陆地棉产量组分对皮棉产量的遗传贡献分析

采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型,对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合6个产量组分和皮棉产量的两年资料,利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法进行了贡献分析.结果表明,产量组分对皮棉产量表型值的贡献变化范围为-46%～80%;铃数对皮棉产量有很高的显性贡献率(CRD=96%),其次是铃重(CRD=41%);铃数对皮棉产量的母性×环境互作遗传方差贡献率最大(CRME=98%),其次是铃重(CRME=77%)、衣指(CRME=62%)和子指(CRME=42%);铃数对皮棉产量的加性、母性效应贡献因亲本而异;对亲本皮棉产量的母性×环境互作贡献最大的产量组分性状因不同亲本而有所不同,表明各亲本具有其独特的遗传和发育特性,亲本1的铃重对其皮棉产量的母性效应在环境1中有最大的贡献(MEi(C→T)= 5.49 g),在环境2中,亲本3的铃重有最大的母性×环境互作效应贡献(MEi(C→T)=0.71 g),亲本5的铃数具有最大的母性×环境互作效应贡献(MEi(C→T)=0.51 g).多数杂交组合皮棉产量的显性效应主要受铃数和铃重影响,因此铃数和铃重可作为间接选择组合皮棉产量显性效应的指标.     

陆地棉机采性状对皮棉产量的遗传贡献分析

 采用加性-显性-加加上位性及其与环境互作的遗传模型（ADAA模型）,对8个陆地棉亲本（其中有6个机采棉品种）及其F₁和F₂的28个组合5个机采性状和单株皮棉产量的新疆阿拉尔和石河子2试点资料,进行了贡献分析。结果表明,5个机采性状对皮棉产量表型值的贡献变化范围为－20%～－14%;在显性贡献中,第一果枝高度对皮棉产量的贡献率最大（CR_D=10%）,其次是节间长度的贡献（CR_D=8%）,而霜前花率对皮棉产量有较大的抑制作用（CR_D=－25%）;霜前花率对皮棉产量的加加上位贡献率最大（CR_AA=86%）,其次是第一果枝节位（CR_AA=24%）。霜前花率在特殊的环境中对皮棉产量表现为很大的显性正向贡献（CR_DE=78%）和加加上位效应抑制作用。不同亲本5个机采性状对其皮棉产量的显性和加加上位效应贡献不同。5个机采性状对不同组合皮棉产量显性效应的贡献较小,霜前花率对皮棉产量的显性效应的贡献在2个地点的表现往往和单株皮棉产量在不同地点表现显性效应的性质（正或负）相一致,并且在5个机采性状中对皮棉产量的显性贡献是最大的。加加上位效应在皮棉产量的遗传中起着很重要的作用,而在8个亲本及其后代各组合的5个机采性状中,霜前花率可作为选择皮棉产量加加上位效应的主选性状。在不同的环境中,皮棉产量加加上位效应的主选机采性状随组合有所不同。     

高品质棉与抗虫棉杂交株型性状的遗传及与产量性状的关系

采用增广NCⅡ设计,以5个高品质陆地棉品种（系）为母本,5个转基因抗虫棉品种（系）为父本组配的25个杂交组合为材料,研究主要株型性状的遗传效应、杂种优势及与产量性状的相关性。结果表明,株高、始果枝高、果枝数和果节数的平均中亲优势较小,但不同组合间差异较大,均符合加性遗传模型。遗传相关分析表明,株高与株铃数、单株皮棉重呈极显著正相关;果枝数与株铃数呈极显著正相关,与铃重呈极显著负相关;果节数与株铃数、衣分和单株皮棉重呈显著正相关。株型性状与产量性状间的关联性主要是由果节数与株铃数、铃重的相关引起。研究结果为高品质抗虫棉理想株型性状的选育与调控具有一定的指导意义。     

陆地棉主要农艺与纤维品质性状的双列杂交分析

本文利用加性-显性与环境互作的遗传模型(ADE模型),分析8个陆地棉亲本及其F1在不同环境下的农艺和纤维品质性状,在估算遗传方差分量、遗传效应的基础上,分析各类性状间的遗传相关性,并预测F1和F2的杂种优势,为棉花杂种优势利用和新品种选育提供了较有价值的信息。研究表明,农艺与纤维品质性状的遗传主要受加性、显性和加性与环境互作效应控制。遗传相关分析表明,皮棉产量与纤维品质性状的显性相关系数值较大,利用杂种优势在早期世代可以得到协同改良,纤维品质性状间易实现协同改良。杂种优势分析表明,F1和F2的皮棉产量均具有显著的超亲优势,纤维品质性状的杂种优势不明显。     

