杂交大豆配合力及杂种优势分析

为了提高杂交大豆育种效率,进一步提高杂交大豆产量。本研究以5份大豆细胞质雄性不育系为母本,12份恢复系为父本,采用NCⅡ设计方法组配60个杂交组合,对产量、单株荚数、单株粒数和每荚粒数分别进行杂种优势、配合力效应、及其与F1性状的相关性分析。结果表明,F1产量性状中亲优势组合占全部组合的55%,超高亲优势组合占30%,中亲和超高亲优势均?20%的占15%。单株荚数、单株粒数、每荚粒数等产量相关性状的中亲优势组合分别占55%、56.67%和23.33%,超高亲优势率均为负值。17份亲本材料的一般配合力（general combining ability,GCA）变化范围为-27.94%～56.62%,其中6份材料表现为正效应;30个杂交组合的特殊配合力（special combining ability,SCA）为正值,占总体的50%。此外,SCA与F1籽粒产量和单株荚数的杂种优势及其性状值均相关;GCA与产量性状值和单株粒数的中亲优势呈极显著相关,与单株荚数的中亲优势、单株粒数、每荚粒数的超高亲优势及性状值呈显著相关;各性状SCA与GCA之间不相关。单株荚数和单株粒数对产量的贡献较大。产量杂种优势强的组合双亲除具有高的一般配合力,而且兼具有较高的特殊配合力。     

黑龙江省野生大豆高异黄酮新种质创新利用研究Ⅲ大豆种间杂交F1代异黄酮的遗传规律和杂种优势的研究

为有效的利用具有优异基因的野生大豆资源创造高异黄酮含量的大豆新种质,采用野生大豆作为亲本进行种间杂交,研究种间杂交后代异黄酮的遗传规律。结果表明：种间杂交F1代异黄酮含量介于双亲之间,且F1代异黄酮含量与双亲具有一定的相关性;从杂种优势分析得知,在杂交F1代中出现正向优势和负向优势的机率均等;在选育大豆异黄酮专用品种时,应采用双亲异黄酮含量均高,或以异黄酮含量中等且综合性状优良的栽培大豆为母本,以异黄酮含量高的野生大豆资源为父本组配杂交组合。     

甘蓝型油菜氮素吸收利用的杂种优势表现

以22个甘蓝型油菜品种(系)为亲本(17个母本,5个父本),按NCⅡ交配设计配成85个F1杂种,研究了产量、氮素吸收总量(TNA)和氮素籽粒生产效率(NUEg)的杂种优势表现。以杂种离中亲优势值(Hm)和超优亲优势值(Hb)作为杂种优势的评价指标,以Hm和Hb的显著差异出现率作为一个性状杂种优势潜力的指标。结果表明:产量的Hm正向显著组合数占杂种总数的87.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的60.00%,表明产量的离中亲优势值比超优亲优势强。TNA的Hm正向显著组合数占杂种总数的40.00%;Hb正向显著组合数为18个,占杂种总数的21.18%。NUEg的Hm正向显著组合数占杂种总数的67.06%;Hb正向显著组合数占杂种总数的47.06%。表明氮素籽粒生产效率杂种优势比氮素吸收总量杂种优势更为明显。     

大豆不同杂交组合杂种优势分析

为探讨国内与国外大豆杂交后杂种优势大小及规律,利用9个亲本做了20个杂交组合,并对其中亲优势和超亲优势进行了分析.结果表明:大豆部分形态性状、产量性状、品质性状具有较高的杂种优势,但不同类型杂交组合间差异显著.在单株粒重上被测组合多数超过双亲均值,主茎节数与株高优势表现相似,株高优势强的组合主茎节数的优势率也较高.单株荚数和单株粒数的中亲和超亲优势表现相似,分别有6个和8个组合表现为负值,表现为负向中亲优势的组合,超亲优势也为负值.茎粗具有较好的中亲优势.百粒重多表现为超高亲优势.脂肪和蛋白质含量多数介于双亲之间,超亲优势多数组合为负向.     

