西南山地丘陵生态区主要玉米自交系SSR遗传多态性及其与杂种优势的关系

选用遍布玉米全基因组的SSR引物，检测西南山地丘陵生态区主要玉米自交系的遗传多态性，以此估算自交系间DNA分子遗传距离并进行聚类分析，将119个自交系划分为14个类群，与自交系的亲缘关系具有较好的一致性。西南山地丘陵生态区的地方种质资源中，蕴藏着丰富的遗传变异，不能将其简单地划入任何杂交优势群。再从不同及相同类群中选取相互间遗传距离呈梯状分布，全国大面积推广杂交种的9个亲本自交系，组配成36个完全双列杂交组合，测定杂交种籽粒产量及其一般配合力和特殊配合力。简单相关、多元回归和通径分析表明，虽然杂交种的平均单株籽粒产量及其特殊配合力，与亲本自交系间分子遗传距离相关不显著，但亲本自交系间分子遗传距离通过父本自交系一般配合力对平均单株籽粒产量的间接作用较大，平均单株籽粒产量与母本自交系一般配合力、父本自交系一般配合力和双亲自交系间分子遗传距离的多元回归关系达极显著水平，可以此预测杂交种75％的产量变异。     

SSR标记遗传距离与杂交稻农艺性状一般配合力的相关性分析

利用SSR分子标记检测了15个杂交稻亲本间的遗传多样性和遗传距离,结合配合力试验分析了这些亲本间的遗传距离与产量相关主要农艺性状的一般配合力的相关性。结果筛选到35个多态性好的SSR标记,根据SSR标记检测数据,按UPGMA聚类方法将15个亲本分为不育系和恢复系两大类群,与这些亲本的恢保特性相符合。两类亲本间的平均遗传距离为0.4945,宜恢7633与Ⅱ-32A、明恢63与川香29A间的遗传距离最大(D=0.5485),宜恢3551与宜香1A、珍汕97A间的遗传距离最小(D=0.4360)。这些亲本NCII设计的配合力分析表明,产量相关的农艺性状多数受加性效应和非加性效应的共同控制,性状的一般配合力贡献率较大,但是单株产量的非加性效应作用更大。单株产量一般配合力较高的亲本是蜀恢527、川香29A和宜香1A,效应值分别为17.77、10.82和10.49。亲本间的平均遗传距离与主要性状的GCA效应值的相关系数为-0.15~0.15,有一定的相关性,但是都没有达显著水平,分子标记遗传距离与一般配合力的相关性还有待于进一步探讨。     

黄淮地区大豆重要亲本间产量的杂种优势、配合力及其遗传基础

2003-2005年以选自黄淮地区及美国的8个大豆重要亲本品种(系)及其组配的28个双列杂交组合为材料, 分析大豆亲本间的产量杂种优势及其配合力, 探讨高优势组合的遗传基础, 包括杂种优势与亲本系数、SSR标记遗传距离的相关。结果表明: (1)黄淮地区大豆亲本间存在产量超亲优势, 平均20.39%, 组合间差异甚大, 变幅–5.34%~76.88%, 优选出豫豆22×晋豆27、淮豆4号×晋豆27、诱变30×蒙90-24, 超亲优势分别为76.88%、29.90%和34.42%, 超标率均在25.00%以上, 晋豆27和诱变30为优秀亲本材料。单株荚数及单株粒数的优势和产量优势相对一致;(2) 大豆亲本间产量杂种优势既与双亲一般配合力之和及特殊配合力有关, 又不完全相关。高优势高产组合的亲本产量配合力特点为亲本之一具有较高的一般配合力, 或双亲具有较高的一般配合力之和, 兼有较高的特殊配合力。单株荚数和单株粒数的情况和产量一致;(3) 按亲本系数聚类和按SSR标记遗传相似系数聚类揭示的8个亲本间的遗传关系相对一致, 均分为两组, 一组包含6个黄淮中、南部品种(系), 另一组包含1个山西和1个美国品种。要获得高优势高产组合, 亲本间必须具有一定的遗传距离, 但遗传距离大并不一定都高产高优势, 还有其他因素决定杂种优势。     

