玉米与四倍体大刍草杂交结实性的遗传分析

研究发现不同玉米材料与四倍体大刍草杂交,其结实性存在很大的差异,在普通玉米基因组中可能存在影响远缘杂交亲和性的基因。为研究这一现象的遗传本质和规律,本研究采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法,对以玉米自交系975-12与R18为亲本组配的两套正反交6个世代群体与四倍体大刍草杂交的种子结实率数据进行了分析。结果表明:正交群体杂交结实性的遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,反交群体杂交结实性的符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型。在正交组合中主基因遗传率在家系F2中最高,为88.9456%,多基因遗传率在家系B1中最高,为14.1564%;在反交组合中主基因遗传率在家系F2中最高,为87.2997%,多基因遗传率在家系B2中最高,为80.7618%。     

不结球白菜抽薹开花性状的主基因+多基因遗传分析

为了研究不结球白菜抽薹开花性状的遗传规律,并对其耐抽薹品种进行鉴定筛选,以不结球白菜易抽薹纯系M10-1和耐抽薹纯系M10-2杂交获得的6世代(P1、P2、F1、B1、B2和F2)群体为材料,利用植物数量性状主基因+多基因多世代联合分析的方法对不结球白菜抽薹性状(现蕾期)和开花性状(开花期)进行遗传分析。结果表明,控制抽薹性状的为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因,并存在明显的加性、显性和上位性效应。其中,2对主基因的加性效应值均为正,显性效应值hb大于ha,且以第2对主基因的正向显性效应为主;抽薹性状存在较大的主基因加性×加性和显性×显性互作效应,以呈负向的多基因的加性效应为主。B1、B2和F2的主基因遗传率分别为83.83%、87.82%和88.31%,多基因遗传率均为0,主基因+多基因遗传率平均为86.65%,环境变异占表型变异平均为13.35%,说明抽薹性状主要受主基因控制,在育种上可以应用抽薹性状(现蕾期)作为不结球白菜耐抽薹性的鉴定标准,并可在早期世代对其耐抽薹性进行选择,且要注意一定的环境因素。开花性状与抽薹性状遗传相似,均受到2对主基因控制,但主基因+多基因遗传率平均为9.57%,而环境变异平均为90.43%,对开花的影响显著,说明开花性状与环境的互作效应非常明显,不适宜作为耐抽薹性的鉴定指标。利用本研究获得的抽薹性状作为不结球白菜耐抽薹性的鉴定指标,并应用于育种实践,对选育不结球白菜耐抽薹新品种,提高产量具有重要意义。     

甜瓜株型性状的遗传分析

为了明确了甜瓜(Cucumis melo L.)主要株型性状的遗传模型与基因的作用方式,并估测了主基因遗传效应与遗传力,本研究以网纹甜瓜RE-19(Cucumis melo var.cantalupensis Naudin)和哈密瓜AM-5(Cucumis melo var.ameri Pangalo)为亲本,构建4世代群体(P1、P2、F1和F2),对甜瓜4个株型性状采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法进行了遗传分析。结果表明,节间长和侧枝长遗传符合E-2模型,即两对加性-显性主基因+加性-显性多基因模型,主茎直径遗传符合E-1模型,即两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型,叶面积遗传符合C-0模型,即加性-显性-上位性多基因遗传模型。节间长、侧枝长和主茎直径的主基因遗传率分别为75.03%、54.86%和42.83%。节间长、侧枝长、主茎直径和叶面积的多基因遗传率分别为2.68%、6.41%、2.1%和55.47%。4个性状遗传变异平均值分别占其表型变异的77.68%、61.06%、50.25%和55.47%,表明甜瓜株型相关的4个性状主要受遗传因子控制,且甜瓜节间长与侧枝长主基因遗传力较高,主茎直径主基因遗传力较低,而叶面积受多基因控制,无主效基因。因此,在甜瓜株型育种中,在早期世代进行节间长与侧枝长的选择是有效的,而对主茎直径和叶面积的选择,宜在高代进行选择。本研究为甜瓜的株型改良育种提供了理论基础。     

抗黄矮病小麦种质的遗传分析

以抗黄矮病小麦种质为母本、丰产性品种为父本配制杂交组合,鉴定所有F1代及保留组合6个世代的抗病性,运用不完全双列杂交模式和加权最小二乘法分析抗病基因的遗传效应,根据Castle-Wright方法估计抗病种质的最小抗病基因数目。结果表明:抗黄矮病遗传不符合加性-显性模型,以加性效应为主,抗病基因间存在明显的互作效应,表现为加性×加性和加性×显性;黄矮病抗性遗传力较高,变幅为69.15%～97.75%;抗病种质"02R084"和"02R493"分别含有1对抗病基因,且在不同遗传背景中基因互作方式存在差异。     

