玉米几个经济性状的基因效应

用世代均数分析法研究了玉米单株籽粒产量、穗重、百粒重、行粒数、穗行数、穗数以及穗长7个性状的遗传。对8个亲本自交系组成的7个杂交组合进行了分析。每个组合群体都由 P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和 B₂世代组成。同时用G.S.Chahal 和 J.L.Jinks(1978)提出的用     

在干旱和正常水分条件下玉米穗部性状QTL分析

穗部性状与产量密切相关,因此对其进行遗传剖析可为玉米高产育种提供理论基础,尤其是对干旱胁迫下的稳产有重要意义。本研究以玉米骨干亲本黄早四分别与自交系掖478和齐319进行杂交,构建了两套F_2:3群体(分别记为Y/H和Q/H)。在正常水分灌溉和干旱胁迫下对穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、穗粒重和穗重等7个穗部性状进行了表型鉴定,采用基于混合线性模型的单环境分析和相同处理水平的联合分析方法进行了QTL分析。结果表明,在干旱胁迫下,2个群体的亲本及F_2:3家系的各性状值均低于正常水分条件,且穗粒重与穗长、穗重、穗粗呈正相关。在干旱胁迫下和正常水分条件下,通过两种检测方法共定位到75个玉米穗部性状QTL,其中Y/H群体共定位了20个QTL,分布在第1、第2、6、第5、第7、第10染色体上;Q/H群体共定位了55个QTL,分布在第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9、第10染色体上;但是在干旱条件下两群体分别只检测到4个和19个QTL,明显低于正常水分条件下检测到的QTL数目。通过联合分析只检测到3个QTL与环境发生显著互作和6对QTL存在上位性互作效应,说明玉米穗部性状的遗传基础较为复杂。同时还发现,Y/H群体在正常灌溉与干旱条件下检测到2个一致性的QTL,分别是qKRE1-5-1和qKRE1-7-1,对表型变异解释的变化范围是6.15%~19.48%;Q/H群体检测到3个一致性QTL,分别是qKRE2-5-1、qGW2-10-1和qKRE2-3-1,对表型变异解释的变化范围是7.14%~16.65%,说明这些QTL受环境影响较小,能够稳定遗传,可以作为分子标记辅助选择的候选区间应用于玉米穗部性状抗旱性改良。     

基于玉米BC2F2群体的穗部性状QTL分析

以农系110为受体、农系531为供体材料,采用回交法构建了样本容量为95株的BC2F2回交群体,选取126个均匀分布在10条染色体上的多态性SSR标记进行6个穗部性状QTL分析.结果表明,受体农系110的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和穗粒重6个穗部性状表型值分别增加了9.4%,9.6%,4.1%,2.7%,0.35%和4.4%;构建一张含126个SSR标记的玉米分子标记连锁遗传图谱,总长度为2 317.4 cM,平均区间长18.4 cM;采用复合区间作图法,定位了19个与玉米穗部性状有关的QTL,其中穗长QTL 4个,穗粗QTL 2个,行粒数QTL 1个,穗行数QTL 3个,百粒重QTL 4个,穗粒重QTL 5个.     

F2:3设计全基因组标记的Bayesian分析

数量性状的遗传率低时，常采用F_2:3设计进行遗传分析，但往往忽略异质家系内QTL的混合分布特性。同时，用多QTL模型检测QTL会提高QTL检测的功效。因此，本文在利用F_2:3设计异质F_2:3家系内QTL混合分布特性基础上，提出F_2:3设计全基因组多标记联合分析新方法。该方法充分利用了异质F_2:3家系内的QTL混合分布，并采用多QTL遗传模型。Monte Carlo模拟研究表明，新方法能获得精确的QTL效应和位置的估计。此外，还比较了QTL效应抽样的两种策略。研究表明，新策略能显著提高QTL检测的功效。     