11份玉米自交系单株产量等性状的配合力与遗传参数研究

旨在研究玉米自交系单株产量等性状的配合力、遗传力及反交效应,为玉米自交系的选育和杂交种的组配提供依据。以11份玉米自交系为试材,按Griffing Ⅲ完全双列杂交法组配110个组合,观测杂交种的单株产量、株高、穗位高、雄穗分支数、雄穗主轴长、抽丝期和开花期等7个性状的表型数据,并对上述性状的一般配合力、特殊配合力、广义遗传力、狭义遗传力和反交效应进行估算。供试材料除雄穗主轴长的特殊配合力差异不显著外,其余性状的一般配合力和特殊配合力差异均达到极显著水平。JZ3和JZ6两个自交系单株产量的一般配合力为极显著正值,两对组合JZ9×JZ2和JZ2×JZ9、JZ6×JZ3和JZ3×JZ6的单株产量具有最大的正向SCA效应值,分别为40.68 g和35.24 g。单株产量的反交效应差异极显著,部分自交系的反交效应方差较大。7个性状的广义遗传力从大到小依次为,雄穗分支数、株高、开花期、穗位高、抽丝期、单株产量和雄穗主轴长;狭义遗传力从大到小依次为,雄穗分支数、株高、穗位高、开花期、雄穗主轴长、抽丝期和单株产量。试验结果表明单株产量性状的显性遗传方差占比最大,狭义遗传力最小,易受环境条件的影响,对该性状的选择适宜在晚代进行;单株产量性状具有显著的反交效应,故部分自交系需严格控制正反交方式。     

陆地棉配合力与杂种优势、遗传距离的相关性分析

 用10个陆地棉亲本进行不完全双列杂交,共配置了45个组合,计算亲本的一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)、杂种优势,并结合SSR标记研究了陆地棉亲本配合力与杂种优势、遗传距离之间的相关关系。配合力分析发现,10个亲本的一般配合力和特殊配合力存在显著或极显著差异。分析亲本配合力、杂种优势和遗传距离的相关性发现,子棉产量、皮棉产量、衣分的一般配合力和杂种优势呈显著或极显著相关,纤维长度、比强度、麦克隆值、株高、果枝数、单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的特殊配合力和杂种优势均呈极显著正相关,而与遗传距离相关均不显著。单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的杂种优势与遗传距离均为正向显著或极显著相关。在育种实践中这些显著或极显著相关的性状可能具有较高的改良潜力。     

玉米亲本间遗传距离与杂种优势及配合力的关系

以6个玉米自交系及其双列杂交组合进行试验,用3种方法计算的遗传距离来研究距离与杂种优势及配合力的关系。结果为:(1)PD~2(表—主—欧法计算)和GD~2(基—主—欧法计算)与穗粒重平均优势具有显著抛物线关系,PGD~2(表—主—道—欧法计算)与穗粒重平均优势亦有抛物线关系的趋势。(2)亲本的一般遗传距离(GGD~2)和一般表型距离(GPD~2)与亲本吐丝日数的一般配合力呈现高度负相关。(3)GD~2和PD~2与穗粒重、吐丝日数、穗长、千粒重的特殊配合力无确定关系,与穗行数、果穗重、穗位高、株高的特殊配合力略呈抛物线关系。PGD~2与上述8个性状的特殊配合力有抛物线关系的趋势。(4)杂交组配时应考虑:在类间选择亲本;双亲间PGD~2较大;双亲自身产量较高。     

糯玉米籽粒体积双列杂交分析

为了解糯玉米自交系籽粒体积性状配合力表现及体积性状世代间遗传规律,指导大粒型杂交组合选配及自交系改良,通过选用生产上推广的杂交种亲本及本单位选育的自交系共10份,按完全双列杂交配制组合,随机区组种植于大田,籽粒完熟晒干对体积进行测定,用Griffing IV方法对数据进行处理,研究杂交组合间籽粒体积变化规律。结果表明:籽粒体积性状一般配合力效应在亲本间存在显著差异,S10一般配合力最好,S6一般配合力最低。特殊配合力效应在组合间差异显著。控制籽粒体积性状的基因狭义遗传力较低(hn2=12.55%),遗传效应中显性效应(VD=1.5398)大于加性效应(VA=0.7949)。试验表明:育种上针对籽粒体积性状选择,自交系应晚代选择为主,组合根据体积表现结合育种目标直接选择。     

