新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状的遗传效应与杂种优势分析

【目的】研究水稻新质源(CMS-FA)不育系和恢复系的产量相关性状遗传效应和杂种优势水平,评价新型细胞质源杂交稻亲本的育种潜力。【方法】采用不完全双列杂交设计,以新质源(CMS-FA)杂交稻系统的5个不育系为母本,5个恢复系为父本配制25个杂交组合,种植亲本和F1获得产量相关性状的试验数据。利用加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法对10个产量相关性状遗传方差分量比率、遗传率、亲本加性效应和组合显性效应以及杂种优势进行剖析。【结果】新质源杂交稻产量相关性状同时受加性效应和显性效应的控制,单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、剑叶长和生育期等性状以加性效应占主导,单株产量、株高和穗长等性状则以显性效应控制为主;狭义遗传率以千粒重表现最高,生育期次之,单株产量最低;加性效应最好的不育系是金农2A,恢复系是金恢3号和金恢1号;显性效应最强的4个组合为金农2A×金恢5号、金农2A×金恢2号、金农4A×金恢5号和金农5A×金恢5号;单株产量、株高、穗长3个产量相关性状F1具有很强的群体平均优势(7.351%—16.330%)和群体超亲优势(4.233%—10.507%),强优势组合杂种优势可达10.307%—49.462%。【结论】供试不育系以金农2A较好,恢复系以金恢3号和金恢1号最好,金恢5号在配制生育期较短的杂交稻高产组合中是一个很好的亲本。     

CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质和核质互作的遗传效应分析

利用4个CMS-FA胞质不育系、相应保持系和3个恢复系,研究不育细胞对11个产量相关性状的细胞质效应和核质互作效应.结果表明:CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质对千粒重和生育期性状表现出显著正效应,对穗颈长性状表现出显著负效应,其他性状的不育细胞质效应不显著;单株穗数、千粒重、每穗总粒数、结实率、株高,穗长、穗颈长和生育期等性状的核质互作效应均达到了显著或极显著水平;不育胞质与核基因的互作使杂种F1的平均基因型预测值、群体平均优势和群体超亲优势在株高和穗颈长上得到明显增加;CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质无不良细胞质效应,不育系可恢复性好,可作为杂交稻育种的优良不育胞质加以利用.     

杂交粳稻农艺性状遗传效应及其相关性分析

利用6个不育系和7个恢复系配制双列杂交组合,采用加性-显性-上位性遗传模型,分析杂交粳稻农艺性状遗传效应和评价亲本遗传利用潜力.结果表明:株高受基因显性和加性×加性上位性互作效应的影响,穗数、穗长、每穗总粒数受基因加性和加性×加性上位性互作效应的影响,每穗实粒数受基因加性、显性和加性×加性上位性互作效应的影响;结实率、千粒重受基因加性和显性效应的影响,单株产量受基因加性×加性上位性互作效应的影响,各农艺性状的狭义遗传率和广义遗传率均达极显著水平.亲本216A的每穗总粒数、单株产量、552A的结实率、中作59A的每穗实粒数的加性×加性上位性效应较大.相关分析结果表明:株高与穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量间加性×加性上位性的效应呈显著正相关,可以通过对株高的选择来间接达到对穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量性状改良的目的.     

籼粳杂交不同衍生世代产量相关性状基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型(AD模型),分析了水稻籼粳杂交不同选育阶段衍生系产量相关性状的遗传表现规律。结果表明,所测定各产量相关性状中普遍存在着遗传主效应,且也普遍存在基因型×环境互作效应。其中,衍生一代的播抽天数和千粒重性状以加性效应为主,其余7个性状以显性效应为主;衍生二代的单株谷重、结实率和千粒重性状以显性效应为主,其余6个性状则以加性效应为主;衍生四代的单株谷重、结实率、株高和穗长性状以显性效应为主,其余5个性状以加性效应为主。基因型×环境互作分析表明,除衍生一代的单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数性状和衍生二代的播抽天数、单株有效穗数、每穗总粒数性状以及衍生四代的单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数性状没有检测到加性×环境互作效应外,其余性状均存在加性×环境互作效应。此外,不同衍生世代各产量相关性状均存在着显性×环境互作效应。     

