杉木亲本自交系及其杂交种DNA甲基化和表观遗传变异

表观遗传调控包括DNA甲基化、染色质结构修饰和小分子RNA调控等机制可能在杂种优势形成过程中起重要作用.为了了解DNA甲基化对杉木杂交后代杂种优势的影响,本研究利用甲基化敏感随机扩增PCR技术(methylation-sensitive AP-PCR,MS-AP-PCR),选取40对引物组合对杉木亲本自交及其亲本的杂交组合后代群体的基因组DNA进行了扩增和分析.结果表明:杉木基因组的DNA甲基化模式主要以内侧胞嘧啶的甲基化为主:6个正反交组合总的甲基化百分率相对于亲本的自交系而言,甲基化率呈减少的趋势;同一组合正反交组合后代之间在CCGG位点胞嘧啶的甲基化水平上无明显差异;6个杂交组合在CCGG的位点上的甲基化位点数明显低于它们的亲本自交子代.对3种甲基化的表达类型与性状表型值、杂种优势值、配合力进行的相关分析结果表明,检测位点外侧胞嘧啶半甲基化、内侧胞嘧啶甲基化位点变化与杉木树高,胸径和材积性状的杂种优势均成显著负相关,即杉木基因组外侧胞嘧啶半甲基化程度越低、内侧胞嘧啶甲基化位点越少,3个生长性状的杂种优势愈明显;而其他甲基化程度的指标与杂种优势之间的相关均没有达到统计学的显著水平.     

小麦杂种优势群研究Ⅵ——普通小麦与斯卑尔脱小麦种间杂交配合力分析

通过普通小麦与斯卑尔脱小麦种间杂交,分析了普通小麦和斯卑尔脱小麦各性状杂种优势及配合力.试验结果表明,普通小麦和斯卑尔脱小麦种间存在较强的杂种优势.配合力分析结果表明,同一性状不同亲本或同一亲本不同性状间一般配合力有明显差异,同一性状不同组合或同一组合不同性状间特殊配合力也存在明显差异.双亲一般配合力与杂种优势及F1性状值之间存在显著正相关.双亲都具有较高的一般配合力或产量构成因素各性状一般配合力互有高低,而且能互补,产生强优势组合的概率较高.杂种优势并非完全由组合特殊配合力效应所决定,有些组合特殊配合力效应较小,仍表现出较强的杂种优势.     

普通小麦和轮回选择后代配合力与杂种优势的关系研究

研究亲本的配合力,根据配合力选择亲本对于杂种优势强优势组合选配具有十分重要的意义,本研究通过比较亲本之间配合力的差异以及配合力与杂种优势的关系,来进一步评价各亲本的一般配合力以及50个杂交种的主要性状的特殊配合力和杂种优势.     

陆地棉配合力与杂种优势、遗传距离的相关性分析

 用10个陆地棉亲本进行不完全双列杂交,共配置了45个组合,计算亲本的一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)、杂种优势,并结合SSR标记研究了陆地棉亲本配合力与杂种优势、遗传距离之间的相关关系。配合力分析发现,10个亲本的一般配合力和特殊配合力存在显著或极显著差异。分析亲本配合力、杂种优势和遗传距离的相关性发现,子棉产量、皮棉产量、衣分的一般配合力和杂种优势呈显著或极显著相关,纤维长度、比强度、麦克隆值、株高、果枝数、单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的特殊配合力和杂种优势均呈极显著正相关,而与遗传距离相关均不显著。单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的杂种优势与遗传距离均为正向显著或极显著相关。在育种实践中这些显著或极显著相关的性状可能具有较高的改良潜力。     

糯高粱主要农艺性状配合力与杂种优势的关系

以7个不育系和5个恢复系为亲本,采用不完全双列杂交试验设计（NC II）配制35个杂交糯高粱组合,分析了10个主要农艺性状的配合力、杂种优势及其相关关系。结果表明：10个农艺性状的表达以加性基因效应为主,且多数性状同时受加性和非加性基因效应的共同影响。供试组合在多数性状上表现出较强的杂种优势。一般配合力（GCA）和总配合力（TCA）与竞争优势呈极显著相关,且其相关系数较大,说明本研究中可利用一般配合力或总配合力效应预测竞争优势;多数性状的一般配合力效应、特殊配合力效应（SCA）和总配合力效应与中亲优势呈显著或极显著相关,且特殊配合力效应与中亲优势的相关性多高于一般配合力或总配合力效应,但特殊配合力效应与中亲优势的相关系数较小不足以预测中亲优势,说明配合力与中亲优势的关系还有待进一步研究。     