水稻中胚轴伸长特性的遗传分析

以长中胚轴/短中胚轴杂交组合的两个亲本、F₁、B₁、B₂和F₂为试验材料，在小型人工气候箱黑暗条件下培养幼苗，对水稻中胚轴伸长特性的遗传规律进行了研究。结果表明，中胚轴伸长特性受两对隐性基因控制。F₂群体中长、短中胚轴植株在节间长度、穗长、株高和剑叶长等性状上均存在较明显的差异，而中胚轴伸长特性与节间粗、剑叶宽、单株穗数、每穗总粒数、结实率、千粒重和单株产量等性状关系不明显。还对水稻中胚轴伸长特性的遗传改良以及长中胚轴材料在直播稻育种上的利用进行了探讨。     

基于温热玉米F_(2:3)家系产量相关性状的遗传解析

以Suwan代表性自交系T 32(母本)和PB群核心自交系齐319(父本)为亲本,获得128份F_(2:3)家系,并对该群体的8个产量相关性状进行了正态性检验与相关性分析。结果表明,群体产量相关性状变异较大,各性状呈现近似正态分布。百粒重与粒长、粒宽呈极显著正相关,穗行数与粒宽呈极显著负相关;穗长与穗行数、行粒数相关性显著;穗粗与百粒重呈显著正相关,与秃尖长呈显著负相关。该群体拥有较丰富的遗传差异。     

玉米F_(2:3)群体淀粉含量的表现及相关性分析

利用300个F_(2:3)家系及2个亲本在两个地点(环境)的试验数据,对玉米淀粉含量的表现及其与单株产量、百粒重、穗长、穗粗、穗行数等的相关性进行了研究。结果表明,两种环境条件下,淀粉含量在F_(2:3)群体中存在广泛的变异,表现出数量性状遗传的特点。方差分析表明,淀粉含量受基因型和环境的共同影响。淀粉含量与百粒重显著正相关,与单株产量相关不显著。     

外源转入基因在小麦中的遗传规律及其对农艺性状的影响

利用农杆菌介导法将外源基因GUS和nptⅡ导入了3个小麦基因型新春9号、Bobwhite和PM97034，经对自交后代连续3代进行PCR、组织化学染色及ELISA检测和筛选，获得了纯合稳定转基因株系。以3个受体亲本为对照，随机区组、重复3次设计，对纯合稳定转基因株系进行了株高、穗长、穗粒数、穗粒重、千粒重、成熟期等农艺性状调查，研究外源转入基因对主要农艺性状的影响。结果表明，转基因株系除株高和生育期与对照有显著差异外，其他农艺性状差异均未达到显著水平。进一步以新春9号转基因株系与新春9号（CK）杂交，对F₁代和F₂代植株进行PCR、组织化学染色和ELISA检测，分析外源转入基因在小麦遗传背景中的遗传规律。结果表明，GUS基因和nptⅡ基因在F₁代中表现完全显性，在F₂代中呈现2.6︰1的分离比例，符合孟德尔遗传规律。     

不同类型玉米品种产量与穗部性状的相关性分析

为了明确不同耐密型玉米品种农艺性状与产量的关系,对玉米产量与穗部性状进行相关性分析。结果表明:(1)产量与百粒重、单穗粒重、秃尖长及出籽率均呈极显著正相关;穗行数与产量呈极显著负相关。偏相关分析中单穗粒重、出籽率和百粒重对产量影响较大,但相关性不显著。(2)单穗粒重与行粒数相关系数最大。(3)天农9号相关性分析中,穗粗、单穗粒重和百粒重对产量影响较大,品种改良时优先选择大粒组合;太玉339产量受秃尖长影响最大,其次是出籽率和穗行数,品种改良时优先选择穗行数多的组合;太玉803产量受穗长、穗行数和出籽率影响较大,品种改良时可以优先选择果穗长和穗行数多的组合。(4)不同种植密度下,单穗粒重是决定产量的最主要因素,百粒重和穗长都对产量有显著影响;中密度时还可通过提高脱水速率和增加行粒数提高产量;高密度时还可通过增大出籽率提高产量。     

