黄淮麦区杂交小麦亲本的杂种优势和配合力分析

为了研究黄淮麦区普通小麦品种间的杂种优势和配合力的关系并划分杂种优势群,用GriffingⅡ遗传交配设计对10个黄淮麦区普通小麦品种配制45个杂交组合,对亲本及杂交组合进行8个农艺性状的杂种优势和配合力效应分析,再根据亲本的一般配合力和性状表现划分杂种优势群。结果表明：(1)杂交小麦具有普遍的中亲优势和较强的对照优势, 多数性状的超亲优势不强。单株穗数、主穗粒数表现为负向优势,致使单株产量的对照优势下降,是目前制约杂交小麦产量优势发挥的主要限制因素。(2)周98165、小偃22、西农889、郑麦366和偃展4110的产量一般配合力较高。强优势组合有豫农202×郑麦366、周98165×小偃22、小偃22×豫农202、西农2611×小偃22、烟农19×郑麦366、豫农202×邯6172、小偃22×郑麦366、烟农19×周98165、周98165×邯6172。依据双亲之一GCA或双亲GCA之和较大的要求进行亲本选配,强优势组合出现的几率较高。(3)利用配合力分析法将供试亲本划分为5类,利用性状聚类法将供试亲本划分为4类。这两种方法划分杂种优势群都是可行的。     

粳型两系杂交水稻10个株形性状配合力及遗传力分析

按NCⅡ不完全双列杂交设计,分析了9个不育系与9个恢复系配制的81个两系杂交水稻组合的株高、有效穗数等10个株形性状的配合力和遗传力。结果表明:恢复系和不育系各性状的一般配合力方差均达极显著水平,杂交组合的10个性状特殊配合力方差均达极显著水平。不育系M9剑叶长一般配合力效应值最高,M3倒一节长、倒二节长的一般配合力效应值较大。组合M2/F1、M2/F3、M4/F3、M5/F6、M6/F5、M5/F7、M1/F8均只有一个性状特殊配合力效应值为负向,而且组合M2/F1剑叶长、倒二叶长和倒二叶宽的特殊配合力效应值最高,各株形性状狭义遗传力大小依次为倒二叶宽、株高、倒一节长、倒二叶长、穗长、剑叶长、穗颈节伸出度、剑叶宽、倒二节长、穗数。     

RAPD分子标记与小麦杂种优势相关性研究

为了给杂种小麦亲本选配提供理论依据,利用RAPD标记技术对18个杂种小麦骨干亲本进行了遗传差异分析,并结合18个亲本所组配组合的杂种优势、超亲优势和特殊配合力测定,研究了RAPD遗传标记与杂种小麦亲本优势群划分和杂种优势预测之间的相关关系。结果表明,研究选用的RAPD标记在小麦中的多态性较低,筛选了80对引物,只有15对引物在18个亲本中多态性较高;基于这15对引物的扩增结果分析,所选用的RAPD标记能进行杂种小麦亲本优势群的划分,但RAPD遗传距离与杂种小麦产量构成因素之间存在不显著的正相关关系和负相关关系。在超亲优势水平,RAPD遗传距离与穗粒数呈极显著的负相关关系,RAPD遗传距离与亲本特殊配合力之间相关性不显著。笔者认为利用本文所选用的RAPD标记不能进行杂种小麦的杂种优势预测。     

C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶生理生化特性研究

以汕优63为对照,对4个C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量、硫代巴比妥酸反应产物含量、叶绿素荧光参数、净光合速率及超氧化物歧化酶(SOD)活性、过氧化物酶(POD)活性进行了分析。C两优系列杂交稻组合的产量比汕优63高16.7%～20.2%。C两优系列杂交稻组合在生育后期剑叶SPAD值、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量较高,硫代巴比妥酸反应产物含量较低;SOD和POD活性齐穗7d后显著高于对照且下降速率缓慢;剑叶叶绿素荧光参数ΦPSII值和qP值随生育进程呈下降趋势,但高于对照,而qN值则随生育进程呈增加趋势,且低于对照;生育后期剑叶净光合速率高。C两优系列杂交稻组合生育后期剑叶衰老缓慢,光合生产能力较强,可能是其高产的生理基础。     