香型软米水稻种质资源主要农艺性状配合力及遗传力研究

选用来自5个不同地方香型软米水稻品种和自主选育的6个香型软米保持系材料,按照NCⅡ交配设计,对其F1代11个主要经济性状作配合力和遗传力分析.结果表明,除剑叶长、每穗实粒数和结实率的基因加性效应不明显,剑叶宽和每穗总粒数的非加性效应不显著外,其余性状受加性和非加性效应达显著或极显著水平;亲本加性效应对每穗总粒数、剑叶宽、株高、千粒重和有效穗的形成起主导作用,而每穗实粒数、结实率、单株产量、穗长和剑叶长的性状表达主要受非加性效应控制,全生育期则受来自加性和非加性效应的共同影响;除有效穗、每穗总粒数和剑叶宽的性状表达主要受保持材料影响外,其余多数性状主要受地方香型软米资源控制;八宝谷、豪木允、豪木吕和文香25B的大多数性状具有较好一般配合力效应,可能是转育优质杂交水稻亲本的理想材料;狭义遗传力大小顺序是:株高、剑叶宽、千粒重、每穗总粒数、全生育期、有效穗、单株产量、穗长、结实率、剑叶长和每穗实粒数.     

早籼杂交稻粒形和产量性状的遗传效应与杂种优势分析

以6个籼稻不育系为母本和5个早籼恢复系为父本进行不完全双列杂交,采用加性—显性遗传模型,对早籼杂交稻粒形与产量性状进行遗传效应与杂种优势分析.结果表明:(1)谷粒长、谷粒宽、谷粒长宽比、谷粒长厚比、穗实粒数、穗空粒数、结实率和千粒重等性状同时受加性效应和显性效应控制,谷粒宽厚比、穗数、单株产量主要受显性基因控制,穗总粒数主要受加性效应影响.(2)穗空粒数与谷粒长、谷粒长厚比,穗总粒数与谷粒厚,结实率与谷粒长、谷粒宽厚比、谷粒长厚比,千粒重与谷粒厚间的表型相关和遗传相关正值或负值已达显著或极显著水平,利用加性相关为主的性状进行间接选择可取得较好的育种效果.(3)各个性状群体平均优势和群体超亲优势有的显著有的不显著,其中水稻F1单株产量的群体平均优势为24.5%,达极显著水平,群体超亲优势不显著.     

基因型与环境互作下粳稻农艺性状间的相关性

利用粳稻BT型不育系和粳型恢复系,按NCⅡ设计配制组合,分析亲本及F1代植株农艺性状的遗传效应和性状间相关性。结果表明:株高、穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重等性状的加性及显性方差均达极显著水平,穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重、单株产量等性状的加性×环境和显性×环境互作效应均达极显著水平。单株产量与株高、穗数、每穗总粒数、每穗秕粒数、千粒重间存在着极显著的显性正相关,单株产量与每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数间的加性×环境互作效应间存在显著的正相关。     

云南粳稻育成品种（系）主要数量性状遗传参数分析

 为探讨云南粳稻新育成品种（系）主要数量性状间的相关系数和找出合理的选择方法,对48个粳稻品种的12个数量性状进行了相关遗传力分析,并采用与单株粒重相关极显著的4个性状构建了综合选择指数方程。结果表明：株高、穗长、穗总粒数、着粒密度、剑叶角度、千粒重等性状遗传力较高,遗传变异系数较小。株高、穗长、穗实粒数与单株粒重的相关遗传力均大于单株粒重的遗传力;株高、穗长、穗实粒数、剑叶角度等性状对单株产量遗传贡献率较大。单株粒重与株高、穗长、穗实粒数3个性状构建的综合选择指数方程,相对选择效率最高。     

籼粳杂交不同衍生世代产量相关性状基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型（AD模型）,分析了水稻籼粳杂交不同选育阶段衍生系产量相关性状的遗传表现规律。结果表明,所测定各产量相关性状中普遍存在着遗传主效应,且也普遍存在基因型×环境互作效应。其中,衍生一代的播抽天数和千粒重性状以加性效应为主,其余7个性状以显性效应为主;衍生二代的单株谷重、结实率和千粒重性状以显性效应为主,其余6个性状则以加性效应为主;衍生四代的单株谷重、结实率、株高和穗长性状以显性效应为主,其余5个性状以加性效应为主。基因型×环境互作分析表明,除衍生一代的单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数性状和衍生二代的播抽天数、单株有效穗数、每穗总粒数性状以及衍生四代的单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数性状没有检测到加性×环境互作效应外,其余性状均存在加性×环境互作效应。此外,不同衍生世代各产量相关性状均存在着显性×环境互作效应。     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