标准切花菊分枝性状的杂种优势和混合遗传分析

为明确标准切花菊分枝性状的杂种优势及主基因效应,以标准切花菊QD3-71× 精之一世(组合Ⅰ)的97个杂交后代和秦淮春雪×神马(组合Ⅱ)的147个杂交后代作为遗传群体,对其总侧芽数、上部一级分枝数、一级分枝粗、一级分枝角度、一级分枝长度、总侧芽数/叶节数6个相关分枝性状进行杂种优势分析和主基因+多基因混合遗传分析。结果表明,两组合F₁群体各分枝性状呈连续分布,变异系数为10.23%~39.92%;两组合各分枝性状存在不同程度的中亲优势,超亲分离现象广泛存在,总侧芽数、上部一级分枝数在两组合中均存在偏母性遗传效应,一级分枝长度在组合Ⅰ中存在正向超亲优势。混合遗传分析表明,在组合Ⅰ中,总侧芽数/叶节数符合表现为由两对加性效应主基因控制的B-3模型,主基因遗传率为98.84%;在组合Ⅱ中,上部一级分枝数符合表现为由两对加-显-上效应主基因控制的B-1模型,一级分枝长度和总侧芽数/叶节数符合表现为由一对加-显效应主基因控制的A-1模型,主基因遗传率分别为93.04%、36.84%和52.11%;总侧芽数在两个组合中均符合表现为由一对加-显效应主基因控制的A-1模型,主基因遗传率分别为57.39%和46.73%;一级分枝粗、一级分枝角度在两个组合中均符合A-0模型,无主基因控制。本研究表明标准切花菊分枝性状的主基因效应在不同遗传背景中差异较大,这些主基因效应的发现为QTL定位研究提供了参考,对标准切花菊的株型育种具有重要价值。     

基因型×环境互作下小麦氮代谢相关性状的遗传和相关性分析

【目的】选育氮高效的小麦品种,可有效提高氮素利用效率和生产效率,对环境安全至关重要。本文分析了小麦氮代谢相关性状的遗传效应,为小麦氮高效品种选育提供理论依据。【方法】选用7个小麦品种及其组配的12个杂交组合,进行田间盆栽试验。设置3个氮水平,利用基因型与环境互作的加性-显性遗传模型,对氮代谢相关的10个性状进行遗传与相关性分析。【结果】株高、开花期和成熟期单茎干物重、开花期氮素积累量、籽粒氮素积累量和氮素吸收总量主要受加性效应控制,花后氮素同化量受显性×环境互作效应影响较大,氮素利用效率、氮素生理效率以加性×环境互作效应为主。10个性状狭义遗传力总体不高(平均值为0.56),广义遗传力总体较高(平均值为0.881)。互作广义遗传力均达到1%显著水平,表明不同的氮水平对遗传表达有较大影响。氮素利用效率、氮素生理效率和开花期氮素积累量的互作狭义遗传力较大,表明不同氮水平对这些性状的选择效果不同。通过加性效应预测值得出,亲本DK138和JN10的氮素利用效率和氮素生理效率的加性效应为显著正效应。大多数组合的显性主效应与不同氮水平下的显性×环境互作效应在方向上不尽一致,表明小麦氮高效杂交后代的选择宜考虑特定的氮水平条件。显性效应预测值表明,组合JN10×W9903的氮素生理效率显性效应值最大且达到显著水平,是氮素生理效率较高的组合。相关分析表明,两两性状间以加性遗传相关为主。氮素生理效率与株高呈加性正相关关系,达到10%显著水平。除株高和谷氨酰胺合成酶活性外,氮素利用效率与其他性状间以显性环境互作相关为主。氮素利用效率与氮素生理效率之间的显性×环境互作相关系数达到10%显著水平。氮素利用率与氮素生理效率的表现型和基因型相关系数为正值且达1%显著水平。【结论】通过性状分析表明,株高在一定程度上可以作为氮素生理效率的间接选择性状,氮素利用效率与氮素生理效率这两个性状进行协同改良。品种DK138和JN10可作为亲本以提高后代的氮素利用效率和氮素生理效率。杂交组合LM14×W9903表现出良好的后代选育利用潜力。     

