高粱籽粒直链淀粉和支链淀粉含量的基因效应分析

1990和1991年以Hayman4×4完全双列杂交方法对高粱籽粒直链淀粉含量和支链淀粉含量的基因效应进行了研究。结果表明,直链淀粉和支链淀粉含量的遗传符合加性-显性模型。基因的加性效应和显性效应对两个品质性状均有重要作用,但相对而言前者较后者更重要,属部分显性。直链淀粉含量基因的显性方向指向增效,支链淀粉含量基因的显性方向指向减效。亲本中与两性状有关的隐性基因频率高于显性基因的频率。两性状的狭义遗传力均较高。 亲本高杆牛心红和小粘白高粱含显性基因较少,认为此两品种是提高支链淀粉含量育种的优良亲本材料。     

小麦Wx基因近等基因系的创制及其对直链淀粉含量、面条感官品质的影响

为明确不同Wx基因对小麦直链淀粉含量的影响以及筛选面条品质优异的基因型,以糯小麦品系Caiwx (aabbdd)为3个Wx基因隐性突变供体亲本,以扬麦01-2 (AABBDD)为轮回亲本,利用连续回交结合花粉碘染、STS标记和同工酶标记检测方法,创制了8种Wx基因纯合基因型的近等基因系,其基因型分别为AABBDD、AABBdd、AAbbDD、AAbbdd、aaBBDD、aaBBdd、aabbDD和aabbdd。利用这些基因型探讨了不同Wx基因对直链淀粉含量及面条感官品质的影响。结果表明,各系的直链淀粉含量为0.9%~24.8%,系间差异显著;糯小麦型(aabbdd)直链淀粉含量最低,双缺失型和单缺失型其次,双缺失型中aaBBdd型含量最高,单缺失型中AAbbDD型含量最低,表明Wx-B1对直链淀粉的合成作用最大。糯小麦型面条的色泽、表观、软硬度、黏性、韧性得分以及总分显著低于其他类型及轮回亲本扬麦01-2;单缺失型面条的色泽、表观得分、总分显著高于轮回亲本扬麦01-2,其中aaBBDD型面条品质表现突出,与市售优质面条粉“雪花粉”制作的面条得分相当,而其他7种基因型及轮回亲本扬麦01-2的面条评分均显著低于雪花粉。说明可以通过遗传操作Wx基因培育优质面条小麦品种。     

利用Wx基因分子标记辅助选择技术培育中等直链淀粉含量的恢复系

为培育中等直链淀粉含量的水稻恢复系,以HC086为供体亲本(其Wx基因来自美国水稻品种Francis),以优良的水稻恢复系R898、R476、R838、R6547为受体亲本,利用PCR-AccI分子标记检测技术在回交世代进行辅助选择,将供体材料控制直链淀粉的Wx基因导入到不同恢复系中。对后代株系的基因型及其直链淀粉含量的分析结果表明,直链淀粉含量普遍有了显著提高,受体亲本的直链淀粉含量由10.6-14.4%提高到了18.0-21.4%。改良株系与广占63S和Y58S的配组实验表明,F1代杂交种的直链淀粉含量较原组合有显著提高,并达到适中直链淀粉含量水平,且主要农艺性状没有发生显著改变。说明分子标记辅助选择是改良水稻品种直链淀粉含量的快速有效的方法。     

不同环境下杂交粳稻直链淀粉含量的遗传分析

以粳稻三系材料组配的5×5不完全双列杂交亲本及F₂、F₃种子为试材, 应用包括胚乳效应、细胞质效应、母体效应的三倍体种子性状遗传模型, 对不同年份、不同穗位两种环境设计下的直链淀粉含量进行遗传分析。结果表明, 两种环境下, 直链淀粉含量的方差组成均以基因型方差为主。遗传主效应方差以胚乳加性方差为主。以穗位作为环境因子时, 能检测到显著的细胞质方差, 互作方差以直接显性×环境互作方差为主, 其次是细胞质×环境互作方差, 但对互作效应值的遗传预测表明, 绝大部分品种所有粒位均以细胞质×环境的互作效应值最大, 且细胞质×环境互作使不育系强、中势籽粒的直链淀粉含量降低、弱势粒直链淀粉含量提高, 恢复系则相反, 强、中势籽粒直链淀粉含量提高, 弱势粒直链淀粉含量降低。以年份作为环境因子时, 细胞质方差不显著, 互作方差以母体显性×环境互作方差为主。     