小麦品质性状沉降值在F1代杂种优势及配合力表现

测定研究了１４个品系和用其做的１５个杂交组合沉降值的杂种优势。证明：小麦品质性状沉降值在杂交Ｆ１代具有明显的杂种优势。１５个组合Ｆ１代的沉降值平均为６３．７ｍｌ，较其１４个亲本沉降值平均５５．５７ｍｌ高８．１３ｍｌ，杂种优势率为１７．７４％表现极显著。不同品系的沉降值配合力有差异，选择性沉降值配合力高的品种做亲本，可以选出沉降值特殊配合力高的优质组合，杂交小麦利用品质优势是可行的。     

芝麻杂种优势与配合力效应关系的研究

本文对54个芝麻杂交组合,10个性状的杂种优势与配合力效应关系研究表明:芝麻杂种优势普遍存在,而且超显性优势较强,其优势顺序依次为单株产量>单株蒴数>果轴长>株高,其它性状优势较小.各性状的杂种优势与其特殊配合力效应均呈显著的正相关.杂种优势主要由其特殊配合力效应提供.但某些组合的特殊配合力效应很小,甚至为负值,其杂种优势表现也很明显,这主要是由于亲本一般配合力效应中包括很大部分杂种优势效应.因此,在选配强优组合时,除了考虑组合的特殊配合力效应外,亲本的优势效应也是不可忽视的.     

特用玉米主要性状的配合力及相关分析

以 PST等 7个特用玉米自交系为亲本 ,按 griffing( )配成 2 1个杂交组合 ,分析单株粒重等 10个性状的一般配合力和特殊配合力 ,主要农艺性状和产量之间的关系。结果表明 :行粒数主要受加性基因控制 ,其余大部分性状的加性和非加性基因效应同时存在。在一般配合力效应上 ,同一性状不同亲本的效应值不同 ,各性状值的效应最高出现于不同亲本。在单株产量上 ,一般配合力效应值大小为 PHT>PYT>PHBT;特殊配合力效应较大的组合有 :PYT× PHT>PYT× PHBT>PHT× PHBT等 ,这些具有较高 SCA和 TCA的组合一般都符合本地种质与热带种质、本地种质与温带种质和热带种质与温带种质的杂交组配模式。相关分析表明 ,行粒数与产量关系最为密切 ,其次为株高、穗长。对于这些性状而言 ,一般配合力高的亲本容易产生特殊配合力高的组合 ,但也不排除一般配合力都不高的双亲获得较高的特殊配合力的可能性 ,根据配合力互补原理 ,可望从 7个亲本间选配出高产优质的组合。     

中棉所12配制的2个杂交棉DNA甲基化遗传与传递

DNA甲基化在真核生物的生长发育过程中起着重要的调控作用。本研究用MSAP方法分析了中棉所12配制的2个杂交棉和亲本不同发育时期的基因组DNA 5′-CCGG位点胞嘧啶的甲基化水平及其遗传传递模式。研究表明: (1)杂交棉及其亲本不同发育时期的胞嘧啶甲基化水平不同,随着生育期的逐步推进,出现两头低而中间高现象;(2)两个杂交棉组合的DNA 甲基化总体水平为12.41%~20.05%,其中以内侧胞嘧啶全甲基化为主(约占6.90%~11.47%);(3)棉花中绝大多数CCGG胞嘧啶甲基化位点是由亲本稳定遗传给杂交种的,但杂交棉仍有1.14%~3.39%的位点显示了变异,其变异频率在不同亲本组合之间和不同发育时期都存在差异;(4)对甲基化差异条带测序分析发现,其功能涉及到富含亮氨酸重复、类PDR的ABC转运蛋白、GTP结合蛋白、病程相关蛋白、磷酸激酶、功能未知的蛋白质和反转录酶等,部分差异序列没有产生有意义的匹配。     

杂交水稻产量及农艺性状杂种优势分析

为探讨杂种优势与双亲值、双亲一般配合力（GCA）、组合特殊配合力（SCA）、双亲遗传距离的关系,利用10个不育系和10个恢复系,按不完全双列杂交配制100个组合,对杂交水稻产量及农艺性状的杂种优势进行了分析,探索杂种优势的预测方法。结果表明：杂种一代的超亲优势和对照优势主要体现在穗长、每穗总粒数、每穗实粒数几个性状上,其具有正向超亲优势组合的比例分别达到61.0%、66.0%和53.0%,具有正向对照优势的比例分别为62.0%、78.0%和79.0%,结实率性状具有正向对照优势的比例也达到58.0%。杂种优势与父母本值、父母本平均值、高亲值、低亲值及父母本差值都有较为密切的关系,超亲优势与高亲值在8个性状上都极显著相关;对照优势与母本值、父母本平均值、高亲值都呈显著或极显著正相关。杂种优势与SCA和亲本的GCA效应值密切相关,特别是对照优势与SCA和双亲的GCA都呈显著或极显著正相关,同时与父母本的GCA之差和之和都有较大的关系。杂种优势与遗传距离的关系比较复杂,当遗传距离在5~5.5范围内,双亲的距离越远,杂种优势越强。     