黄瓜节间长的主基因+多基因混合遗传模型分析

为了明确黄瓜(Cucumis sativus)节间长性状的遗传模型与基因的作用方式,并估测其主基因、多基因遗传效应与遗传率,利用短节自交系SJ57-h为P1和长节自交系SJ11-1为P2构建6世代遗传群体,在春秋两季种植,采用主+多基因遗传分析方法,开展节间长性状的遗传研究。研究结果显示,两季节间长受1对加性-显性-主基因+加性-显性-上位性多基因控制(D-0模型),且均偏向长节间亲本优势,长短更趋近于SJ11-1亲本。春季B_1、B_2、F_2三个分离世代的主基因遗传率分别为68.5%、36.2%和56.3%,多基因遗传率分别为0.6%、17.1%和0.6%,环境变异平均值占表型变异的比例平均为40.2%;秋季B_1、B_2、F_2三个分离世代的主基因遗传率分别为68.5%、40.5%、65.1%,多基因遗传率分别为1.2%、40.6%和5.4%;环境变异平均值占表型变异的比例为26.3%。表明黄瓜节间长受一对主基因控制,主基因在B_1、F_2世代选择效率高,B_2世代加强多基因的选择,该性状受环境影响较大。节间长性状适宜在早期世代进行选择。本研究为黄瓜的株型改良育种提供了理论基础。     

萝卜硝酸盐含量的遗传分析

以硝酸盐含量差异显著的品系L0908和L0915为材料,对P1、F1、P2、B1、B2和F2,采用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,分析了硝酸盐含量的遗传规律。结果表明:硝酸盐含量最适遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(E-0)模型,两对主基因的加性效应值分别为-682.293和-27.938,两对显性效应分别为-424.058和-428.376,皆具有负向效应。B1、B2和F2群体的主基因遗传率分别为26%、37.5%和46.1%,多基因遗传率分别为3.2%、11.7%和0%,环境遗传率分别为60.8%、50.8%和53.9%。上述结果说明,萝卜硝酸盐含量的遗传受到2对主效基因控制,但受环境影响相对较大。     

普通高粱与甜高粱杂交组合株高、糖度的主基因多基因模型遗传效应分析

对普通高粱与甜高粱杂交组合(石红137×L-甜)的株高与糖度进行主基因多基因遗传模型分析,以期研究株高、糖度的遗传效应。获得了2个性状的最适遗传模型,株高的最适遗传模型为2对完全显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为74.4%,多基因遗传率为22.1%;糖锤度的最适遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为65.72%,多基因遗传率为20.43%。主基因个数和基因效应的预测与分子检测的主效QTL个数和基因效应基本相符。     

甜玉米自交系可溶性糖含量配合力及遗传参数分析

以6份可溶性糖含量不同的甜玉米自交系为材料,按GriffingⅣ杂交试验设计方法组配15个杂交组合,对甜玉米自交系可溶性糖含量进行配合力分析,并估算群体遗传参数。研究结果表明,6个自交系一般配合力(GCA)效应差异显著,自交系Su138 GCA效应为最大正效应,其次是Su119、Su579和Su528;Su325和Su311表现负的GCA效应。结合杂交组合实际可溶性糖含量与特殊配合力(SCA)效应进行分析,Su138所组配的各组合可溶性糖含量表现和SCA效应均较好。群体遗传参数分析结果表明,该性状广义遗传力为78.0%,性状遗传主要为加性效应,存在一定的非加性效应,环境条件对性状表现影响较大。     

梅山猪等5个群体中钙蛋白酶抑制蛋白基因的多态性及其与肉质和背膘厚的关系

钙蛋白酶抑制蛋白(calpastatin，CAST)是钙蛋白酶系统的内源性抑制剂，并且已被确定能影响宰后肉的嫩度。采用PCR-RFLP技术，分析了CAST基因在5个实验群体110头猪中的多态性分布及其与肉质性状和背膘厚间的相关。结果表明, CAST基因存在4个多态位点，且在5个群体中的分布存在极显著差异。在A、B位点上，基因型效应仅对肌肉嫩度有显著影响(P <0.05)，而基因效应中基因的加性效应显著(P<0.05)，显性效应不显著；在C位点上，基因型效应对所有性状的影响都未达到显著水平(P >0.05)。在D位点上，基因型效应只对背膘厚有显著影响(P<0.05)，而基因效应中，基因的显性效应极显著(P<0.01)，加性效应不显著。因此, 可以把CAST基因作为影响猪肉质性状和屠体性状的候选基因。     