陆地棉亲本间的杂种优势分析

采用NCⅡ遗传交配设计。用10份陆地棉优异亲本交配后，对25个杂种F1的10个性状的杂种优势进行了分析。结果表明，主要产量性状皮棉产量超高优势的平均值为-2．91％，10个组合具正向的杂种优势；中亲优势的平均值为22．45％。21个组合均具有正向的中亲优势；竞争优势的平均值为-14．21％。4个组合出现正面竞争优势。其它产量性状中单株蛉数的杂种优势最为明显。纤维品质性状，2．5％跨长的优势明显，麦克隆值的负向优势明显。高亲值、中亲值和低亲值与F1平均值的相关关系表明。多数性状F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切。     

陆地棉与异常棉远缘杂交后代的杂种优势利用

为了进一步研究棉花杂种优势的利用,采用G.hirsutum(陆地棉)与G.anomalum(异常棉)杂交培育出的稳定系DH966、DH967、DH968作母本,转基因抗虫棉SGK321和99B作父本分别进行成对杂交,杂种一代对产量及主要经济性状进行了测算及分析。结果表明:3个稳定系与SGK321、99B杂交一代6个杂交组合中有5个组合的子棉产量与皮棉产量的中亲优势超过40%,超标优势均在30%以上,单株结铃数的中亲优势超过20%,超标优势均在20%左右,铃重的中亲优势在15%左右,超标优势为10%左右,衣分、纤维上半部平均长度、断裂比强度的中亲优势均在2%左右,衣分的超标优势为3%左右,纤维上半部平均长度、断裂比强度的超标优势均在10%以上。马克隆值的中亲优势在-1%~-4%,超标优势在-2%~-6%。6个组合F_1的子棉产量、皮棉产量、单株结铃数和铃重均表现出有较强的超高亲优势,而衣分、绒长、断裂比强度、马克隆值均低于高亲值,优势均为负值。每个组合的全部统计性状F_1均表现出很强的超低亲优势。棉花远缘杂交稳定系与转基因抗虫棉用于杂种优势利用具有较大的潜力。     

籼型杂交水稻杂种与亲本的稻米品质比较

 以具广泛代表性的7个不育系和9个恢复系及其配制的63个组合为材料,对籼型杂交水稻11个稻米品质性状的杂种与亲本的表现进行了比较研究。就全部杂交组合各品质性状相对优势而言，无论是超亲优势、完全显性还是部分显性，都表现为负向的几率远大于正向。 组合间杂种品质表现的差异因性状而异,无论是中亲优势指数、超高亲优势指数，还是超低亲优势指数，均以垩白大小、垩白粒率、胶稠度和整精米率等性状组合间变异为大。全部性状杂种平均值都显著或极显著低于高亲值。除精米长和直链淀粉含量杂种值极显著高于中亲值外，其余性状都与中亲值接近或极显著低于中亲值。除糙米率、精米率和胶稠度杂种值低于低亲值外，其余性状都显著或极显著高于低亲值。     

不同环境条件下玉米子粒淀粉含量的配合力效应及杂种优势分析

以选自不同杂优类群、淀粉含量不同的10个自交系为亲本,按照Griffing设计配成正反交90个组合,在河南3个地点随机区组试验。测定子粒淀粉含量,分析了基因型、地点及其互作对玉米子粒淀粉含量的影响,进行了配合力方差和杂种优势分析。结果表明:①地点与基因型之间差异均达极显著水平,地点×基因型的互作效应差异不显著。②亲本淀粉含量的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)效应差异均达极显著水平,组合的淀粉含量以GCA效应为主;自交系郑58的淀粉含量和GCA效应均较高,是高淀粉育种的重要资源之一。③所用组合的淀粉含量均表现正向优势,平均中亲优势率4.24%,超高亲优势率1.64%。不同组合优势大小不一,变幅分别为0.31%～9.05%和-1.80%～6.24%;选自不同杂优类群的高淀粉自交系易配出高淀粉组合,亲本之一含量不宜过低。④母体效应对F2当代子粒淀粉含量无明显影响。     

