食用向日葵产量性状的遗传研究

以食葵不育系17-A26为母本、恢复系17-C19为父本,构建P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂ 6个世代群体,研究了产量相关性状盘径、单株总粒数、结实率、百粒重、粒长和粒宽的后代变异及遗传率。结果表明,6个性状均为数量性状,变异幅度排序为单株总粒数>粒长>盘径>结实率>百粒重>粒宽,狭义遗传率排序为百粒重>粒长>单株总粒数>粒宽>盘径>结实率。根据遗传进度结果,百粒重、粒长、单株总粒数和粒宽宜早代根据表型选择,盘径宜晚代选择,结实率宜晚代结合多环境联合选择。     

苦荞重组自交系群体粒重、粒形和黄酮含量的变异分析

为了评价苦荞粒重、粒形和黄酮含量的遗传多样性,筛选优异种质,本研究对苦荞‘翅米荞’ב晋荞麦2号’衍生的重组自交系(CJ-RILs)群体的千粒重、粒长、粒宽、长宽比和黄酮含量等性状进行了变异分析、相关性分析和聚类分析,调查了种壳类型和粒色对粒重、粒形和黄酮含量的影响。结果表明,除粒宽外,‘晋荞麦2号’的千粒重、粒长、长宽比和黄酮含量均极显著高于‘翅米荞’。CJ-RILs群体千粒重、粒长、粒宽、长宽比和黄酮含量均呈现连续变异及双向超亲分离现象,变异系数从大到小依次为黄酮含量(30.11%)长宽比(24.18%)千粒重(17.10%)粒宽(15.92%)粒长(12.95%)。千粒重与粒宽的相关系数(0.359~(**))要高于粒长(0.260~(**)),粒长和粒宽呈极显著负相关。黄酮含量与千粒重、粒形性状均不相关。非米荞带翅籽粒的千粒重、粒宽和黄酮含量均高于其他种壳类型。黄色籽粒的黄酮含量显著高于其他粒色。在欧式距离为12.20～15.80处,CJ-RILs群体205个株系被聚为7大类群,其中第Ⅱ类群为大粒、圆形和低黄酮含量型;第Ⅲ类群为中粒、圆形和高黄酮含量型。第Ⅶ类群为中粒、长锥形,粒重和黄酮含量均表现较好,是良好的育种材料。本研究结果将为苦荞高产优质品种的选育提供理论依据和推荐育种材料。     

籼稻粒形及产量性状的加性相关和显性相关分析

以８个粗短粒品种和５个细长粒品种进行不完全双列杂交，采用加显遗传模型，对早籼粒形及产量性状进行多种相关分析。结果表明农艺性状间的加性相关比显性相关更为重要，其中粒形性状间的遗传相关是以加性相关为主，仅粒宽与长宽比性状间同时存在着显著的显性相关。有效穗数与着粒密度、每穗粒数、穗重间具有较高的负向加性相关，与粒重则表现出明显的正向显性相关。着粒密度、每穗粒数、结实率、穗重、粒重以及单株产量性状间的相关     