榨菜瘤状茎膨大性状遗传分析

利用茎膨大与不膨大的两个芥菜变种为亲本,构建P1、P2、F1和F2群体,采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析法,对榨菜瘤状茎3个膨大性状进行了遗传分析。结果表明:茎重和横径性状遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,而纵径遗传符合加性显性多基因模型。茎重与横径主基因遗传率分别为70.23%和62.3%,三者多基因遗传率分别为6.18%、13.1%和69.79%。同时,三者遗传变异平均值分别占其表型变异的76.41%、75.30%和69.79%,表明榨菜瘤状茎的3个膨大性状主要受遗传因子控制。     

小白菜硝酸盐含量基因型差异的遗传行为研究

对硝酸盐含量有明显差异的2个小白菜品种江苏矮脚黄(P1)、上海青(P2)及其杂交一代(F1)、杂交二代(F2)和回交一代(B1、B2)6个群体共计460株进行了硝酸盐含量的检测,并采用联合尺度检验法分析其硝酸盐含量性状的遗传规律。结果表明,小白菜硝酸盐含量属于数量性状,其遗传表现符合加性 显性遗传模型,小白菜高硝酸盐含量对低硝酸盐含量性状为部分显性,显性度为0.45。通过对遗传力的估计值计算结果表明,小白菜硝酸盐含量广义遗传力为56.1%,狭义遗传力为21.6%,显性作用和环境影响都较大。因此,选育低硝酸盐含量的品种,应注重在高世代(如F5或F6)进行选择,不宜采用个体选择。     

小麦抗黄矮病基因遗传特性研究

采用 3× 4不完全双列杂交 ,对 2个遗传背景不同组合 5个世代进行GAV株系接种鉴定结果表明 ,抗大麦黄矮病毒 (BYDV)遗传存在加性、显性和上位性效应 ,以加性效应占绝对优势 ,遗传决定度为 90 %以上 ,狭义遗传力为 75 %～ 83% ;后代表型变异因亲本的遗传背景不同而异 ,其平均抗性和分离程度与父本抗性值及其变异系数密切相关。     

茎瘤芥(榨菜)耐抽薹性的遗传初探

以现蕾期、抽薹期和开花期为茎瘤芥耐抽薹性鉴定的性状指标,对2个早抽薹×晚抽薹杂交组合耐抽薹的遗传特性进行了初步分析。结果表明,早现蕾对晚现蕾、早抽薹对晚抽薹为不完全显性,早开花对晚开花为不完全显性或超显性,现蕾期由1~2对主基因+多基因共同控制,抽薹期和开花期由微效多基因控制,耐抽薹性广义遗传力较高,为60%~75%,可在早代进行选择。     

陆地型长绒棉主要经济性状遗传模式分析

选取两个遗传稳定的陆地型长绒种质系与 3个陆地棉品种按Griffing方法Ⅰ、模式Ⅰ全互交设计配成 5× 5共 2 5个杂交组合。对 9个经济性状进行调查 ,并建立Wr对于Vr的回归方程 ,测验“加性 +显性”模式的符合 ,制Wr对于Vr回归图 ,并估算各遗传参数。结果表明 ,纤维长度、纤维强度、马克隆值、籽棉产量、皮棉产量、单株铃数和单铃重遗传符合Hayman的“加性 +显性”模式 ,非等位基因间相互作用影响不显著。无论图解分析或平均显性度均表明纤维长度、纤维强度、马克隆值F1代为部分显性 ,加性效应方差在这 3个性状总遗传方差中占据相当重要的作用。分析性状中 ,与纤维长度、马克隆值和皮棉产量有关的增效基因 ,既有隐性也有显性 ,位点不同而有差异。纤维长度、纤维强度和马克隆值广义和狭义遗传力均较高。     