籼粳杂种花粉不育基因的定位

以IR36（indica）和热研2号（japonica，广亲和品种）为亲本，构建了包含180个单株的F₂群体及包括110个标记的分子连锁图谱。利用该F₂群体，进行了水稻花粉不育数量性状基因座(quantitative trait locus, QTL)的检测和遗传效应分析，共检测到3个花粉不育QTL，分别位于第3、5、7染色体上，此外，共检测到9个由雄配子引起的偏分离QTL，其中7个与ga-14和ga-11位点的配子败育类型相同。与花粉形态鉴定相比，偏分离的数据对检测F₁杂种花粉败育基因更为敏感。在第5、6染色体上控制偏分离的2个QTL位点，其杂合基因型出现的频率偏高。在qHPS-5位点，粳型纯合子表现出比杂合子和籼型纯合子更低的育性水平。本研究获得的分子标记将有助于聚合尽可能多的中性亲和基因以解决亚种间F₁杂种的花粉不育性问题。     

玉米产量及产量相关性状QTL的图谱整合

利用生物信息学方法,借助高密度分子标记遗传图谱IBM2 2008 neighbors,利用图谱映射和元分析的方法,对不同试验中定位的400个玉米产量及产量相关性状QTL进行了图谱整合,构建了玉米产量及产量相关性状QTL的综合图谱和一致性图谱。结果表明,玉米产量及产量相关性状QTL在10条染色体上呈非均匀分布,第1染色体上最多,第10染色体上最少;发掘出96个玉米产量及产量相关性状的“一致性”QTL;关联性较强的产量性状的QTL常集中在相同或相近的座位上。     

利用单片段代换系测交群体定位玉米产量相关性状的杂种优势位点

杂种优势利用是提高农作物产量与品质的一种重要途径, 而明确杂种优势的遗传机制将促进优良玉米新品种的选育, 但是截至目前其遗传机制仍然不清楚。本研究以玉米自交系lx9801背景的昌7-2的单片段代换系为基础材料, 利用与自交系T7296的测交群体, 对昌7-2和lx9801对应染色体片段与T7296之间存在差异的杂种优势位点进行了分析, 共检测出64个不同穗部性状和产量的杂种优势位点(HL), 其中23个在2个环境中同时被检测到, 包括4个穗长的HL, 4个穗粗的HL, 4个穗行数的HL, 7个行粒数的HL和4个产量的HL, 并在多个染色体片段上鉴定出同时包含产量及其构成因子的杂种优势位点, 该研究为进一步解析玉米产量杂种优势形成的遗传机制奠定了材料基础。     

重庆市直辖后普通玉米杂交种籽粒产量及相关性状的育种进展

摘 要：【研究目的】为分析重庆市直辖以来自育玉米杂交种籽粒产量和相关性状的主要进展,了解该市玉米育种的主要发展趋势。【方法】以该市1997~2009年玉米区试汇总资料,采用“区试对照法”分析了自育普通玉米杂交种籽粒产量及相关性状的遗传增益。【结果】重庆市普通玉米杂交育种自直辖以来,在不断提高对照品种产量门槛的情况下,参试品种籽粒产量仍在显著增加,同直辖初期对照品种比较,平丘组平均每年提高2.83%,山区组平均每年提高2.01%。与籽粒产量相关的性状的遗传改良效果平丘组品种以穗行数和百粒重最好,生育期无甚变化,其余性状波动性较大;山区组品种以穗长、穗行数和行粒数较好,其余性状波动性也大。【结论】在当前和今后一段时期内,重庆市普通玉米杂交育种策略应在稳定生育期和株高、适度增加穗长和穗行数的前提下,主攻行粒数和百粒重。关键词：玉米;对照品种;参试种;籽粒产量;遗传改良     

利用SPSS实现玉米杂交种主要农艺性状与产量的相关和通径分析

以黑龙江省农业科学院玉米研究所自育的74个玉米杂交材料为研究对象,运用SPSS 18.0对玉米杂交种产量与主要农艺性状中的生育期、株高、穗位、穗长、穗粗、秃尖长、穗行数、行粒数、粒宽、粒厚、百粒重、容重、出子率关系进行逐步回归分析和通径分析,计算主要农艺性状对杂交种产量的决策系数。结果表明,出子率、百粒重、生育期、穗长和穗行数是影响玉米产量的主要正因素。     

玉米理想株型经济性状的遗传相关与通径分析

利用逐步回归、遗传相关、通径分析的统计方法,研究玉米理想株型杂交种,在一定的生态和栽培条件下,雄穗分枝,果穗长、穗行数、千粒重、出籽率对单株粒重的直接和间接效应.结果表明:行粒数、千粒重的直接作用与果穗长通过行粒数的间接作用,对单株粒重的相对决定程度都较高,在影响单株粒重诸因素中占主导地位.初步认为以这三个性状作为选择指标,直接选择,并协调好千粒重与行粒数的关系,可望选出单株籽粒产量较高的杂交种.     