粳型两用核不育系农艺性状的遗传分析

对 11个亲本的不完全双列杂交组配的F1性状进行了配合力和遗传力分析 ,结果表明 ,株高、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重、穗长、抽穗期、着粒密度的遗传主要受加性基因控制 ,结实率和单株穗数受加性和非加性基因共同控制 ,而单株产量则受非加性基因控制。千粒重、抽穗期、穗长、株高、着粒密度等的广义和狭义遗传力均较高 ,宜在早代选择。C4 18、95 0 76S、2 710 3S多数性状的一般配合力都较高 ,是理想的亲本材料。     

籼型三系杂交水稻穗颖花数和茎秆特性的遗传分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性 -显性 -加性×加性上位性遗传模型和统计方法 ,研究籼型三系杂交水稻穗颖花数和茎秆特性的遗传特点 .结果表明 ,所研究的 7个性状除了穗颈粗外 ,其余 6个性状均以加性效应和加性×加性上位性效应占主导地位 ,遗传率较高 ,在杂交早代选择效果较好 .穗颖花数与穗长、茎粗、茎基抗折力间具有极显著的正向加性相关关系 .另外 ,穗颖花数除了与秆型指数表现极显著的负向加性×加性上位性相关外 ,与其他 5个性状均呈极显著的正向相关关系 .在利用杂种优势方面 ,茎基抗折力和株高这两个性状较明显 ,其次为穗颖花数 ,第三为穗长和茎粗 .从对亲本的综合评价看 ,不育系以冈 4 6 A为最优 ,恢复系以明恢 6 3为最优 .     

5个越南水稻恢复系主要农艺性状的配合力及遗传力

选用5个不育系和5个越南恢复系及1个中国恢复系,采用不完全双列杂交试验设计,对9个主要农艺性状进行配合力、遗传力分析。结果表明:①大多数农艺性状的一般配合力和特殊配合力方差均达到显著或极显著水平,其中株高、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、播抽期和产量等性状以基因加性效应为主,穗长和有效穗等性状则以基因的非加性效应为主;②多数性状受恢复系的影响要比受不育系的影响大;③亲本的一般配合力和组合的特殊配合力之间没有明显的对应关系。不同性状间的狭义遗传力大小排列:千粒重>结实率>播抽期>株高>穗实粒数>产量>穗总粒数>有效穗数>穗长。     

籼稻骨干亲本产量相关性状遗传效应

【目的】研究水稻产量相关性状的遗传效应、遗传率和遗传相关,旨在加深理解水稻产量相关性状遗传体系。【方法】以几个重要的恢复系和不育系为材料,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)和统计分析方法研究水稻产量相关性状遗传效应、遗传率和遗传相关。【结果】研究表明水稻产量相关性状同时受加性效应、显性效应和母体效应的控制,穗总粒数、单株总粒数、千粒重和单株重以加性效应占主导,株高和单株有效穗则由显性效应和母体效应共同控制;狭义遗传率以千粒重的表现最高,单株重次之;不育系中粤泰A能增加单株有效穗,Y58S和中9A能增加单株总粒数;恢复系中绵恢725能增加穗总粒数、单株粒数、单株重和千粒重;此外,遗传相关研究表明通过增加穗总粒数和单株总粒数可以达到增加单株重的目的,而要选到穗总粒数较多的材料有效穗不能太多。【结论】在水稻产量相关性状育种实践中,应根据水稻产量相关性状的遗传方式不同采用不同的选育方法。穗总粒数、单株总粒数、千粒重、单株重和播始历期可在常规聚合育种上通过世代综合选择,使加性效应得以稳定遗传,而株高和单株有效穗在杂种优势利用上有一定的潜力。千粒重和单株重早期世代选择效果较好,株高和单株有效穗高代选择比较适宜。     