切花菊茎秆性状的生长动态与遗传分析

为明确切花菊茎秆性状在不同遗传背景下的生长动态和遗传特性,本研究以亲本茎秆性状差异较大的寒小白×蒙娜丽莎白(MH)和亲本茎秆性状差异较小的QX097×蒙娜丽莎白(MQ)两个杂交F₁群体为试验材料,调查了定植后15、30、45、60、70 d时的株高、茎粗和节间数,比较分析切花菊茎秆性状的生长动态、杂种优势和主基因效应。结果表明,两个组合的茎秆性状生长动态基本一致,与亲本性状的差异程度关系不大。其中,株高和茎粗总体符合S型生长曲线,而节间数的生长曲线不明显;各茎秆性状的相对生长速率在定植后45 d前均较快。MQ组合株高、茎粗和节间数等茎秆性状的平均值在大部分测定时期均高于MH组合;而MH组合株高和定植45 d后节间数的变异系数都高于MQ组合,但是在茎粗性状上没有明显规律性。各茎秆性状的中亲优势率在MH组合中多表现为正值,而在MQ组合中,除了定植后15 d时茎粗的中亲优势率为正值,其他各时期茎秆性状的中亲优势率均表现为负值。主基因+多基因混合遗传模型分析在MH组合的株高和MQ组合的茎粗上检测到2对加性主基因效应,主基因遗传力分别为97.12%和9.33%,而在其他组合或茎秆性状上未检测到主基因效应。本研究结果为菊花营养生长期栽培调控和茎秆性状的遗传改良提供了参考依据。     

辣椒果实Vc含量的变化规律与遗传分析

为明确辣椒果实Vc含量的遗传规律,通过对不同辣椒和甜椒类型品种及其不同成熟期的果实Vc含量进行测定,并利用高Vc含量辣椒材料M5与低Vc含量甜椒材料Z243构建P1、P2、F1、B1、B2和F26个联合世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,进行辣椒红熟果实Vc含量遗传分析。结果显示,辣椒类型果实Vc含量显著高于甜椒类型,绝大多数类型的成熟果Vc含量明显高于嫩熟果,完熟果较成熟果Vc含量显著降低。辣椒红熟果实Vc含量由一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(符合D-0遗传模型),d为18.4276,表明主基因加性效应明显,为正向效应,h为-13.3018,表明主基因显性呈负向部分显性,显性程度较高。F2的主基因遗传率和多基因遗传率分别为25.97%和17.13%,因此,遗传变异占表型变异的43.1%,环境变异占表型变异的56.9%,表明辣椒红熟果Vc含量受环境影响明显。本研究为以果实Vc含量为育种目标的辣椒品质育种提供了科学依据。     

花生种子休眠性的遗传分析及影响因素的研究北大核心CSCD

以花育22号和06B16杂交后代衍生的包含146家系的RIL群体(F6、F7)为材料,不同年份种植,检测P1、P2及RIL群体各株系种子休眠性。运用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行花生种子休眠性遗传分析。结果表明:2010年和2011年花育22号x06B16组合种子休眠性的遗传均符合两对加性-上位性主基因+加性-上位性多基因混合遗传模型(E-1-0),且主基因遗传率大于多基因遗传率。相关性分析表明该组合后代的种子休眠性与油酸(C18:1)和花生烯酸(C22:1)含量呈极显著正相关、与棕榈酸(C16:0)和亚油酸(C18:2)含量呈显著负相关。去种皮发芽试验检测的7个有休眠的材料中,除H13和H17外,其它材料去除种皮后的种子发芽率均在90%以上,表明花生种子休眠性与种皮有一定关系。     

利用花生RIL群体进行芽期耐寒性遗传特性分析

花生是我国分布极广的重要油料和经济作物,低温寒害是高纬度高海拔产区严重限制其生产发展的关键逆境因素,其中发芽期的危害最为普遍和严重。为深入研究花生芽期耐寒性遗传特性,本研究以耐寒性强的品种和耐寒性弱的品种杂交［HY44×DF12（HD-RIL）和YZ9102×XZ68-4（YX-RIL）］构建了两个重组自交系（RIL）群体,利用主基因+多基因混合遗传模型对2个RIL群体低温胁迫后的相对发芽率进行遗传特性分析。结果表明,2个RIL群体的耐寒性在2020年海南乐东（E1）环境中均表现为由3对加性上位性主基因+加性多基因控制,HD-RIL和YX-RIL的主基因遗传率分别为86.72%、91.46%,在2021年山西汾阳（E2）环境中均表现为由2对显性上位主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为74.35%、79.56%;HD-RIL群体在2021年海南南滨（E3）环境中与YX-RIL群体在2020年山西汾阳（E4）环境中耐寒性均表现为由2对累加作用的主基因+加性多基因控制,主基因遗传率分别为64.20%、59.05%。本研究结果为深入开展花生芽期耐寒性分子机制研究、提高耐寒性分子育种效率提供了重要的理论基础。