籼型杂交水稻农艺性状的配合力研究

如何有效利用杂种优势已成为水稻增产的关键。本研究按照NCII遗传交配设计,将三系野败型杂交水稻的恢复系和微核心种质构成的115份优异籼稻品种,分别与4个两系不育系及1个三系不育系测交,分析各农艺性状配合力、遗传力及相互关系。结果表明,除单株有效穗数、主穗实粒数外,其他农艺性状一般配合力差异均达到极显著水平;除单株有效穗数外,其他各农艺性状特殊配合力差异也均达到极显著水平。同一组合的不同性状、同一亲本的不同组合所表现出的特殊配合力效应都有所不同,表明亲本的一般配合力水平与特殊配合力间没有固定的联系。在育种实践中,选取一般配合力高的亲本,同时兼具较高特殊配合力是获取高产杂交稻组合的关键。     

棉花复合杂交育成亲本主要产量性状的杂种优势及配合力分析

为测定利用复合杂交育成的5个亲本的育种应用潜力,将5个亲本与4个推广品种采用不完全双列杂交设计配制20个组合,对组合的产量及相关性状的杂种优势进行分析,并对5个亲本的产量及相关性状进行配合力分析.结果:铃数对产量的贡献最大;A1亲本在铃数,A2亲本在衣分,A3亲本在铃重,A 5亲本在铃重、衣分性状上一般配合力(GCA)为正,A 5亲本是一个较理想的亲本;具有较高特殊配合力效应(SCA)的组合有A5×B3、A2×B2、A3×B1.结论:利用复合杂交培育高配合力亲本是可行的;但不同来源的亲本在同一性状,同一亲本的不同性状间一般配合力(GCA)是不同的;同一性状的不同组合间,同一组合的不同性状间特殊配合力(SCA)效应也都存在大小或方向上的差异.     

谷子新不育系的配合力分析

通过研究谷子两系杂种优势利用亲本配合力的遗传基础,为今后谷子杂交种亲本选配提供理论依据。以近年来新选育的30份谷子不育系和4份现主推杂交种恢复系为亲本材料,按照NCⅡ不完全双列杂交设计配置120(30×4)份杂交组合,对配合力及杂种优势等方面进行分析。结果显示谷子两系杂交组合主要农艺性状存在显著差异,不同材料同一性状和同一材料不同性状间的配合力差异较大。在34份材料中,S9、S12、S25、S27和R1在产量性状有着较高的一般配合力值,是较为理想的亲本。在杂交组合间存在着广泛的超亲优势和竞争优势,其中10个组合的折合产量增产显著。在组配谷子强优势组合时,不仅需选择较高GCA的双亲,较高SCA的选择也极为重要。     

芝麻配合力的研究

本文对54个芝麻杂交组合10个性状进行配合力分析,结果得出:一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,表明这些性状的遗传主要受加性基因控制.同一亲本不同性状或同一性状不同亲本间的一般配合力和组合的特殊配合力相差很大.即使双亲的一般配合力都为负值,也不能排除获得特殊配合力较高的组合.特殊配合力与双亲一般配合力均值呈显著、极显著的正相关.果轴长、单株产量、单株蒴数、株高和千粒重5个性状的总配合力与单株实产呈极显著的正相关,腿高和黄尖长呈极显著的负相关.上述分析结果有利于芝麻亲本选配及杂种后代的选择.     

结球甘蓝产量性状的配合力与杂种优势分析

结球甘蓝全株重和叶球重是其产量性状的重要构成因素。研究其配合力和杂种优势表现,对甘蓝杂交育种和创制高产结球甘蓝杂交种具有重要意义。本研究通过6×7不完全双列杂交设计,对结球甘蓝产量性状的配合力效应和F₁代杂种优势表现进行了分析,并基于SSR标记对13个亲本进行了聚类分析和遗传距离计算。结果表明,亲本880014、739和12119的产量性状一般配合力效应好,可作为优良的亲本材料。产量性状特殊配合力效应值高的组合为15109×01-20、12119×01-20、1602×13127和15109×739;产量性状杂种优势好的组合是1344×99011、1344×739、15109×739和12119×01-20。综上,15109×739和12119×01-20是具有增产潜力的优良组合。在中等遗传距离条件下,杂交组合产量性状特殊配合力好,杂种优势强。     