籼稻稻米直链淀粉含量的胚、胚乳、细胞质和母体遗传效应分析

采用禾谷类作物种子数量性状遗传模型和统计分析方法, 分析了籼稻稻米直链淀粉含量的 胚、 胚乳、 细胞质和母体植株遗传效应以及环境互作效应。 结果发现稻米直链淀粉含量 的表现主要受制于基因的遗传主效应, 环境互作效应对其影响较小。 控制直链淀粉含量的 遗传主效应以胚乳效应为主, 细胞质效应和母体效应对直链淀粉含     

甘蓝型油菜发芽种子耐湿性的主基因+多基因遗传分析

油菜湿害是我国特有的自然灾害,对油菜种子发芽、出苗和幼苗生长造成严重影响,导致单产显著下降。为研究油菜种子发芽耐湿性的遗传规律,本文利用耐湿性遗传差异较大的2个甘蓝型油菜纯系中双9号和GH01的杂交后代衍生的世代家系群体构建油菜耐湿性遗传体系,并以主基因+多基因家系世代联合分析方法对油菜耐湿性的遗传规律进行分析。结果表明,中双9号×GH01组合的耐湿性的遗传受2对完全显性主基因+加性-显性多基因控制,表现为耐湿对不耐湿完全显性。该组合的第1对主基因加性效应与显性效应相等,为0.0696;第2对主基因的加性效应与显性效应相等,为0.0530。多基因加性效应为0.3275,显性效应为负值([h]= –0.2137)。主基因存在显性效应,该组合的耐湿性存在杂种优势,多基因显性效应为负,多基因显性效应使F₁代耐湿性降低。F₂家系的主基因遗传力为73.57%,表现出较高的遗传力,建议育种工作者对耐湿性在早期选择效率较高。     

水稻不同生态型品种间直链淀粉含量的变异及其遗传分析

以250个代表性水稻品种和一个籼粳交（巴利拉/南京11）DH群体为材料，研究了直链淀粉含量在不同生态型品种间的变异，以及不同品种Wx基因座不同基因型与直链淀粉含量之间的关系。结果表明，在供试的250个水稻品种中直链淀粉含量存在着明显差异，分布在9.2%~29.2%之间；用AccⅠ-PCR标记对这些品种和DH群体Wx位点基因型的检测表     

冬瓜果肉叶绿素含量遗传分析

对冬瓜果肉叶绿素含量遗传规律进行分析，以期为冬瓜果肉颜色控制基因的挖掘和果肉颜色的改良育种奠定基础。以冬瓜果肉白色纯化自交系(LT-1)为P₁，果肉绿色纯化自交系(LT-2)为P₂，构建四代遗传群体(P₁、P₂、F₁、F₂)，利用主基因+多基因混合模型的遗传分析方法，通过分析主基因和多基因对冬瓜果肉种的叶绿素含量影响，探究冬瓜果肉叶绿素含量的遗传规律。结果表明，冬瓜果肉中叶绿素含量是由2对加性—显性—上位性主基因+加性显性多基因遗传模型调控，F₂分离群体中的主效基因遗传率为82.0696%，第一对主基因的加性效应d_a为-1.477，显性效应h_a为-1.465，且显性度h_a/d_a接近1，第二对主基因的加性效应d_b和显性效应h_b分别为-0.835、-0.715，显性度h_a/d_a...     

水稻籽粒非结构性碳水化合物及充实的氮素调控

为了提高籽粒充实度和改善稻米品质,以籼、粳水稻品种为材料,研究不同氮素穗肥施用量对水稻强、弱势粒中可溶性糖积累和直链淀粉含量的影响,探讨淀粉直/支比与籽粒充实度的关系。结果表明,强、弱势粒中可溶性糖含量随着生育进程均呈“L”型变化趋势,弱势粒明显高于强势粒;不同处理间均随着氮素穗肥施用量的增加,籽粒中可溶性糖含量呈增加趋势,这说明随着施氮量的增加水稻籽粒淀粉合成能力趋于减弱。直链淀粉含量在整个籽粒灌浆期基本呈上升趋势,不同氮素处理间均随着施氮量的增加,直链淀粉含量基本上呈下降趋势,成熟期直链淀粉平均含量表现为籼稻高于粳稻。淀粉直/支比在整个籽粒灌浆期内呈上升趋势,强、弱势粒淀粉直/支比峰值出现的时间不同,表现为弱势粒滞后于强势粒。相关分析表明,强、弱势粒直/支比与其籽粒充实度呈显著或极显著的直线正相关关系,说明提高淀粉直/支比可以提高籽粒充实度。     

利用分子标记鉴定水稻品种的Wx等位基因及其与直链淀粉含量的关系

应用Wx基因的微卫星标记484/485和PCR-AccⅠ分子标记对93份籼、粳水稻品种（系）的Wx基因的多态性进行了研究,并探讨了不同基因型与直链淀粉含量的关系。484/485扩增结果表明,该微卫星标记表现为3种基因型,即Wx1Wx1、Wx2Wx2和Wx3Wx3,其中籼稻以Wx1Wx1和Wx3Wx3为主,粳稻以Wx2Wx2为主,具有Wx1Wx1和Wx2Wx的品种（系）直链     

Inheritance of amylose content in rice (Oryza sativa L.)