不同温光条件下马铃薯不同叶位叶SPAD值变化规律研究

以马铃薯品种合作88和大西洋为供试材料,进行不同温光处理下主茎不同叶位叶SPAD(Soil and Plant Analyzer Development,土壤作物分析仪器开发)值的测定,研究温光条件对马铃薯叶片SPAD值的影响,并确定SPAD值在不同叶位间的变化规律。结果表明:在本试验设置的温光处理中,马铃薯上部4片叶的SPAD值较高,SPAD值随叶位的下降而下降。在中等温光条件(温度20℃和光照12 h)下,不同叶位间SPAD值的变化较小。在同一叶位上,中等温光条件下的SPAD值最高,低温短光照条件(温度15℃和光照8 h)下的SPAD值较中等温光条件和高温长光照条件(温度25℃和光照16 h)下的低。在各个温光处理中,供试品种植株上部4片叶的SPAD值均无显著差异。因此,在考虑叶片大小的因素后,测定马铃薯叶片SPAD值时,以选择倒3叶和倒4叶较为适宜。     

杂交稻新恢复系主要农艺性状的配合力分析

利用5个三系杂交稻不育系（金山2A、福伊A、京福5A、G201A、太香A）和5个杂交稻恢复系（22、制3、404、制6、明恢86）,通过不完全双列杂交配置了25个杂交稻组合,研究了这些新恢复系14个主要农艺性状的配合力。结果表明,14个主要农艺性状的一般配合力方差与特殊配合力方差均达显著或极显著差异水平,并且一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,说明杂交稻主要农艺性状的遗传以加性效应为主。除有效穗和播始历期外,父本和母本对株高、穗长、穗颈长、剑叶长、剑叶宽、倒二叶、倒三叶、一次枝梗、二次枝梗、穗粒数、千粒重和结实率等12个农艺性状具有同等重要作用。杂交稻亲本的一般配合力和组合的特殊配合力是相互独立的,相同性状的亲本一般配合力和组合的特殊配合力效应不同,因此组合的特殊配合力是关键。制3、制6、404是一般配合力较好的恢复系,它们的杂种综合性状都比较好,是具有较好育种应用前景的恢复系。     

高赖氨酸玉米亲本间遗传距离与杂种优势和配合力的关系

本文以8个高赖氨酸玉米自交系以及这8个亲本的56个完全双列杂交组合为材料,考查产量、品质等14个性状,进行遗传距离分析.结果表明,赖氨酸产量、蛋白质产量、脂肪产量和籽粒产量这4种产量性状的遗传距离与超亲优势、超标优势和特殊配合力之间都不存在显著的相关关系.但有一种趋势,即杂种优势较大的组合大多有较大的遗传距离.亲本的平均遗传距离与一般配合力之间也不存在显著的相关关系.遗传距离分析结果还属于参考性的,在实际育种工作中,进行配合力的测定依然是必要的.     

辣椒亲本间SRAP遗传距离与配合力、杂种优势的关系研究

以11个辣椒亲本为材料按不完全双列杂交配置30个杂交组合,利用SRAP标记分析亲本间的遗传距离,探究其与配合力、杂种优势间的相关关系。结果表明：辣椒亲本间的遗传距离与亲本间的一般配合力（GCA）、组合间的特殊配合力（SCA）以及杂种优势均无显著的相关性,各性状的杂种优势与组合间SCA的相关性均不显著,只有果长的杂种优势与亲本间GCA呈极显著正相关。以上结果说明,利用遗传距离难以预测配合力以及后代的杂种优势,GCA和SCA也不能完全预测杂种优势。因此,遗传距离和配合力、杂种优势之间的关系还有待于进一步深入的研究。     

水稻功能叶性状的遗传分析

以籼型水稻13个不育系和19个恢复系为材料,按NCⅡ交配设计配制两套杂交组合（7×10和9×9）,在四川泸州和重庆北碚两个不同的生态环境下,研究水稻剑叶、倒2叶和倒3叶的遗传特征。剑叶宽、倒2叶长和宽、倒3叶长的遗传变异是由加性和显性效应共同引起的,但叶宽是加性效应占主导地位,而叶长则以显性效应为主,剑叶长的遗传变异主要由显性效应引起,倒3叶宽的遗传变异则主要由加性效应引起。功能叶各性状的加性效应与环境互作不显著,而叶长的显性效应与环境互作均达到显著或极显著水平。两套组合中叶宽的狭义遗传率均大于叶长,其中最大的是倒2叶宽,分别为58.65%和48.19%。叶长和叶宽均表现出不同程度的中亲优势或负向超亲优势,其中,叶长和叶宽的中亲优势率变幅为446%（倒3叶宽,第1套）~27.53%（倒3叶长,第2套）,而6个功能叶性状的杂种优势指数则均大于100%。     