糯玉米主要数量性状配合力研究

以南糯白等8个糯玉米自交系为亲本,按griffing(Ⅳ)配成28个杂交组合,分析单株粒重等12个性状的一般配合力和特殊配合力,结果表明穗行数主要受加性基因控制,穗长主要受非加性基因控制,其余大部分性状的加性和非加性基因效应同时存在,在一般配合力效应上,同一性状不同亲本的效应值不同,各性状值的效应最高出现于不同亲本,在单株产量上,一般配合力效应值大小为南糯白＞独白糯＞湄潭白糯;特殊配合力效应较大的组合有南糯白×引糯,南糯白×独白糯等.对这些性状而言,一般配合力高的亲本容易产生特殊配合力高的组合,但也不排除从一般配合力都不高的双亲获得较高的特殊配合力的可能性,根据配合力互补原理,可望从8个亲本间选配出高产优质的组合.     

转基因抗虫棉核不育系配合力及杂种优势分析

为了分析转基因抗虫棉不育系的配合力和杂种优势。采用6×6NCⅡ交配设计,分析了6份转基因抗虫核不育系与6份陆地棉亲本杂交后,9个性状杂种F1的超父本优势、竞争优势和配合力。结果表明,籽棉产量超父本优势的平均值为19.44%,22个组合具正向的杂种优势;竞争优势的平均值为-8.36%,16个组合出现正向竞争优势。单株铃数的杂种优势最为明显。父本值与F1平均值的相关关系表明,8个性状F1代平均值与父本值的相关性达到极显著水平。经配合力分析,A1、A4、B1、B5等亲本的GCA较好;SCA效应显著的6个性状中,A1×B6、A3×B3等组合的SCA效应均为正值。     

玉米秸秆热值性状杂种优势及配合力分析

采用NCⅡ交配设计以13个玉米亲本自交系组配42个杂交组合，对其玉米秸秆热值性状的杂种优势及配合力进行分析。结果表明，热值、纤维素含量、和木质素含量3个指标性状表现出明显杂种优势，热值杂种优势与纤维素含量、木质素含量的杂种优势关系密切，但不受半纤维素含量杂种优势的影响。一般配合力方差和特殊配合力方差均达到1%的极显著水平，说明不同自交系间存在较大的遗传差异。X178、掖52106的热值、纤维素含量、木质素含量的一般配合力较大，而半纤维素含量一般配合力较低；沈137的热值、木质素含量的一般配合力较高，纤维素含量的一般配合力居中，半纤维素含量的一般配合力低；这3个亲本在培育高热值玉米杂交种上具有较大应用潜力。沈137×黄C、齐319×昌7-2在热值、木质素含量、纤维素含量等性状上具有较高的特殊配合力，产生较强的杂种优势。笔者认为，玉米秸秆热值可作为玉米育种的目标之一，改变只注重产量和品质育种的做法，选育和推广既高产、优质，又高热值的玉米杂交种，提高玉米综合经济效益。     

矮杆籼稻与光壳稻杂交若干性状与亲本的相关性和配合力分析

用6个矮籼与9个光壳稻杂交配组35个组合，通过分析杂种F1代杂种优势与亲本的相关性。结果表明：矮籼与光壳稻杂交F1代具有明显的优势，但组合间和性状间存在差异；杂种F1的生育期与中亲值显著正相关；有效稳与矮籼，光壳稻亲本均呈显著正相关，与中亲值也呈显著正相关；结实率与光壳亲本和中亲值均呈显著正相关。配合力分析表明，矮籼80－66，85－1210及光壳稻中水15等是杂种优势利用的良好亲本。     

陆地棉种质系间农艺性状配合力效应分析

以４个优质陆地棉ＰＤ种质系和一个丰产的推广品种为母本与４个无蜜腺品系为父本，配制２０个Ｆ１，分析了２４个农艺性状的配合力效应及其与Ｆ１的表型相关。结果表明，全部农艺性状的一般配合力效应都显著，表明这些性状受加性基因控制。另外第一果枝处茎粗、总果枝数、每铃种子数、每铃不孕子数、子害率等７个性状的特殊配合力效应也显著，表明这些性状除受加性基因控制外．还有不可忽视的非加性基因的作用。ＰＤ３２４９和光无ＢＲ一Ｓ一１０为综合性状优良的亲本。鄂荆１号、斯字棉８２５为产量配合力高的亲本。双亲一般配合力效应之和与Ｆ１的表型相关均极显著，特殊配合力效应与Ｆ１的相关则只有部分性状显著。本文讨论了由一般配合力效应评价组合优劣的问题.