Summary The inheritance of low and very low amylose contents in six rice crosses and their reciprocals was studied by single grain analysis of parents F₁, F₂, B₁ and B₂ seeds. To minimize the environmental effects, the seeds of all generations of all crosses were produced in a single season. The results indicated different dosage effects in different crosses. One major gene was found to govern a difference of 6–12% in amylose content in low and intermediate amylose parents. Very low amylose content was similarly found to be governed by one major gene in crosses between very low- and low-amylose content parents. Minor genes and modifiers also seem to play some role. In the cross between two low amylose parents differing by about 2.5% in amylose content, the differences appeared to be controlled by some minor genes and modifiers. The selection program in different crosses has been suggested.     

油菜半矮杆新品系10D130株型性状的遗传分析

株型改良是油菜高产、优质育种的主攻方向之一。矮杆及半矮杆株型有利于提高植株抗倒伏能力和经济系数、减少收获难度。10D130是一个半矮杆新品系, 用10D130和常规优良品种中双11杂交, 构建6世代遗传群体(P₁、F₁、P₂、B₁、B₂和F₂), 以主基因+多基因混合遗传模型对该组合株高及其关联性状进行遗传分析。结果表明, 10D130×中双11组合株高、分枝部位、主花序长度的遗传均受到1对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(D-0模型)。其中, 株高性状加性效应值为–8.58, 显性效应值为7.44, 主基因遗传率在B₁、B₂和F₂中分别为23.52%、0.91%和17.81%;一次有效分枝起始部位的1对主基因加性效应值为–22.11, 显性效应值为3.13, 主基因遗传率在B₁、B₂和F₂中分别为49.95%、40.85%和61.15%;主花序长的主基因加性效应值为–2.21, 显性效应值为1.6, 主基因遗传率在B₁、B₂和F₂中分别为0.68%、47.94%和40.07%。一次有效分枝间距的最适宜遗传模型为E-1模型(2对加-显-上位性主基因+加-显-上位性多基因混合遗传模型), 其中第1对主基因加性效应值为–0.55、显性效应值为–1.66, 第2对主基因加性效应值为0.74、显性效应值为–1.29, 均表现超显性遗传, 主基因遗传率在B₁、B₂和F₂三个分离世代群体中分别为10.99%、38.65%和44.10%。一次有效分枝部位高度、主花序长、有效分枝节间距和有效分枝数与株高均呈显著正相关。     

质量—数量性状的遗传分析 Ⅳ.极大似然法的应用

应用极大似然法分析质量—数量性状的遗传。假定分离世代中的同一主基因基因型因多基因和环境的变异而呈正态分布,不同主基因基因型则为具不同平均数和相同方差的混合正态分布。提出以EM算法对主基因的分离比率、基因效应、微基因的遗传方差等进行极大似然估计以及以似然比方法测验有关遗传假设的程序。以大麦一个杂交组合的F_2代株高资料为例演示了分析过程。结果表明该组合的株高遗传涉及一个主基因和一组微基因;主基因杂合体为完全显性,显性效应达 14.97cm;微基因的遗传方差为65.14cm~2;环境方差为 14.80cm~2。本文的原理和方法可以推广于多个分离世代的联合分析以及利用分子标记构建数量性状基因图谱等。     

大麦若干经济性状的遗传特性分析

按Hayman方法对8×8完全双列杂交F_1的6个性状进行基因效应分析与模型检验,株高、穗长、实粒数符合加性-显性模型.株高、实粒数为部分显性,加性方差和显性方差均显著,基因的加性效应比显性效应更重要;穗长为超显性,显性基因效应比加性基因效应更重要.对杂交F_1、F_2进行配合力效应值分析表明,一般配合力方差和特殊配合力方差对所研究性状均重要,多数性状为加性基因效应占主导.亲本85G63、81-18、82-14为最佳配合者,其主要经济性状一般配合力好.杂交F_1各性状均有明显杂种优势,组合间和性状间的优势具有显著差异,以单株籽粒产量优势最强,其余依次为实粒数、穗长、株高、小穗粒数和千粒重.     