玉米苗期抗旱性杂种优势表现研究

以43个玉米杂交组合及其相应亲本为材料,利用20%PEG-6000溶液在苗期模拟干旱胁迫,研究玉米苗期抗旱性的杂种优势表现,并探讨与亲本间的相关性。结果表明,12个组合存在正向超亲优势,18个组合具有正向中亲优势;以中单808作为对照,13个组合表现为正向对照优势。玉米杂交组合苗期抗旱性和对照优势与母本、父本、高值亲本、低值亲本及亲本均值间的相关性一致,均未到达显著水平,表明玉米杂交组合苗期抗旱性和对照优势与亲本间无明显的相关性,在育种实践中,不能根据亲本抗旱性来预测杂交种的抗旱性。     

大麦农艺性状与产量性状的杂种优势分析

为进一步了解杂交大麦主要农艺性状和产量性状的杂种优势,本研究以8个保持系、9个恢复系及由其配制的72个杂交大麦为材料,分析了杂交大麦株高、穗下节间长、穗长、单株穗数、千粒重、单株粒重、单株干重等7个性状的中亲优势与超优亲优势表现以及杂交亲本棱型与杂种优势表现的关系.结果表明,72个杂交大麦的7个性状共出现365次显著中亲优势,其中正向显著组合出现348次,负向显著组合出现17次,显著优势组合出现率为72.4％;不同性状的中亲优势出现率差异较大,中亲优势出现率由大到小依次为株高、穗长、穗下节间长、千粒重、单株干重、单株粒重和单株穗数,其中株高、穗下节间长和穗长3个性状的显著中亲优势组合出现率分别达到98.6％、90.3％和91.7％,株高均表现为正向中亲优势,穗长、单株穗数、单株粒重和单株干重均出现负向显著中亲优势;显著超优亲优势组合共出现99次,组合出现率为19.6％,超优亲优势出现率由大到小依次为穗下节间长、千粒重、穗长、单株干重和单株粒重,其中穗下节间长、千粒重和穗长的显著优势组合出现率较高,分别为59.7％、43.1％和20.8％,株高和单株穗数未出现显著的超优亲优势组合;异棱型杂交种的显著超优亲优势组合出现率高于同棱型杂交种.     

不同细胞质类型杂交水稻产量及农艺性状杂种优势分析

选用6种细胞质类型的10个雄性不育系（保持系）和10个恢复系,按不完全双列杂交配制100个组合,对不同细胞质类型杂交稻产量等8个农艺性状的杂种优势进行了分析。结果表明,同一性状不同组合和同一组合不同性状间,同一细胞质类型（恢复系）和不同恢复系（母细胞质类型）所配系列组合间的超亲优势和对照优势存在着较大差异;每穗总粒数、每穗实粒数和穗长具有较强的正向超亲优势和对照优势,结实率具有较强的对照优势,产量性状也具有一定的超亲优势和对照优势,其它性状超亲优势和对照优势都比较弱;6种细胞质类型中以冈型和D型所配系列组合超亲优势和对照优势最强;10个恢复系中以R 388所配系列组合的超亲优势最强,密阳46次之,明恢63所配系列组合的对照优势最强,R 478次之。在大多数性状上恢复系对组合的超亲优势和对照优势的影响大于细胞质类型。     

大豆种间杂交主要农艺性状和蛋白质含量的遗传变异研究

本文对大豆种间杂交(Glycine max (L) Merril×G. soja Sieb. and Zucc., G. max×G.gracilis Skvok Tzow)后代的性状表现及基因效应进行了研究,并初步分析了以栽培大豆为轮回亲本的回交效应。结果表明:F_1代育性不完全正常。上位性基因效应是普遍存在的、不可忽视的重要遗传组成成分。种间杂交后代分离广泛,类型丰富。利用野生资源成败的关键在于亲本选配。回交是利用野生资源的一条有效途径。半野生大豆的价值不容忽视。     

利用M型质核互作不育系配制高产组合的研究

用大豆M型质核互作雄性不育系W931A作母本配制了22个杂交组合，对其F1、F2进行产量测定表明：所有杂交组合的F1都具有超亲优势，变幅为3.78%-132.16%，平均超亲优势为44.22%，其中19个杂交组合的F1具有超标优势，变幅为6.04%-66.04%，平均超标优势为31.06%；F2代的超亲优势平均为3.18%，超标优势平均为-6.24%。统计结果认为：F1的产量优势与恢复系（父本）的来源关系密切，来自南方父本的杂交组合的超亲和超标优势分别比黄淮父本的杂交组合高22.93%、24.83%；F2代杂种优势衰退显著，不宜利用。     