玉米籽粒铁含量杂种优势及相关分析

以16个玉米自交系,以及将其按Griffing方法4组配的120个杂交组合为供试材料,进行玉米籽粒铁含量杂种优势、亲子相关以及籽粒铁含量与主要农艺、经济性状和品质性状的遗传相关分析。结果表明,杂交种籽粒铁含量以超低亲杂种优势为主,也出现中亲优势和超高亲优势为正值的一些组合。杂交种籽粒铁含量与母本、父本、高值亲本、中亲和高低值亲本之差的相关均达正向极显著水平,与低值亲本的相关达正向显著水平。铁含量与蛋白质、轴重和单株产量的遗传相关达正向极显著水平,与穗重的遗传相关达正向显著水平,与淀粉和油分的遗传相关表现为微弱的负相关和正相关,与穗位高的遗传相关达负向极显著水平。     

春玉米主要穗部性状配合力及遗传参数分析

选育具有高配合力的优良自交系是育种工作的基础,为更好的了解北方早熟春玉米区玉米(Zea mays L.)自交系的配合力表现和性状遗传规律,为杂交种组配和种质改良提供亲本和育种策略,选用在生产及种质改良中常用的12个玉米自交系,按双列杂交模式设计组配杂交组合, 以完全随机区组设计进行试验,对主要穗部性状进行鉴定,按照改良griffingⅣ 双列杂交分析方法对数据进行处理。试验表明一般配合力和特殊配合力效应在亲本间存在显著差异。穗粗、容重、籽粒行数等性状遗传力较高,主要受加性效应控制。而产量、穗重主要受非加性基因控制,易受环境因素影响。K12、丹340和黑选169对提高产量的效应明显,P138在提高后代容重方面优势显著,含有地方种质的早熟材料龙抗118、大粒黄可以显著提高后代穗部长度。     

玉米秸秆热值性状杂种优势及配合力分析

采用NCⅡ交配设计以13个玉米亲本自交系组配42个杂交组合，对其玉米秸秆热值性状的杂种优势及配合力进行分析。结果表明，热值、纤维素含量、和木质素含量3个指标性状表现出明显杂种优势，热值杂种优势与纤维素含量、木质素含量的杂种优势关系密切，但不受半纤维素含量杂种优势的影响。一般配合力方差和特殊配合力方差均达到1%的极显著水平，说明不同自交系间存在较大的遗传差异。X178、掖52106的热值、纤维素含量、木质素含量的一般配合力较大，而半纤维素含量一般配合力较低；沈137的热值、木质素含量的一般配合力较高，纤维素含量的一般配合力居中，半纤维素含量的一般配合力低；这3个亲本在培育高热值玉米杂交种上具有较大应用潜力。沈137×黄C、齐319×昌7-2在热值、木质素含量、纤维素含量等性状上具有较高的特殊配合力，产生较强的杂种优势。笔者认为，玉米秸秆热值可作为玉米育种的目标之一，改变只注重产量和品质育种的做法，选育和推广既高产、优质，又高热值的玉米杂交种，提高玉米综合经济效益。     

芝麻配合力的研究

本文对54个芝麻杂交组合10个性状进行配合力分析,结果得出:一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,表明这些性状的遗传主要受加性基因控制.同一亲本不同性状或同一性状不同亲本间的一般配合力和组合的特殊配合力相差很大.即使双亲的一般配合力都为负值,也不能排除获得特殊配合力较高的组合.特殊配合力与双亲一般配合力均值呈显著、极显著的正相关.果轴长、单株产量、单株蒴数、株高和千粒重5个性状的总配合力与单株实产呈极显著的正相关,腿高和黄尖长呈极显著的负相关.上述分析结果有利于芝麻亲本选配及杂种后代的选择.     