玉米叶绿素含量基因效应分析

为了研究控制玉米叶绿素含量的遗传规律,以叶绿素含量存在显著差异的2个普通玉米自交系组配的P₁、P₂、F₁、BC₁、BC₂、F₂ 6个世代为试验材料,运用主基因+多基因遗传模型分析方法,探明玉米叶绿素含量的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,F₁叶绿素含量杂种优势表现为正向离中亲优势,无超亲优势;玉米叶绿素含量的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因共同控制,以主基因遗传为主,非加性效应大于加性效应;2对主基因与多基因的加性效应均为减效,显性效应均为增效,上位性效应累计为正向;BC₁、BC₂、F₂叶绿素含量主基因的遗传率分别为74.58%、78.62%、20.84%,多基因的遗传率分别2.84%、7.69%、68.11%。     

玉米茎秆糖含量的遗传模式分析

较高的茎秆糖含量有助于提高青贮玉米的饲料品质和适口性,本研究以YXD053和98A-04两个高茎秆糖含量玉米自交系为母本,Y6-1低茎秆糖含量玉米自交系为父本,通过自交、杂交及回交产生2个组合的6个世代(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂);运用主基因+多基因混合遗传模型6个世代联合分析方法,探明控制玉米茎秆糖含量的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,玉米茎秆糖含量遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制。YXD053×Y6-1及98A-04×Y6-1两个组合的主基因遗传率分别为53.50%和52.63%,多基因遗传率分别为7.96%和17.31%,总遗传率分别为61.46%和69.94%,显性度(h/d)均小于1。茎秆糖含量以主基因遗传为主,且主基因又以加性效应为主,但环境因素对茎秆糖含量的遗传有一定的影响。这一研究结果为玉米茎秆糖含量性状的基因定位和育种选择提供了理论依据。     

Inheritance of reduced height in sunflower

Summary Breeding to improve stem strength is a major objective of researchers of sunflower (Helianthus annuus L.). This study was undertaken to investigate genetic factors controlling reduced plant height and increased stem diameter in three sources of sunflower, DDR, Donsky, and Donskoi 47, crossed with a conventional height line, HA 89. As these two characters may lead to improved standability, knowledge of their inheritance will assist researchers in utilizing proper breeding methods. Estimates of additive, dominance, and epistatic genetic effects controlling reduced height indicated that the additive component was most important in two of the three crosses with the additive and epistatic component nearly equal in the third cross. Breeding efforts to reduce height of sunflower hybrids utilizing these lines in crosses could be effective due to the magnitude of additive effects. The dominance component of genetic effects controlling stem diameter was the most important for two crosses, with both dominance and additive components important for the third cross. Epistasis was present, but minor, for controlling stem diameter. The high relative importance of the dominance component indicates that testcross evaluation of lines in early generations could identify lines for producing increased stem diameter in hybrids. Even though the three sources of sunflower with reduced height were different in morphologic and agronomic characteristics, they had similar genetic control of plant height and stem diameter. Each could be utilized in a breeding program to develop lines with reduced height and larger stem diameter.     

Genetic analysis of high amylose content in maize (<Emphasis Type="Italic">Zea mays</Emphasis> L.) using a triploid endosperm model

Traditionally, high amylose starch (HAS) from maize (Zea mays L.) has been mainly used as an ingredient in gum candies and as an adhesive for corrugated cardboard. Two recent advances have increased interest in the use of HAS. The first one has been the development of starch-based biodegradable thermo plastics. Second, high amylose maize is a source of resistant starch (RS), a type of starch that resists digestion. As a food additive, consumers can benefit from added RS since it will lower the glycemic index and the risk of colon cancer in accordance with recent research in food science. Normal maize has about 25% amylose starch. A maize inbred line, GEMS-0067 (Reg. no GP-550, PI 643420) possesses high amylose modifier gene(s) that, together with the recessive amylose extender (ae) gene, raises the starch amylose percentage to at least 70%. The objective of this study was to determine the gene effects, non-allelic interactions and heritability of high amylose content in maize using Bogyo’s triploid model. Nine populations were derived from a cross between H99ae, a maize inbred line with 55% amylose starch, and GEMS-0067. Data were collected from two locations in Missouri (MO) and South Dakota (SD) over 2 years (2005 and 2006). Incomplete dominance explained some of the inheritance of HAS. Maternal effects were also detected. The triploid models for MO and SD were separately established based on the corresponding data in 2005 and 2006. The additive and type 1 dominance effects in MO, and the additive, type 1 dominance, type 2 dominance, and additive × additive in SD were significantly different from zero meaning that those effects played an important role in amylose synthesis. Both broad-sense and narrow-sense heritabilities were high indicating that high amylose content could be effectively selected for in a segregating population.     

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。