Comparison of Grain Quality Characteristics Between F1 Hybrids and Their Parents in Indica Hybrid Rice

Sixteen widespread elite indica parents including seven CMS lines and nine restorer lines, and their 63 F1 hybrids were chosen to compare the eleven traits of grain quality. Overall results showed that the frequency of negative over-dominance, dominance and partial dominance was much higher than that of positive ones and heterosis, indicating that the values of F1 hybrids were generally lower than the means of their parents in quality characteristics. There existed apparent disparity in grain quality performance among F1 hybrids varied with the traits. The characteristics of chalky area percentage, chalky grain percentage, gel consistency and head rice recovery had a great variation in all kinds of tested heterosis indices including the mid-parent heterosis index, over high-value parent heterosis index and over low-value parent heterosis index, which suggested that special attention should be paid to the selection of F1 hybrids in these traits in breeding. The mean values of F1 hybrids were significantly lower than those of their higher parents in all the traits but close to or significantly lower than those of their mid-parent values except for kernel length and amylose content; and significantly higher than those of their lower parents except for brown rice recovery, milled rice recovery and gel consistency.     

杂交稻及其亲本稻米品质性状与遗传规律研究

以通过审定并大面积推广和新配的18个杂交稻品种及其亲本为研究对象,以优质常规稻湘晚籼13号、湘晚籼17号、星2号和Basmati 370作对照,进行稻米品质中亲优势和超亲优势的遗传分析。结果表明,杂交稻的糙米率和精米率的平均中亲优势和平均超亲优势均表现为正;杂交稻的整精米率的中亲优势和超亲优势均表现为负;杂交稻平均千粒重为26.48 g,介于不育系和恢复系之间,平均中亲优势表现为正,平均超亲优势表现为负;杂交稻的平均粒长、粒宽和长宽比分别为6.59 mm、2.24 mm和2.98 mm,平均中亲优势和平均超亲优势均表现为正;杂交稻平均垩白粒率和垩白度为7.5%和17.86%,平均中亲优势和平均超亲优势均表现为负;杂交稻的直链淀粉含量平均为16.98%,介于不育系和恢复系之间,平均中亲优势表现为正,平均超亲优势表现为负;杂交稻的胶稠度平均为36.28mm,平均中亲优势和平均超亲优势均表现为负。因此,依据上述杂交稻亲本和杂种稻米品质遗传关联,可选择稻米品质适当的父母本来配置并选育具有理想米质的杂交稻组合。     

小麦核质互作杂交种农艺性状和籽粒性状的杂种优势分析

为探究核质互作杂交种不同性状间的遗传变异规律和杂种优势,用8种小麦同核异质、同质异核雄性不育系分别与恢复系R5174、R2726组配获得16个杂交组合,对其F₁代及亲本的11个农艺性状和6个籽粒物理性状进行遗传变异、杂种优势、相关性、主成分及聚类分析。结果表明：（1）F₁表型性状的变异系数为3.00%～32.72%,农艺性状的变异系数大于籽粒性状;（2）不同性状间杂种优势差异显著,中亲优势和超亲优势分别为0.22%～12.50%和-13.51%～3.61%,其中正中亲优势组合最低比例为50%,正超亲优势组合最高比例可达81.25%;（3）粒形与旗叶面积呈显著正相关,与穗长、小穗数、穗粒数呈显著负相关;（4）从通过主成分分析得到的F₁代综合得分看, P型和Y型细胞质背景下的AK58不育系与R2726的杂交组合F₁表现最好;（5）通过聚类分析可将F₁分为两大类,其中第二大类包含除AS细胞质背景的AK58异质不育系与恢复系R2726组配的杂交组合,其共同的特征是籽粒表面积大、千粒重高及旗叶性状较好,表型性状的综合表现优于第Ⅰ类群,说明杂交种的性状受恢复系和不育系核背景影响较大。     