两系杂交小麦杂种优势、配合力及遗传距离分析

通过对15个亲本及其不完全双列杂交组配的56个杂种F_1的5个性状进行杂种优势、配合力与遗传距离分析,以研究两系杂交小麦强优势组合的选配规律及其亲本的利用价值。结果表明:(1)5个性状均表现正向中亲优势,其大小顺序为:株粒重>穗粒数>株穗数>千粒重>株高,其中株粒重、穗粒数、株穗数的超高亲优势和超对照优势均为正值;(2)强优势组合的产生是产量构成因素优势相互补充与积累的结果;(3)根据遗传距离的大小,15个亲本可划分为五大类群,不育系与恢复系完全划分为不同的类群;(4)在亲本选配上,选择一般配合力和特殊配合力效应方差综合表现较好、遗传距离中等者为佳。     

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。     

利用杂交中稻齐穗期剑叶叶绿素计读数（SPAD值）预测再生稻促芽肥高效施用量

 2005-2006年以杂交中稻组合Ⅱ优602、Ⅱ优7号、冈优725为材料,通过头季稻不同施氮量使施促芽肥时植株营养状况存在差异,在此基础上分别设促芽肥施用量处理,探究再生稻促芽肥高效施用量与头季稻齐穗期库源结构关系。头季稻基肥和分蘖肥施氮的农学利用率是促芽肥的1.31～3.35倍;头季稻齐穗期剑叶SPAD值与库源结构关系密切;头季稻齐穗期剑叶SPAD值、叶片含氮量和群体单位面积的总颖花量3个因子可以用来预测再生稻高产的促芽肥经济施用量。建立了根据头季稻齐穗期剑叶SPAD值（x）预测再生稻促芽肥的高效施氮量（y)的回归方程(y=-25.733x+1212.4,r=-0.9534*)。     

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。     

浓香型烟叶成熟期质体色素的变化特征研究

为探明湖南浓香型烟叶质体色素在生育后期不同阶段和不同叶位间的差异,对云烟87在打顶期、打顶后10 d、打顶后20 d三个时期和上部、中部及下部叶三个叶位间的色素含量变化及叶绿素含量与SPAD值的关系进行了研究。结果表明：同一时期不同叶位叶绿素a、叶绿素b和总叶绿素含量都表现为：上部叶〉中部叶〉下部叶,除打顶期上部叶和中部叶差异不显著外,不同叶位差异达极显著水平;同一叶位不同时期叶绿素含量变化为,打顶期后下部叶逐步明显减少,中部叶先明显减少后少量增加,上部叶则先增加后降低。不同叶位类胡萝卜素的含量变化在同一时期都表现为：上部叶〉中部叶〉下部叶,且叶位间存在显著性差异。叶绿素a与叶绿素b含量比值和总叶绿素与类胡萝卜素比值在相同时期都表现为：上部叶〉中部叶〉下部叶,但前者在打顶期后呈逐渐降低趋势,后者则先增加后明显减少。上部叶、中部叶及下部叶的叶绿素含量均与相应SPAD值具有极显著正相关性。     

甘蓝型油菜叶绿素含量与产量关系研究及叶绿素主效QTL位点cqSPDA2连锁标记开发

本研究前期以中双11（ZS11）作母本、QU作父本通过小孢子培养构建了一个包含282个株系的DH群体，并通过两环境表型考察及DH基因型分型，对甘蓝型油菜叶片叶绿素含量（SPAD值）进行分析和定位，在A2染色体21.87~22.91 Mb区间获得一个主效QTL，为了进一步明确甘蓝型油菜叶绿素含量与产量的关系，通过分子标记和KASP技术以ZS11作轮回亲本构建了叶绿素主效QTL单位点的近等基因系群体，基于DH群体和单位点近等基因系群体为研究材料，对苗期叶片叶绿素含量和产量性状的相关性进行了分析。结果表明：在西宁和互助两个环境中，DH群体叶片SPAD值呈正态分布，双亲SPAD值呈极显著差异，F₁的SPAD值呈偏高值分布，表明该性状为部分显性，且不同环境条件下，同一群体叶绿素的含量不同，高海拔和低温条件下SPAD偏高；在一定范围内，叶绿素SPAD值与单株产量正相关，且相关系数随样本量的减少而增加；单株产量在两组不同基因型近等基因系中均存在极显著性差异（P<0.01）。根据遗传连锁图置信区间，开发了2个多态性较好的共显性InDel标记和基于KASP技术的6个分型较好的SNP标记作为分子标记辅助选择育种筛选的候选标记。本研究为油菜高叶绿素性状的分子标记辅助选择提供了标记基础，为高光效新品种的选择提供了理论依据。     

