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。     

黄瓜嫩果果皮颜色的遗传研究

黄瓜嫩果果皮颜色是最重要的商品性状之一,在当前育种目标转向多样化和专用化的过程中引起了人们越来越多的关注。本研究以嫩果果皮颜色不同的3份黄瓜(Cucumis sativus L.)品系为亲本,分别配制2个杂交组合Q16(深绿色)×Q8(黄白色)及Q16×Q24(黄白色),构建6个世代遗传群体,通过目测与色差仪相结合的方法对6个世代各单株的黄瓜嫩果果皮颜色性状进行观察和分级处理,并应用植物数量性状主基因+多基因模型进行世代联合分析,研究了黄瓜嫩果果皮颜色的遗传规律。结果表明,Q16×Q8和Q16×Q24两个杂交组合中,嫩果果皮颜色性状的分离群体世代呈现单峰或双峰偏态分布,这表明该性状为数量性状且有主基因控制。遗传分析表明,两杂交组合中黄瓜嫩果果色遗传都符合2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型(B-1模型);说明黄瓜嫩果果皮颜色性状由2对主基因控制,在两组合中,其主基因遗传力在F2群体中最高,分别为87.4%和93.1%,另外,两对主基因在两个组合中的加性效应近似相等,分别为1.368、-0.132和1.451、-0.049,两组合中两对主基因的显性效应分别为0.625、1.625和0.529、1.530,两对主基因中第一对主基因加性效应明显,而第二对主基因显性效应明显。两个组合主效基因表现的遗传力较高,表明在杂交育种中对黄瓜嫩果皮色可以进行早代选择。本研究结果为黄瓜嫩果果皮颜色性状的基因定位和新种质创制提供了理论依据。     

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。     

玉米雄穗主轴长度和分枝数的主基因+多基因遗传分析

以PH4CV／昌7-2（组合Ⅰ）和PH6WC／7873（组合Ⅱ）的P1、P2、F1、F2、B1和B2六世代群体为材料,用主基因＋多基因六世代联合分离分析方法,研究了春播和夏播环境下雄穗主轴长度和雄穗分枝数的遗传规律。结果表明：2个组合雄穗主轴长在春播环境下均符合E-1模型。夏播环境下,组合Ⅰ雄穗主轴长符合C-0模型,组合Ⅱ雄穗主轴长符合E-3模型。在2个环境下,组合Ⅰ的雄穗分支数符合D一2模型,组合Ⅱ的雄穗分支数符合D-3模型。春播环境下,组合Ⅰ雄穗分支数表现为主基因遗传或以主基因遗传为主,主基因和多基因对2个组合雄穗主轴长的影响相当,可以采用单交重组或简单回交转育进行改良。夏播环境下,2个组合雄穗主轴长和组合Ⅱ雄穗分支数表现为多基因遗传或以多基因遗传为主,可以采用聚合回交或轮回选择累积增效基因的方法,以提高育种效率。     

多小穗小麦10-A EMS突变株系的农艺性状评价

为深入了解多小穗小麦种质10-A EMS突变株系的表现,对经0.8%甲基磺酸乙酯(EMS)诱变种子产生的M₄突变株系群体的12个农艺性状进行了评价。结果表明,222个突变株系间在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数、单株产量等性状上差异极显著,群体具有丰富的变异。其中,突变株系群体中单株产量、总分蘖数、有效分蘖数、千粒重和穗粒数的变异系数均大于20%,而抽穗期、小穗数、籽粒直线宽和籽粒直线长的变异系数均小于10%。多重比较表明,在株高、穗长、总小穗数、总分蘖数、有效分蘖数、穗粒数和单株产量等性状上均能筛选到与10-A差异显著或极显著的突变株系。简单相关分析表明,突变株系的穗长与小穗数、穗粒数、抽穗期呈极显著正相关,与单株产量、千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关;突变株系的小穗数与穗粒数呈极显著正相关,与千粒重、籽粒投影面积呈极显著负相关。聚类分析可将所有突变株系材料分为七类,其中192份突变株系与10-A聚为类Ⅰ,其中亚类ⅠA和ⅠC材料的穗粒数和千粒重都较高,25份材料聚为类Ⅱ,而其他五类每类均只含有1份突变株系。本研究结果为深入了解小麦农艺性状的遗传规律和突变株系的遗传研究与育种利用提供了参考。     

