基因模型。所有16个性状都由主基因和多基因控制,其中有10个性状两群体具相同的主基因数,其他6个性状两群体间相差1对主基因,两群体间遗传模型大同小异。这些相关性状的育种既要利用主基因还必须利用微效多基因,要考虑兼用两者的育种方法。     

青花菜生育期的主基因+多基因遗传分析

为了解青花菜生育期的遗传机理及新品种选育提供理论指导,以定植至现蕾的天数作为青花菜生育期的参考指标,以2个生育期差异较大的青花菜自交系作亲本配制的6个联合世代（P1、P2、F1、B1、B2和F2）群体为试验材料,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对青花菜生育期进行遗传分析。结果表明：青花菜杂交种F1的生育期介于双亲之间,偏向于高亲值;生育期性状的遗传符合两对主基因加性-显性-上位性模型（B-1模型）;B1、B2和F2世代主基因遗传率分别为44%、59%和56%,主基因遗传率中等,受环境的影响比较大,可以在早期世代进行初选。     

普通丝瓜果肉褐变程度的主基因+多基因遗传模型分析

果肉褐变是影响丝瓜品质的重要性状之一,对普通丝瓜果肉褐变程度进行遗传分析,为丝瓜的品质改良奠定基础。以易褐变自交系‘YX014’和耐褐变自交系‘LJ-01’配制成6个世代(P1、P2、F1、F2、B1、B2)为试验材料,应用数量性状主基因+多基因混合遗传模型对丝瓜果肉褐变特性进行遗传模式分析。结果表明：普通丝瓜果肉褐变程度的最佳遗传模型为E-1模型,即由2对加性—显性—上位性主基因+加性—显性多基因控制,且具有耐褐变亲本的优势。B1、B2和F2分离世代的主基因遗传率为81.20%、72.08%和0.52%,多基因遗传率均为0,环境方差占表型方差的比例分别是18.8%、27.92%和99.48%,表明丝瓜果肉褐变程度主要受两对主基因控制,以遗传效应为主,同时受环境影响较大,B1、B2世代主基因选择率高,应在早期世代进行选择。因此,在丝瓜褐变的群体改良中,可对低褐变单株进行定向选择或轮回选择,以提高育种效率。     

衣分不同陆地棉品种的产量及产量构成因素的遗传分析

选用衣分不同的陆地棉品种配置组合,率先将主基因-多基因联合世代分析与双列杂交试验分析相结合,分别从单个和整体基因水平上对棉花产量及产量构成因素进行了遗传研究。对2个高×低衣分组合的主基因-多基因6世代联合分析结果表明,各产量性状至少在1个组合中检测到主基因的存在,说明产量性状主基因存在的普遍性。由2个组合各产量性状的主基因、多基因遗传率比较得出,产量性状的主基因遗传率比多基因遗传率在不同组合间趋势变化相对较稳定;各性状在2个组合中的主基因、多基因遗传率分量不完全相同。衣分、铃重和籽指在2个组合中分别以主基因遗传为主和以多基因遗传为主;子棉产量和皮棉产量在2个组合中均以主基因遗传为主;衣指在组合I中以多基因遗传为主,在组合II中属于典型的多基因遗传;单株铃数在组合I中属于典型的主基因遗传,在组合II中以多基因遗传为主。双列杂交结果表明,陆地棉产量及产量构成因素都有较高的遗传主效应方差,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,其中,衣分、衣指以加性效应为主;子棉产量、铃重和籽指以显性效应为主;皮棉产量和单株铃数以加性和显性效应为主。衣分和衣指的普通广义遗传率和普通狭义遗传率均最高,与联合世代分析两性状的总遗传率平均值结果趋势一致。相关和通径分析一致表明,产量构成因素中单株铃数对皮棉产量的贡献最大,衣分次之,铃重最小。     

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害, 目前已上升为我国水稻主要病害之一, 探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标, 利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F₁₀代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价, 采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明, 水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响, 符合E-1-3遗传模型, 即2对主基因+多基因混合遗传模型, 2对主基因间表现为等加性作用, 加性效应为11.41; 主基因遗传率为76.67%, 多基因遗传率为22.86%, 抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用, 也不能忽视基因对抗性的影响。     

白肋烟烟碱转化性状的主基因+多基因遗传分析

为了掌握白肋烟烟碱转化性状的遗传规律,利用高和低烟碱转化的白肋烟品种Va1050(P1)、Va1053(P2)配制了F1代和F2群体,基于4个世代采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法对烟碱转化性状进行了遗传分析,并估算了遗传参数。结果表明：白肋烟烟碱转化的遗传符合2对等加性-等显性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-5),主基因遗传率为58.18%,多基因遗传率为11.72%。因此,白肋烟烟碱转化性状由2对主基因控制,同时还存在多基因的修饰作用和环境因素的影响。在育种实践中,烟碱转化性状的高遗传率对目标亲本的有效选择可利于优质低烟碱转化品种的选育,另外,也需要在烟叶调制和陈化过程加强温湿度的控制。