寒地水稻不同施氮群体叶色的定量差异研究

研究了基肥不同施氮量与各时期叶色变化及SPAD值与叶片全氮含量之间的关系。结果表明,基肥不同用量对分蘖期的4、5、6叶叶色无显著影响,8叶定型前后对6、7叶叶色影响比较明显,对剑叶定型期、抽穗期叶色影响不明显;SPAD值与叶片中的全氮含量呈显著的直线相关性。     

优质籼稻剑叶SPAD值与稻米品质相关性研究

目的为揭示优质籼稻关键生育时期剑叶SPAD值与稻米品质性状间的关系,为今后的优质籼稻育种和生产提供理论依据。方法以优质籼稻美香占2号、黄华占和五山丝苗等12个品种（系）为研究材料,测定各品种（系）的稻米品质性状、蒸煮食味品质、淀粉RVA谱和始穗期、齐穗期、乳熟期、蜡熟期、黄熟期的剑叶SPAD值,并对5个时期剑叶SPAD值与品质性状进行相关性分析。结果籼稻蜡熟期和黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值均呈极显著正相关,与稻米蛋白质含量均呈极显著负相关,与稻米淀粉峰值黏度和崩解值呈显著或极显著正相关。结论籼稻黄熟期剑叶SPAD值与稻米食味值和蛋白质含量的相关性比蜡熟期高。黄熟期剑叶SPAD值越高,稻米蛋白质含量越低,食味品质越好。通过黄熟期剑叶SPAD值可以预测籼稻食味值和蛋白质含量。黄熟期剑叶SPAD值（x）与稻米食味值（y）的直线拟合方程为y=0.0901x+65.76,决定系数R²=0.687;与蛋白质含量（y）的直线拟合方程为y=-0.098x+9.217,决定系数R²=0.602。     

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。     

基于3个甘蓝型春油菜Pol CMS的优良恢复系选育

为选育出优良的恢复系父本,能够与春油菜区优良的春性甘蓝型油菜波里马细胞质雄性不育系（Pol CMS）配制出强优势杂交组合,先利用简化基因组测序技术（SLAF-seq）开发3个不育系和118个恢复系的SNP标记,对材料进行聚类分析,根据父母本花期相遇原则,从每一类选取数量不等的恢复系,共40个恢复系,分别与3个不育系采用NCⅡ设计配制120个杂交组合,分别进行配合力效应、杂种优势及双亲遗传距离与杂种表现的相关性分析。结果表明：遗传聚类将121份甘蓝型油菜资源分为5大类,大多数相同类型的品系被聚在了同一类,3份不育系均被聚在了第Ⅴ类;43份亲本的一般配合力（general combining ability,GCA）的变化范围为-20.78～30.42,恢复系R83、R107和R13的GCA较大,不育系GCA较大的为S3（105A）,特殊配合力较大的组合有S3×R13、S1×R48、S3×R11、S2×R89;组合S3×R13的产量超标优势和超亲优势最大,分别为37.12%和42.52%。遗传距离与单株产量呈极显著正相关,相关系数为0.390。与3个不育系组配的杂交组合中,产量排名前20位的亲本恢复系大部分来自和不育系遗传距离较大的Ⅰ类,并且在春油菜区大面积推广的品种,如青杂2号、青杂7号、青杂9号、青杂12号,均为被聚在Ⅰ类的恢复系与不育系S3（105A）组配的杂交种。因此认为,（S×Ⅰ类恢复系）组配模式可以获得强优势甘蓝型春油菜杂交组合。该研究不仅为后续甘蓝型油菜杂交种选育提供了亲本选择的分子依据,也将促进春油菜区的杂交育种进程。