条带深旋小双行精播技术对夏玉米产量调控效应研究

以京农科728和天塔619为试验材料,研究玉米条带深旋小双行精播技术对黄淮海平原夏玉米产量的调控效应。结果表明,条带深旋后0~10cm土层容重降低6.64%~17.42%。夏玉米吐丝期叶面积指数提高26.78%~46.11%（P<0.05）,拔节前、拔节-吐丝和吐丝后净同化率分别提高16.27%~25.82%、5.23%~35.41%和3.83%~31.40%,干物质积累量显著提高。条带深旋小双行精播处理的夏玉米有效穗数增加19.73%~24.68%（P<0.05）,穗长增长、秃尖长缩短、有效穗长显著增长,行粒数和穗粒数显著增加,而千粒重显著降低,夏玉米实际产量和理论产量均显著提高。     

玉米杂交组合主要农艺性状与产量的多重分析

为了研究玉米农艺性状对产量的影响大小,筛选出综合表现优良的玉米品种,为高产育种提供理论依据。以本课题组选育的14 份玉米杂交组合为试验材料,对其穗长、穗粗、轴粗等9 个农艺性状进行测定,并采用变异性分析、相关性分析、通径分析和主成分分析进行比较和评价。结果表明,参试材料的9 个农艺性状的变异系数在2.19%~58.72%之间;相关分析表明,行粒数与产量呈极显著正相关(r=0.450),秃尖长与产量间呈显著负相关(r=-0.336);通径分析表明,穗粗、行粒数和出籽率对产量的直接作用为正值,穗长、轴粗、秃尖长、穗行数和千粒重对产量的直接作用为负值;主成分分析表明,对产量贡献大小排序为秃尖长因子>行粒数因子>穗行数因子>穗粗因子。因此,在玉米育种材料筛选时,应重视行粒数多、果穗较粗和秃尖小的育种材料,同时要关注千粒重,并注意性状间的协调发展,以便充分挖掘种质资源潜力,选育出优异的玉米品种。     

玉米产量性状“一致性QTL”分析

在构建含221个玉米产量性状QTL整合图谱的基础上,采用元分析方法,当LOD值≥4.0时,在第2染色体上确定了1个控制粒重和穗数的“一致性QTL”,介于标记Sdg107和Isu2117b之间,间距30.99 cM;同样,在第3和第4染色体上发掘了2个控制穗数和粒重的“一致性QTL”,分别由标记ucsd72d和IDP37...     

Quantitative trait loci for grain yield and yield components in a cross between a six-rowed and a two-rowed barley

Summary The positions of quantitative trait loci (QTL) for yield and yield components were estimated using a 85-point linkage map and phenotype data from a F₁-derived doubled haploid (DH) population of barley. Yield and its components were recorded in two growing seasons. Highly significant QTL effects were found for all traits at several sites in the genome. A major portion of the QTL was found on chromosome 2. The effect of the alleles in locus v on thousand grain weight and kernels per ear explained 70–80% of the genetic variation in the traits. QTL × year interaction was found for grain yield. Several different QTL were found within the two-rowed DH lines compared to those found in the six-rowed DH lines. Epistasis between locus v and several loci for yield and yield components indicates that genes are expressed differently in the two ear types. This may explain the difficulties of selecting high yielding lines from crosses between two-rowed and six-rowed barley.Abbreviations DH doubled haploid - QTL quantitative trait locus/loci - RAPD random amplified polymorphic DNA - RFLP restriction fragment length polymorphism - T. Prentice Tystofte Prentice - V. Gold Vogelsanger Gold