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%。     

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。     

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。     

蚕豆6×6双列杂交子代主要性状的遗传效应分析

为提高蚕豆优势组合的选配效率,以6个蚕豆材料(P1~P6)为亲本,采用Griffing完全双列杂交配制30个组合,分析亲本和F₁的9个主要农艺性状的杂种优势、配合力和遗传力。结果表明,蚕豆产量相关农艺性状的杂种优势明显,分枝数、单株荚数、单株粒数、每荚粒数、百粒重和单株产量的超亲优势为正值,株高、始荚高和主茎节数的超亲优势为负值。配合力效应分析表明,P1和P2为选育大粒高产的优良亲本,P1×P2和P4×P6符合高产的育种目标,P2×P5和P2×P6符合大粒的育种目标;遗传力分析表明,百粒重、每荚粒数和单株粒数的广义遗传力和狭义遗传力均较高,可以相对稳定地遗传给后代,且这3个性状主要受加性效应控制,适宜进行早代选择,其他性状主要受非加性效应影响;主要性状与单株产量的相关分析表明,蚕豆育种应将单株荚数和单株粒数作为重点目标;通径分析表明,在育种过程中应重点关注分枝数、株高、百粒重、每荚粒数等农艺性状。本研究为蚕豆育种进程中的亲本选配和后代选择提供了一定的理论依据。     

不同品种和花期栀子花挥发性物质的主成分和聚类分析

为了探讨不同品种和不同花期栀子花挥发性物质之间的差异,本试验以山栀子、水栀子、狭叶栀子和重瓣栀子4个栀子花品种的花蕾期Ⅰ、盛开期Ⅱ和衰败期Ⅲ 3个花期的栀子花作为研究对象,采用顶空固相微萃取-气相色谱-质谱联用法(HS-SPME-GC-MS)对12个栀子花样品的挥发性物质进行分析,并通过主成分分析(PCA)和聚类分析(CA)对栀子花的香型进行判定和分类。结果表明,栀子花含有52种挥发性物质,利用PCA法可将52种物质简化至7个主成分,累计方差贡献率高达90.453%,可以反映大部分香气信息;通过PCA和CA将12个栀子花样品划分为2个集群:花蕾期Ⅰ的山栀子、花蕾期Ⅰ的重瓣栀子以及3个花期的水栀子归于1个集群;盛开期Ⅱ和衰败期Ⅲ的山栀子、盛开期Ⅱ和衰败期Ⅲ的重瓣栀子以及3个花期的狭叶栀子归于1个集群,归于1个集群则代表其栀子花香型相似。本研究结果为栀子花混合采摘以及后期开发利用提供了有力参考。     

谷子两系杂交组合的杂种优势及亲本配合力分析

为了解谷子两系杂种优势的亲本配合力遗传基础,本研究利用5个不育系和8个恢复系按NCII不完全双列杂交组配40份(5×8)杂种F₁,对11个谷子主要农艺性状的杂种优势及配合力进行分析。结果表明,谷子两系杂交组合在穗长、穗粗、千粒重、分蘖性、单穗重、单穗粒重和产量7个性状中存在广泛的超亲优势,但除千粒重外,其余性状的显著超亲组合数较少。杂交组合的单穗重和单穗粒重与产量极显著相关,且相关系数较高。对优异亲本进行筛选发现,A2和R3为一般配合力(GCA)较好亲本,A1、A2为GCA产量效应优异亲本,A1×R3、A2×R8、A3×R5、A3×R7和A5×R1为产量特殊配合力(SCA)效应较优组合。对产量强优势组合的配合力进行分析,发现优异的两系杂交组合中包含至少1个GCA较高的亲本或拥有较高的SCA。本研究结果为谷子优异两系杂交组合的亲本选配提供了一定的理论依据。     