几个高油与普通玉米自交系子粒品质性状的配合力分析

高油玉米杂交种由高油玉米自交系和普通玉米自交系杂交组配而成,高油玉米育种的核心仍然是杂种优势的利用。为了高油玉米育种的亲本选择和组合配制提供理论依据,以3份高油玉米新种质为父本,自选的4份普通自交系为母本,采用不完全双列杂交设计组配12个F1组合为供试材料,对其子粒油分、蛋白质和淀粉含量进行配合力分析。结果表明:不同的自交系,不同品质性状的配合力表现不同。XGY003、YZ141B、H195-2具有油分含量一般配合力较高的自交系。C279、YZ141B、H195-2自交系的蛋白质一般配合力较高。XGY003、XGY020、C279、H78-3自交系的淀粉一般配合力较高。一般配合力高的亲本,容易产生特殊配合力高的组合,但双亲的一般配合力较高的也不一定组合的特殊配合力就高。本试验没有发现3个品质性状一般配合力效应值都高的自交系。综合看来,3份高油玉米种质中XGY003油分含量一般配合力效应值较高,4份普通自交系中YZ141B、H195-2油分含量一般配合力效应值较高,这3个自交系在长治地区玉米育种中可作为高油玉米自交系加大利用,以选出油分含量较高的优势组合。C279、YZ141B、H195-2自交系的蛋白质一般配合力较高,XGY003、XGY020、C279、H78-3自交系的淀粉一般配合力较高,在以后玉米育种中可作为特用玉米自交系作进一步的改良和应用。     

小麦产量和品质若干性状的遗传参数剖析

本文报道5X9小麦不完全双列杂交下5个产量性状和3个品质性状的遗传控制和亲本的利用价值。1、千粒重、株高和角质率3个性状的一般配合力方差较大,狭义遗传力较高。2、单株籽粒产量与籽粒蛋白质含量呈极显著负相关,表型和遗传相关系数分别为-0.399~(**)和-0.625~(**)。3、单株籽粒产量和籽粒蛋白质含量的一般配合力相对效应值分别以品种83品8和74—6582最大;这2个性状的特殊配合力相对效应值分别以丽麦16×绵阳11和丽麦16×74—65822组合最大。     

花期玉米(Zea mays)穗三叶叶形结构的遗传效应及配合力分析

为了剖析玉米叶形结构的遗传规律,进而拓宽优良株型自交系的遗传基础。本研究以12份不同叶形结构玉米自交系组配的32份F1杂交种为试材,在2个生态环境下,花期采用加性-显性-母体遗传模型(ADM)对其穗三叶叶长、叶宽、叶夹角、叶向值及叶面积进行遗传效应和配合力分析。结果表明:(1)玉米穗三叶叶长、叶宽及叶向值主要受基因的加性效应调控,其次是显性效应,同时还兼受加性×环境互作效应或母体×环境互作效应等遗传体系的调控,育种改良中宜在早代对其进行选择;叶夹角主要受基因的母体效应调控,其次是加性效应,另外还受加性×环境互作效应及母体×环境互作效应影响,育种中宜选择叶夹角较小的材料作为母本进行改良;叶面积只受基因的显性效应及显性×环境互作效应的调控,其应从较晚世代中进行遗传选择。(2)除父本叶长的一般配合力差异不显著外,父本其余性状的一般配合力和母本全部性状的一般配合力间差异均显著或极显著,且这5个叶形相关性状的全部特殊配合力间差异极显著。(3)从相应自交系各性状的一般配合力相对效应值分析发现,‘锋1999马’和‘锋1913硬’的综合性状表现优良,有利于组配出叶片大小适中及株型紧凑的优良耐密高产F1杂交组合。研究结果表明,玉米穗三叶5个叶形结构的遗传效应不尽相同,相应亲本5个叶形结构的一般配合和特殊配合力间存在明显差异,因此在玉米叶形结构遗传改良上应按照相应性状的遗传特征选择对应改良策略进行改良,并根据综合性状表现优良的亲本有目的地组配杂交组合,提高玉米理想株型育种效率。本研究为进一步剖析玉米叶形结构的遗传机理及玉米理想株型育种提供参考。     