陆地棉核不育系杂交组合F1经济性状杂种优势及遗传分析

为探究利用陆地棉核不育系配制杂交种在经济性状方面的优势及遗传特点,采用3个陆地棉核不育亲本与4个陆地棉可育亲本不完全双列杂交设计,对12个F1杂交组合及对照经济性状进行表型方差分析,利用加性-显性（AD）模型,对其亲本及12个F1组合进行配合力分析,同时对经济性状进行遗传方差及相关性分析。结果表明,经济性状方面,F1组合竞争优势不明显。不育系2、可育亲本48784特殊配合力和一般配合力均较高,可选作优良杂交亲本;经济性状的加性方差占表型方差比值较大,单铃重、衣分的狭义遗传率在70%以上,早代选择有效;籽棉产量、皮棉产量、霜前皮棉产量的狭义遗传率在25%以上、显性方差占表现总方差的比值达到极显著水平,这3个性状宜在偏晚世代选择,并且有较好的杂种优势利用潜力;除衣分与籽棉产量加性遗传相关不显著、单铃重与衣分加性遗传负向极显著相关外,其他成对性状加性遗传相关均达到了正向显著水平以上;籽棉产量、皮棉产量、霜前皮棉产量之间及单铃重与衣分的显性相关都达到了极显著水平。不育系在棉花杂种优势利用方面具有较大的利用前景。     

陆地棉开花成铃性状的遗传研究Ⅱ. 不同果枝节位的遗传规律

本研究对四个陆地棉品种(系)双列杂交试验的两年观察资料按包括基因型与环境互作的加性-显性遗传模型进行棉株开花成铃规律的遗传分析。非条件及条件方差分析结果表明,棉株中下部内围果枝节位以显性方差为主,同时具有较大的基因型×环境互作方差;中上部及外围果枝节位的加性方差在总变异中所占的比重较大,越到外围基因型     

棉株不同果枝节位开花和成铃的遗传分析

对陆地棉(Gossypium hirsutum L.)4个亲本品种的完全双列杂交资料,按加性和显性的遗传模型分析了棉株不同果枝节位的开花成铃表现。不同果枝节位开花率和成铃率的方差分析结果表明,固定效应和随机效应都达到了极显著水准。棉花单株开花数和成铃数主要决定于植株内围果枝节位的开花数(60.77%)和成铃数(73.44%)。棉花植株上部的开花数(41.83%)和成铃数(38.11%)高于下部(花28.54%,铃34.29%)和中部(花25.69%,铃24.58%),从而得出了由果枝节位预测不同果枝节位开花率和成铃率的回归公式。遗传方差分量的估算结果表明,棉株下部内围果节的开花成铃主要受基因显性效应的影响,中部内围果节的则同时受到基因加性和显性效应的影响,而上部内围果节的主要受基因加性效应的影响,外围果枝节位只有很低的广义遗传率(花29.27%,铃15.03%)。各果枝节位举株开花率和单株成铃率与皮棉产量的显性相关均未达到显著水准,加性相关和表现型相关基本上表现相同的趋势,但加性相关系数的绝对值一般大于表现型相关系数。开花率和成铃率与皮棉产量的相关在中、下部内围果枝节位一般为负值,上部内围果枝节位则多为正值,外围果枝节位的相关性较弱。各果枝节位开花数的狭义遗传率与皮棉产量的加性相关系数都高于相应部位成铃数。     

持续高温干旱年份陆地棉农艺和产量性状的遗传效应分析

本文采用NCⅡ交配设计方法,以9个陆地棉品种(系)配置16个杂交组合,利用加性—显性与环境互作的遗传模型(ADE模型),分析亲本和F1在2013年持续高温干旱条件下望江、九江2个环境下的农艺和产量性状,估算了各项遗传方差分量,分析了性状间各项遗传效应的相关性和各性状的杂种优势。结果表明,农艺和产量性状易受环境条件影响,子棉产量、皮棉产量、单株铃数和铃重的遗传主要受显性效应控制,衣分同时受加性和显性效应控制,子指主要受加性效应控制。遗传相关分析表明,子棉产量和皮棉产量与铃重和衣分呈显性正相关;铃重与衣分呈显性正相关,衣分与子指的加性和显性均为负相关。杂种优势分析表明,中棉所63的铃重、衣分、子指、子棉产量和皮棉产量的群体平均优势达极显著水平,其皮棉产量的杂种优势可以利用至F3。     