采收成熟度对毛花猕猴桃华特果实采后品质和贮藏性的影响

为探讨不同采收成熟度毛花猕猴桃华特果实采后贮藏品质差异,确定华特果实最佳采收期,以成熟度Ⅰ(盛花后155 d)、成熟度Ⅱ(盛花后165 d)和成熟度Ⅲ(盛花后175 d)的毛花猕猴桃华特果实为原料,研究果实采后贮藏过程中硬度、可溶性固形物(SS)含量、可滴定酸(TA)含量、抗坏血酸(AsA)含量、 腐烂率和主要挥发性成分的变化规律。结果表明,在常温贮藏20 d期间成熟度Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ果实采后分别检出41、33和36种挥发性成分,均以醛酮类为主。其中,成熟度Ⅰ果实酯类和醛酮类相对含量较高;成熟度Ⅱ果实醛酮类、醚类、烃类相对含量较高,但酯类和醇类相对含量较低;成熟度Ⅲ果实醛酮类、酯类和醇类相对含量较高。因此,成熟度Ⅰ和Ⅱ果实采后的营养及风味品质较好,腐烂率低,贮藏性较好;成熟度Ⅲ果实尽管风味较好,但果实的营养品质较差,腐烂率高,贮藏性较差,因此建议华特果实尽量在盛花后165 d 前采收。本研究为确立毛花猕猴桃华特果实最佳采收成熟度提供了理论依据。     

不同播深环境下玉米耐深播性状杂种优势及遗传效应解析

为确定玉米耐深播性状的杂种优势表现及遗传规律,本研究以耐深播性不同的22份亲本及组配的22份F₁杂交种为试材,在3、15和20 cm播深下,采用加性-显性-母体遗传模型(ADM)分析了13个耐深播性状的杂种优势、遗传效应及配合力大小。结果表明,随播深增加玉米亲本和F₁的出苗率、苗长、根长、中胚轴粗及根重降低,而中胚轴长、胚芽鞘长、中胚轴与胚芽鞘和、中胚轴与胚芽鞘比、胚芽鞘粗、苗重、中胚轴重及胚芽鞘重升高;Pearson和主成分分析(PCA)表明,这13个性状间的协同或拮抗作用形成了玉米耐深播响应机制。13个耐深播性状的杂交优势表现明显,F₁杂种优势指数介于90.97%~175.64%;除中胚轴与胚芽鞘比、胚芽鞘重外,其余性状均表现为正向中亲和超亲优势。因此培育耐深播玉米品种时不仅需要注重对高亲、中亲及母本等主要基础材料的选择,还需兼顾杂种优势的影响,以提高育种选择效率。中胚轴长、胚芽鞘长、中胚轴与胚芽鞘和、中胚轴与胚芽鞘比及根长的加性遗传效应占主导地位,育种上可用简单回交法或单交重组法在早代对这些性状进行遗传改良;其余性状同时受加性与显性遗传主效应及其与环境互作效应的调控,这些性状最好在特定播深环境下进行遗传改良,以充分发挥其在特定环境下的杂种优势。13个耐深播性状的双亲一般配合力(GCA)及F₁特殊配合力(SCA)间均差异显著,筛选出1份综合加性效应值良好的父本8802A,推测利用优良H21×8802A后代能改良创制一些优良耐深播玉米材料。本研究为玉米耐深播新品种培育奠定了理论基础。     

特殊种皮颜色花生杂种优势的研究

选用 6个具有特殊种皮颜色的花生种质材料搭配 1 0个杂交组合 ,测试了F1代 3个农艺性状、7个产量性状的杂种优势。结果表明 :特色花生杂交测试的农艺性状 ,主茎高表现杂种优势最强 ,产量性状 ,单株果重、单株仁重等综合性状杂种优势较强 ,各有 8个组合表现超亲优势 ,超亲优势率分别为 7 1 %～ 73 4%和 1 2 1 %～71 5% ;组合间杂种优势强度也有明显差异 ,总的看白皮花生母本效应较强 ,与红皮花生做母本比较 ,除饱果数平均杂种优势指数略低外 ,其余各性状均有较大幅度提高。     

籼型三系杂交稻稻米中重金属镉含量的杂种负优势效应及配合力、遗传力分析

本文采用5 个不育系与6 个恢复系进行不完全双列杂交。从配制的杂交组合中选择30 个生育期基本一致的组合, 研究籼型杂交稻稻米中重金属Cd 含量的杂种优势表现及配合力、遗传力。结果表明: 稻米中Cd 含量有明显的杂种负优势效应; 不育系和恢复系稻米中Cd 含量的一般配合力效应及二者的特殊配合力效应均达极显著水平, 说明低Cd 含量组合的选育中双亲的遗传改良和组合的评价筛选都很重要。Cd 含量的广义遗传力与狭义遗传力均较高、且相差较小, 分别为97.73%和80.10%, 说明稻米Cd 含量以基因加性作用为主, 亲本改良在早期世代选择的效果较好。