ALEXHO高油玉米杂交当代单株产量与籽粒油分含量的遗传分析

利用黄淮海地区分属于不同杂种优势群的21个普通玉米自交系为母本,以引进中国农业大学选育的8个ALEXHO高油玉米自交系为父本,采用NCⅡ遗传设计,测定并分析了高油玉米杂交当代单株产量和籽粒油分含量的配合力。结果表明:GY246A的单株产量和籽粒油分含量的GCA均为极显著最大正值,具有较高的直接组配价值,其次为GY246B和GY220。8085泰、246、P138、8622和87-1单株产量和籽粒油分含量的GCA均为极显著正值或显著正值,应进一步利用这些自交系与ALEXHO高油玉米自交系较强的杂种优势。246×GY246B、Q1261×GY246A和478×GY956在单株产量和油分含量的SCA均较高,其中246×GY246B单株产量居首位,较对照增产25.96%,油分含量为6.6%,具有较高的生产利用价值。     

利用DNA指纹技术进行玉米亲子鉴定方法研究

利用DNA指纹分析技术 ,分析了同母异父 5个杂交组合分别与其父母本之间的遗传距离 ,结果发现 ,每个杂交组合与其相应的父本之间的遗传距离最小 ,所有组合完全一一对应。因此 ,可以通过计算遗传距离来进行玉米亲子鉴定 ,只需计算出玉米杂交种与所有可能父本自交系之间的遗传距离 ,与其遗传距离最小的自交系就是该杂交种的真正父本。     

特用玉米主要性状的配合力及相关分析

以 PST等 7个特用玉米自交系为亲本 ,按 griffing( )配成 2 1个杂交组合 ,分析单株粒重等 10个性状的一般配合力和特殊配合力 ,主要农艺性状和产量之间的关系。结果表明 :行粒数主要受加性基因控制 ,其余大部分性状的加性和非加性基因效应同时存在。在一般配合力效应上 ,同一性状不同亲本的效应值不同 ,各性状值的效应最高出现于不同亲本。在单株产量上 ,一般配合力效应值大小为 PHT>PYT>PHBT;特殊配合力效应较大的组合有 :PYT× PHT>PYT× PHBT>PHT× PHBT等 ,这些具有较高 SCA和 TCA的组合一般都符合本地种质与热带种质、本地种质与温带种质和热带种质与温带种质的杂交组配模式。相关分析表明 ,行粒数与产量关系最为密切 ,其次为株高、穗长。对于这些性状而言 ,一般配合力高的亲本容易产生特殊配合力高的组合 ,但也不排除一般配合力都不高的双亲获得较高的特殊配合力的可能性 ,根据配合力互补原理 ,可望从 7个亲本间选配出高产优质的组合。     

美国玉米种质改良系主要农艺性状的配合力及杂种优势分析

试验采用NCⅡ遗传交配设计,以分属于5个杂种优势群的自交系吉853、S122、龙抗11、铁C 8605-2、丹599为测验种,与5个美国玉米种质改良系组配25个杂交组合,分析5个美国玉米种质改良系的主要农艺性状的配合力及杂种优势.结果表明,自交系WY1和WY3单株产量及相关性状一般配合力表现较好,在玉米育种中有较大的利用潜力;组合WY 3×龙抗11、WY5×吉853、WY4×S122是产量及相关性状特殊配合力综合表现优良的前3个组合;WY3×S122、WY1×S122、WY1×丹599、WY4×S122、WY1×吉853是单株产量总配合力和杂种优势表现突出的组合;美国玉米种质改良自交系可与旅大红骨、塘四平头、温带Ⅰ群类群的玉米自交系杂交组配出强优势的玉米杂交种.     

基于SSR标记甜玉米遗传距离、配合力及杂种优势的关系

本实验旨在研究遗传距离与配合力、杂种优势间相关程度,探讨分子标记技术预测杂种优势的可行性,为杂种优势的预测提供理论基础。利用SSR分子标记技术对13份甜玉米自交系聚类分析,继而研究SSR分子标记遗传距离与杂交后代单穗粒重性状杂种优势、配合力效应值的相关性。结果表明:13份甜玉米自交系间的遗传距离0.111 1~0.911 8,平均为0.713 3。以遗传距离0.74为标准,可将13份亲本材料分为四个类群;在亲缘关系较近甜玉米自交系中,应用SSR分子标记遗传距离能够预测单穗粒重性状的杂种优势,即遗传距离越大,总配合力越大,杂种优势越强。这既降低了工作量又简化了操作过程,避免了盲目育种,对甜玉米育种实践有着深远影响。     

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。