陆地棉主要农艺与纤维品质性状的双列杂交分 析简

 本文利用加性-显性与环境互作的遗传模型（ADE模型）,分析8个陆地棉亲本及其F1在不同环境下的农艺和纤维品质性状,在估算遗传方差分量、遗传效应的基础上,分析各类性状间的遗传相关性,并预测F1和F2的杂种优势,为棉花杂种优势利用和新品种选育提供了较有价值的信息。研究表明,农艺与纤维品质性状的遗传主要受加性、显性和加性与环境互作效应控制。遗传相关分析表明,皮棉产量与纤维品质性状的显性相关系数值较大,利用杂种优势在早期世代可以得到协同改良,纤维品质性状间易实现协同改良。杂种优势分析表明,F₁和F₂的皮棉产量均具有显著的超亲优势,纤维品质性状的杂种优势不明显。     

陆地棉品种百棉1号主要株型性状的遗传研究

对陆地棉品种百棉1号主要株型性状进行了主基因-多基因混合遗传分析。结果表明,株高、果枝长度、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝节间长度、总果节数、总果枝数、有效果枝数和果枝夹角的最适模型分别为D-4、C-0、D-4、D-2、E-0、D-2、B-1、B-1和C-0,除果枝长度和果枝夹角外,其它性状均检测到主基因。总果枝数、有效果枝数和果枝节间长度为主基因遗传或以主基因遗传为主,对其可采用单交重组或简单回交转育转移增效主基因;株高、株高/果枝长度、主茎节间长度、果枝长度和果枝夹角为多基因遗传或以多基因遗传为主,对其可采用聚合回交或轮回选择累积增效多基因;总果节数以主基因和多基因遗传并重,对其可根据主基因、多基因相对效应大小分别考虑。     

衣分不同陆地棉品种的产量及产量构成因素的遗传分析

选用衣分不同的陆地棉品种配置组合,率先将主基因-多基因联合世代分析与双列杂交试验分析相结合,分别从单个和整体基因水平上对棉花产量及产量构成因素进行了遗传研究。对2个高×低衣分组合的主基因-多基因6世代联合分析结果表明,各产量性状至少在1个组合中检测到主基因的存在,说明产量性状主基因存在的普遍性。由2个组合各产量性状的主基因、多基因遗传率比较得出,产量性状的主基因遗传率比多基因遗传率在不同组合间趋势变化相对较稳定;各性状在2个组合中的主基因、多基因遗传率分量不完全相同。衣分、铃重和籽指在2个组合中分别以主基因遗传为主和以多基因遗传为主;子棉产量和皮棉产量在2个组合中均以主基因遗传为主;衣指在组合I中以多基因遗传为主,在组合II中属于典型的多基因遗传;单株铃数在组合I中属于典型的主基因遗传,在组合II中以多基因遗传为主。双列杂交结果表明,陆地棉产量及产量构成因素都有较高的遗传主效应方差,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,其中,衣分、衣指以加性效应为主;子棉产量、铃重和籽指以显性效应为主;皮棉产量和单株铃数以加性和显性效应为主。衣分和衣指的普通广义遗传率和普通狭义遗传率均最高,与联合世代分析两性状的总遗传率平均值结果趋势一致。相关和通径分析一致表明,产量构成因素中单株铃数对皮棉产量的贡献最大,衣分次之,铃重最小。     

陆地棉产量性状的遗传分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析陆地棉8个杂交亲本和F128个组合的7个产量性状的两年试验资料,估算各项遗传方并非分量和F1、F2的杂种优势.结果表明,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,加性×环境各产量性状均极显著,铃重、衣分、籽指还受显性×环境的极显著影响,7项产量性状的广义和狭义遗传率均达到极显著水准.     

Germplasm for genetic improvement of lint yield in Upland cotton: genetic analysis of lint yield with yield components

Determination of genetic effects for lint yield and yield components in cotton (Gossypium hirsutum L.) germplasm is critical for its utilization in breeding programs. This study was designed to apply the conditional approach and an additive and dominant model to analyze genetic effects for lint yield and yield components. Forty-eight F₂ populations derived from crosses between four existent Upland cotton cultivars as female parents and 12 germplasm lines as male parents were evaluated at two locations in 2008 and 2009. Conditional and unconditional variance components were estimated by the mixed linear model based conditional approach. Lint yield and yield components were mainly controlled by genotypic effects, i.e., additive variance and dominance variance (≥66 % of total phenotypic variation). Lint percentage and lint index had the highest proportions of additive variance component to the total phenotypic variances. SP156 and SP205 had positive additive effects for lint yield and yield components, and were also parents of the most hybrids with positive predicted dominant effects. Therefore, these two lines are good combiners for development of both pure lines and hybrids. Positive additive contribution effects to lint yield from lint percentage, boll number, boll weight, and seed index were detected in different parents. Adding seed index to boll number and lint percentage increased additive contribution effects to lint yield from these two components relative to the contribution effects from either boll number or lint percentage alone. Results in this study suggest that boll number, lint percentage, and seed index should be balanced in pure line development.     