米苦荞果壳率及其相关性状的遗传研究

以薄壳黑米荞BRT2016-1和迟开裂型黑米荞BRT2016-2为母本、厚壳不落粒野苦荞WT2016-1和长黑粒苦荞T2016-1为父本,组配成3类杂交组合（A、B、C）,对杂交组合F₂和F₃群体果壳率、粒长、粒宽、粒重、果仁重、粒长/粒宽（长/宽）6个目标性状进行广义遗传力、狭义遗传力、相关性和通径分析。结果表明,各组合果壳率广义遗传力平均为0.71,组合间变幅为0.42~0.91;狭义遗传力平均为0.18,组合间变幅为0.07~0.27;广义遗传力与狭义遗传力数值相差极大。与果壳率相关的5个目标性状（粒长、粒宽、粒重、果仁重、长/宽）组合间的广义遗传力分别为0.84、0.89、0.90、0.78、0.71,狭义遗传力分别为0.32、0.30、0.25、0.21、0.28。相关性分析表明,果壳率与粒长、粒宽、粒重的平均正相关性均达显著水平,其中,F₂植株中,平均相关系数依次为0.077、0.145、0.099;F₃家系中,平均相关系数分别为0.177、0.253、0.428。果壳率与果仁重在组合A和组合C中呈负相关关系,果仁重越大,果壳率越小。通径分析表明,粒重和果仁重对果壳率直接效应最大,前者为正效应,后者为负效应,两个性状5个组合的F₂植株平均直接效应分别为4.072、-4.087,平均间接效应分别为5.574、-5.570,F₃家系平均直接效应分别为1.284、-1.251,平均间接效应分别为2.526、-2.524,且间接效应均大于直接效应。因此,低果壳率的选择应着重考虑粒重、果仁重两个性状的效应,且需兼顾粒长、粒宽、长/宽性状的选择。     

小麦子粒构型性状与粒重的相关性分析

对小麦6044和01-35及由这两个材料构建的187个重组自交系群体的子粒构型性状(粒长、粒宽、粒厚、粒形等)和产量相关性状千粒重进行了相关性分析。结果表明,千粒重与粒长、粒宽、粒厚都有较高的相关性,其中与粒厚相关性最高(相关系数r=0.854**),表明粒厚对粒重的影响最大,粒宽与粒长次之。子粒构型性状之间也有一定的相关性,其中粒宽与粒厚的相关性最大(r=0.775**),其次为粒长/粒宽与粒长/粒厚(r=0.754**),而粒厚与粒长/粒厚表现为极显著负相关(r=-0.612**),说明粒形主要受粒长和粒厚的影响。     

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析

玉米粒长是培育优良玉米品种的重要选择性状。选取粒长性状表现差异显著的玉米自交系铁7922和E28,及其组建的6个世代群体P₁、F₁、P₂、B₁、B₂和F₂为材料,运用主-多基因混合模型遗传分析方法进行分析,研究玉米粒长的遗传规律。结果表明：粒长性状在F₁表现为超亲优势,符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传的E-1-0模型,主基因遗传率为41.22%~80.58%,多基因遗传率为17.68%~24.95%,环境因素决定粒长表型变异的19.42%~41.10%,控制玉米粒长性状的主基因效应高于多基因效应,并且主基因的加性累积效应明显,该性状在育种中可以通过世代累积进行选择。     

大豆籽粒大小与形状性状的QTL定位

大豆籽粒大小和粒形性状不仅与产量和外观品量紧密相关,还对机械化播种有着一定的影响。本研究采用大粒栽培品种冀豆12与小粒半野生地方品种黑豆(ZDD03651)杂交衍生的包含188个重组自交系的F_6:8和F_6:9群体为材料,对粒长、粒宽、粒厚、长宽比、长厚比和宽厚比的遗传结构进行分析,并分别以WinQTLCart 2.5、QTLNetwork 2.1和IciMapping 4.1 3种模型对以上性状的加性效应QTL,QE互作效应及上位性互作效应进行检测。6个性状的广义遗传率介于64.01%~79.57%,遗传力较高,且除粒厚外的其他性状受环境影响显著。共定位到加性效应QTL38个,单个QTL的贡献率介于2.21%~10.71%之间,分布在12条染色体的17个标记区间内,且12个染色体区段至少与两种性状相关。两种及以上模型同时检测到的QTL有24个,3种模型均能检测到的QTL共8个,分别为qSL-17-1、qSL-18-1、qSW-6-1、qST-2-1、qST-6-1、qSLT-2-2、qSWT-2-1和qSWT-20-1。检测到7对上位性互作QTL,分别涉及粒长、粒宽、长宽比、长厚比和宽厚比,互作效应贡献率介于0.78%~6.20%之间。QE互作效应贡献率均较低,介于0.0005%~0.3900%之间。以多种模型同时检测结果准确性较高,可为分子标记辅助育种工作提供可靠理论基础。     