利用全基因组SNP芯片分析油菜遗传距离与杂种优势的关系

【目的】利用单核苷酸多态性（single nucleotide polymorphism,简称SNP）标记估算油菜优异亲本间的遗传距离,分析其与杂种优势间的关系,探讨利用SNP标记预测油菜杂种优势的可行性,为油菜杂种优势利用育种提供指导。【方法】将油菜波里马细胞质雄性不育系的6个保持系（1019B、1055B、6098B、8908B、6019B、ZS11B）和8个恢复系（R1、R2、R3、R6、R9、R10、R11、OR1）采用不完全双列杂交试验设计配制得到的46个F₁杂种及其亲本,在湖北武汉、贵州贵阳和安徽巢湖3种生态环境下考察株高、分枝部位高度、一次有效分枝数、结角密度、主花序有效长、主花序有效角果数、单株有效角果数、每角粒数、千粒重及单株产量共10个产量相关性状,统计各性状在每个F₁组合中的杂种优势,包括中亲优势和超亲优势。利用油菜全基因组60K SNP芯片对14个亲本进行基因型分型,对分型得到的SNP标记经质控后利用MEGA5.0软件估算亲本间的遗传距离,采用非加权类平均法（unweighted pair group method arithmetic averages,UPGMA）对亲本进行聚类分析,利用SAS9.1软件进行遗传距离与性状杂种优势的相关性分析。【结果】14个亲本经油菜全基因组60K SNP芯片进行基因型分型后共得到52 157个SNP位点,经质量控制后,最终筛选出40 201个SNP有效位点用于亲本遗传距离计算及聚类分析。14个亲本中以6098B与6019B的遗传距离最小,ZS11B与R6的遗传距离最大,所有亲本间的遗传距离介于0.1883-0.8811,平均为0.5217。14个亲本被分成4个主群,6个保持系为一个主群,8个恢复系中OR1单独为一个主群,R1、R3、R11为一个主群,R2、R6、R9、R10为一个主群,证明恢复系群体的遗传变异大于保持系,分群结果与实际系谱相符。所考察的10个性状的中亲优势均值变幅为-0.07%-38.78%,超亲优势均值变幅为-7.74%-20.78%。10个性状中除了一次有效分枝数外,其他性状的杂种优势效应显著,尤其是株高、每角粒数、分枝部位高度和单株产量,平均中亲优势分别达到6.83%、15.31%、16.13%和38.78%,正向中亲优势组合数分别有45、41、46和46个;平均超亲优势分别达到3.18%、5.19%、7.85%和20.78%,正向超亲优势的组合数分别有41、31、42和44个。10个性状中株高、分枝部位高度和单株产量的杂种优势与遗传距离的相关系数达到极显著正相关水平,该3个性状的中亲优势与遗传距离的相关系数分别为0.4200、0.5033和0.4711,超亲优势与遗传距离的相关系数分别为0.3884、0.4051和0.4038,而其他性状的杂种优势与遗传距离的相关性不显著。【结论】SNP标记在油菜基因型分型、遗传距离估算及聚类分析的研究中优势明显,基于全基因组SNP标记估算的遗传距离与油菜株高、分枝部位高度和单株产量的杂种优势相关性极显著,说明基于油菜60K SNP芯片分析亲本的遗传关系预测油菜杂种优势的效果显著。     

籼型三系杂交水稻亲本主要农艺性状配合力及遗传力分析

选用11个不育系和6个恢复系,采用不完全双列杂交试验设计(NCⅡ),对8个产量及其相关性状进行配合力和遗传力分析.结果表明:(1)这8个性状一般配合力和特殊配合力均达到显著或极显著水平,其中株高、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重等性状以基因加性效应为主,有效穗、穗长、单株产量等性状则以基因的非加性效应为主;(2)多数性状受恢复系的影响要比受不育系的影响大;(3)不育系中EBC502、宜香A、天丰A、龙特甫A和内香2A以及恢复系中R527、N175和TR239的性状的一般配合力和特殊配合力较好;(4)亲本的一般配合力和组合的特殊配合力之间没有明显的对应关系.不同性状间的狭义遗传力大小排列:千粒重>株高>结实率>单株产量>每穗实粒数>有效穗>穗长>每穗总粒数.     

水稻植株农艺性状与稻米碾磨品质的遗传相关性分析

以４５个籼稻组合为材料，研究了一些属于不同遗传类型性状间的相关性．结果表明，控制植株农艺性状的遗传效应与影响稻米碾磨品质性状的遗传效应间，存在较强的相关性．其中以加性效应间的相关性尤为明显．有效穗数、剑叶长宽比和谷粒宽等性状与稻米碾磨品质性状间，存在着明显的正相关，而株高、剑叶长、穗长、每穗粒数、谷粒长和谷粒长宽比等性状与稻米碾磨品质性状间，则表现为负相关．有效穗数与糙米率等成对性状间的显性效应相关性，有助于同时改良杂交稻组合的这些性状     

水稻植株农艺性状与水稻品质的遗传相关性分析

以35个水稻杂交组合为材料,研究了一些属于不同遗传类型性状间的相关性。结果表明,控制植株农艺性状的遗传效应与影响水稻品质性状的遗传效应间存在较强的相关性。其中,以加性效应间的相关性最为明显;有效穗数、剑叶长宽比和谷粒宽等性状与品质性状间存在正相关,而株高、剑叶长、穗长、每穗粒数、谷粒长和谷粒长宽比等性状与水稻品质性状间存在负相关;有效穗数与糙米率等成对性状间的显性效应相关。