转基因抗虫棉产量性状的遗传效应及其杂种优势分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析了9个亲本和36个F1的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的两年资料,估算了转基因抗虫棉各项遗传方差和成对性状间各项遗传效应的相关性.结果表明,转基因抗虫棉的产量性状受加性和显性效应共同控制,皮棉产量、铃重和衣分都以基因的显性效应为主,而单株铃数是以加性效应为主,单株铃数和衣分还具有基因与环境互作效应.遗传相关分析表明,转基因抗虫棉的皮棉产量与单株铃数的基因型和表现型相关系数都比较大而且比较接近;皮棉产量与单株铃数、铃重和衣分的加性相关系数都达到极显著水平,而且皮棉产量与单株铃数、衣分的数值比较大.利用亲本和F1的资料预测了F2基因型值和杂种优势,结果表明,转基因抗虫棉F2的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的群体平均优势分别为4.0%、5.1%、-1.3%和3.2%,群体超亲优势分别为-7.3%、-6.0%、-4.2%和-0.5%.     

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。     

高品质陆地棉与不同类型品种杂种的遗传及优势分析

 比较分析了高品质棉与高品质棉、常规品质转Bt基因抗虫棉杂交组合主要性状的遗传效应和杂种优势。结果表明,两类杂种的子棉产量存在极显著的加性和显性效应;高×高杂种的株铃数和铃重具有极显著的显性效应,高×常抗杂种受加性和显性效应共同控制;两类杂种的纤维品质性状以加性效应为主,但显性效应对纤维长度也起较大作用。高×高杂种的F₁子棉产量和株铃数具有正向超亲优势,高×常抗杂种表现为负向超亲优势;两类杂种的纤维长度和麦克隆值具有较小的正向平均优势,比强度具有负优势。高×高杂种可以在保持亲本良好品质的基础上,利用产量和产量性状的正向超亲优势来提高产量。     

Genetic effects and genetic values of fiber properties in F2 and F3 hybrids between germplasm lines and high yield cultivars

Utilization of cotton (Gossypium hirsutum L.) germplasm for genetic improvement of fiber properties requires determination of genetic effects in the germplasm lines. A study was designed to analyze genetic populations derived from multiple crosses between nine germplasm lines as male parents and five cultivars and elite breeding lines as female parents to determine genetic values of fiber properties. Parents and F₂ populations were planted at 2 field sites in 2010 and 2011 with 4 and 3 replicates, respectively, and parents and F₃ populations were planted at 2 field sites in 2011 with 3 replicates. Lint yield and seven fiber properties were analyzed by an additive and dominant model with genotype by environment interaction effects. Significant additive and dominant effects were identified for both lint yield and fiber properties. Germplasm lines JC60, JC65, JC186, and SP205 were good general combiners for micronaire, elongation, strength, 50 % span length, short fiber content, and fineness. Six to fifteen crosses were detected with favorable heterozygous dominant effects for lint yield and diverse fiber traits, which suggest useful heterosis of these hybrids. Favorable additive correlations were identified between fiber properties such as micronaire versus 50 % span length (?0.57), micronaire versus fineness (0.82), strength versus 50 % span length (0.54), strength versus short fiber content (?0.69), and 50 % span length versus short fiber content (?0.78) while unfavorable additive correlations were not identified among fiber properties. These results indicated potential of simultaneous genetic improvement for these multiple properties in breeding populations derived from these germplasm lines.     

棉花三系杂交种不同生态区遗传效应及优势表 现简

 选用3个核背景不同的恢复系材料和7个不同的哈克尼西棉胞质不育材料作为亲本,根据NCⅡ遗传交配设计,配置了21个杂交组合,分别在黄河流域棉区河南安阳、黄淮流域棉区河南西华和长江流域棉区安徽无为3个生态区试点种植,通过性状调查与室内考种,采用朱军的ADE模型,进行数据分析。结果表明,子棉和皮棉产量主要受到加性、显性、加性与环境互作效应的影响,衣分和铃数主要受加性、加性与环境互作效应的影响,而铃重则只受加性与环境互作效应的影响;对于纤维品质性状,纤维长度、马克隆值、比强度和整齐度受到加性效应的影响,同时,纤维长度和马克隆值还与加性与环境互作效应相关;遗传率分析与遗传方差分量分析表现一致;产量及产量性状之间有一定的遗传相关,而纤维品质性状之间的遗传相关则较小,产量和纤维品质性状之间也存在着较少的遗传相关;杂交组合的产量竞争优势表现为安阳试点>西华试点>无为试点,说明与生态环境有关。在3个不同的生态区,研究了21个杂交组合的遗传效应及优势表现,研究结果对三系杂交组合选配有一定的指导意义。