玉米F2群体轴部相关性状的数量遗传分析

本研究采用遗传模型预测的方法，探究玉米轴部性状的遗传机理，以期为育种家指明育种方向，提高育种效率。以FBHJ和MBUB两亲本组配的含390个家系的F₂群体为材料，利用植物数量分离分析软件包中的F₂单世代分析方法，对其穗轴长、粒长、穗轴粗、粒宽、穗轴重、百粒重、粒厚等7个轴部相关性状进行数量遗传分析、相关分析以及回归分析。结果表明，穗轴粗、粒长、粒宽3个性状最适遗传模型为A-0，即无主基因遗传；穗轴重和粒厚受2对主基因控制，主基因存在加性-显性-上位性，符合B-1模型；穗轴长和百粒重由1对主效基因控制，最适模型分别为A-1、A-3，各模型主基因遗传率介于28.37%～59.11%，其中百粒重性状的遗传率最大。各性状均与百粒重呈极显著正相关。百粒重(Y)对其他农艺性状的回归方程为Y=-57.126+0.176X₁+3.069X₂+2.890X₃+5.108X₄，拟合度为0.723。通径分析中粒宽的间接作用和粒长的直接作用表现最大。这一研究结果为玉米轴部性状的遗...     

利用BC2F2高代回交群体定位水稻籽粒大小和形状QTL

以我国优良籼稻恢复系蜀恢527为轮回亲本, 以来自菲律宾的Milagrosa为供体亲本, 培育了样本容量为199株的BC₂F₂高代回交群体。选取85个均匀分布在12条染色体上的多态性SSR标记进行基因型分析, 同时对粒长、粒宽、长宽比和千粒重4种性状进行了表型鉴定。采用性状－标记间的单向和双向方差分析对上述性状进行了QTL定位。单向方差分析(P<0.01)共检测到了10个控制粒长、粒宽、长宽比和千粒重的QTL, 其中有3个具有多效性。由于粒长和长宽比的高度相关性, 控制长宽比的2个QTL均能在粒长QTL中检测到。位于第3染色体着丝粒区域的qgl3b是一个控制粒长、长宽比和千粒重的主效QTL, 它可以分别解释粒长、长宽比和千粒重表型变异的29.37%、26.15%和17.15%。该QTL对于粒长、长宽比和千粒重均表现较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和负向超显性。位于第8染色体的qgw8位点是一个控制粒宽的主效QTL, 同时也是控制千粒重的微效QTL, 能解释粒宽表型变异的21.47%和千粒重表型变异的5.16%。该QTL对粒宽和千粒重均具有较大的加性效应(来自蜀恢527的等位基因为增效)和正向部分显性。双向方差分析(P<0.005)共检测到61对显著的上位性互作, 涉及54个QTL, 其中23个是能同时影响2~4个性状的多效位点, 且有8个位点与单向方差分析检测到的相同。控制长宽比的13对上位性互作位点中, 与控制粒长的上位性互作位点完全相同的有8对。以上结果为进一步开展水稻籽粒大小和形状有利基因的精细定位、克隆和分子设计育种奠定了基础。     

山西省主推小麦品种籽粒形态性状分析

旨在研究小麦籽粒相关形态性状与粒重的关系,筛选籽粒形态性状优良品种,为小麦籽粒形态相关性状的遗传改良提供参考。以76个山西省主推小麦品种为试材,对小麦7个籽粒相关性状进行测量,运用主成分分析和聚类分析等方法对其进行分析和评价。供试材料的千粒重与籽粒面积、粒宽、籽粒周长、粒长存在极显著正相关,与籽粒长宽比负相关;依据综合评价值（D值）将参试小麦品种聚为3类,其中第Ⅰ-1类综合评价值最高,包括编号60、72的品种,平均D值达0.896,籽粒性状综合表现最好,尤其是千粒重、籽粒面积和籽粒周长。千粒重、籽粒面积和籽粒周长可作为小麦粒部性状考察的重要指标。     