不同蛋白质含量大豆结瘤特性与根瘤氮代谢物含量的比较分析

为了明确高蛋白野生大豆氮素积累规律,本试验选取3类不同蛋白质含量的大豆材料,在各生育期对根瘤生长特性及根瘤氮代谢物的含量变化进行研究,结果表明：籽粒蛋白质含量与R2-R8的根瘤数呈显著正相关。V6-R2高蛋白野生大豆根瘤数增加较快,整个生育期根瘤重不断增加。三种类型大豆的血红蛋白含量、单株血红蛋白总量在R2-R8与籽粒蛋白质含量呈显著正相关。在V6到R8期高蛋白野生大豆血红蛋白含量、总量都明显高于其它两种类型大豆材料,差异性均达到显著水平。R2-R8期三种类型大豆游离氨基酸含量、酰脲含量均呈下降趋势,高蛋白野生大豆游离氨基酸含量低于、而酰脲含量却又高于其它两种类型材料,且差异性显著。这可能说明高蛋白野生大豆根瘤衰老较慢、根瘤内氮代谢物含量丰富,生育后期仍具有较强的酰脲合成与运输能力是形成该类型大豆籽粒高蛋白质含量的原因之一。     

野生大豆与栽培大豆杂交后代不同品种(系)的光合特性比较与聚类分析

为发现高光效亲本,以野生大豆及其与栽培大豆的杂交后代品种(系)为研究对象,研究其在田间条件下的光合特性,以评价杂交品系的育种潜力。所有试验材料于2017年同时种植于通辽市查金台牧场,小区种植,随机排列,土壤条件、环境条件和管理条件一致。在自然条件下测定15个材料的光合参数,并对其进行单因素方差分析、相关分析、主成分分析、聚类分析以及判别分析。结果表明,所有杂交后代及野生大豆光合参数都表现出显著差异。净光合速率与羧化效率、水分利用效率及蒸腾速率极显著正相关,与胞间CO2浓度和SPAD极显著负相关。筛选出5个划分光合能力的参数,分别为净光合效率(Pn)、羧化效率(CE)、蒸腾速率(Tr)、胞间CO2浓度(Ci)和水分利用效率(WUE)。以5个光合参数对野生大豆及其与栽培大豆杂交后代品种(品系)进行聚类分析,可将其分为3类,并建立3个判别能力高的判别模型。通过对光合特性的评价,选出10个光合特性较好品种(品系),包括600、9010、9004、0004、9006、0005、9002、9008、内农S002饲用大豆和9014,具有高净光合速率、低胞间CO2浓度、较高蒸腾速率、高羧化效率等特点。这些品种(品系)在产量及生物量表现也较好。     

杂交水稻功能叶片叶绿素SPAD值的杂种优势分析

为探讨杂交水稻3片功能叶叶绿素SPAD值的杂种优势及杂种优势与双亲表现型值、双亲一般配合力(GCA)、组合特殊配合力(SCA)、双亲遗传距离(欧氏距离)等的关系,用5个不育系和5个恢复系,按不完全双列杂交配制25个组合。结果表明:供试组合3片功能叶叶绿素SPAD值具有一定的超亲优势,以乳熟期倒三叶叶绿素SPAD值的正向超亲优势组合最多,其次是始穗期的剑叶;供试的大多数组合除乳熟期倒二叶,不同生育期不同叶位叶片SPAD值都具有正向对照优势,特别是始穗期剑叶供试的25个组合都具有正向超亲优势;供试组合不同生育期不同叶位叶片叶绿素SPAD值的杂种优势大多与父本的表现型值、双亲平均值、低亲值、高亲值、特殊配合力、父本的一般配合力、父母本一般配合力之和显著或极显著相关;供试组合3片功能叶叶绿素SPAD值的超亲优势和对照优势与遗传距离相关不显著,但当遗传距离在13.0～18.0之间时,乳熟期剑叶叶绿素SPAD值的超亲优势与遗传距离呈显著正相关,对照优势与遗传距离呈极显著正相关,分蘖高峰期倒1叶和始穗期剑叶也与遗传距离呈正相关,但不显著。