玉米四交群体穗部性状的相关及通径分析

为了研究玉米穗部性状的分离特征,采用玉米杂交种‘先玉335’的双亲‘PH6WC’、‘PH4CV’和‘郑单958’的双亲‘郑58’、‘昌7-2’杂交组配了四交F₂分离群体,对11个穗部性状进行了表型鉴定,并对其进行了相关分析和通径分析。结果显示：穗部各性状变异系数较大,变异系数为7.68%~96.27%,尤其秃尖长变异系数达到了96.27%;穗粒重与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、粒长、粒厚、轴粗、百粒重呈极显著或显著正相关;行粒数、百粒重、穗行数、穗长和粒厚对穗粒重的直接通径系数为较大正效应,而粒宽和秃尖长为较大负效应。本研究可为玉米穗部性状的改良提供参考。     

水稻长穗大粒特异种质的遗传分析

采取多亲本复交和定向选择的方法,本实验室育成了一个平均穗长达46cm、平均千粒重达70g的长穗大粒籼稻特异种质LPBG08。为研究该特异种质的遗传基础,我们以LPBG08与短穗小粒的三系杂交稻恢复系密阳46为亲本,构建了P1、F1、P2、F2和F2:3遗传群体,应用植物数量性状的主基因-多基因遗传模型,对主穗长、千粒重、谷粒长、谷粒宽和谷粒长宽比5个穗粒性状进行了多世代联合遗传分析。结果表明,5个性状均受一对主基因和多基因控制。其中主穗长、千粒重和谷粒长均呈一对加性主基因和加性-显性多基因遗传,谷粒宽和谷粒长宽比均呈一对加性-显性主基因和加性-显性-上位性多基因遗传。5个性状在F2代的主基因遗传率分别为9.15%、24.88%、34.47%、48.65%和34.47%,多基因遗传率分别为64.70%、72.65%、63.262%、47.30%和63.95%;在F2:3代的主基因遗传率分别为50.763%、27.51%、76.10%、69.23%和30.97%,多基因遗传率分别为44.01%、71.97%、23.69%、29.23%和82.517%。本研究结果为该特异种质在水稻育种的利用提供了有价值的信息。     

Variability and Correlations in Grain Sorghum Genotypes (Sorghum bicolor [L.] Moench) Under Drought Conditions at Different Stages of Growth

Twenty-two genotypes of grain sorghum were grown under drought conditions by omitting one irrigation during stages of before flowering period, kernel filling period, and physiological maturity period at Assiut Univ. Farm in 1987 and 1988 seasons. The results obtained revealed that considerable variation existed among genotypes for all the studied traits. The most effective moisture stress treatment in reducing grain yield, panicle weight and plant height was during flowering stage. While 1000-kernel weight was much affected by moisture stress during grain filling period. The genotype x year interaction (σ²_gy) was large compared to genotype x irrigation treatment (σ²_gl) indicated that genotypes responded differently when they were grown from year to year. The genotypic variance (σ²_g) for all traits were large reflecting the importance of genetic variability. Both phenotypic and genotypic correlations among traits showed that plant height and 1000-kernel weight were highly correlated with grain yield, while leaf area index was low associated with plant height.     

普通玉米子粒性状四类效应的遗传分析

采用二倍体胚和三倍体胚乳种子遗传模型及其分析方法,以５个玉米自交系及其间配制的Ｆ１,Ｆ２,ＢＣ１,ＢＣ２为材料,研究了５个玉米种子性状的胚直接效应、胚乳直接效应、母体效应和细胞质效应。结果表明,除粒宽外,各性状的遗传同时由质效应和胚、胚乳、母体基因效应所控制,丰粒重主要受胚乳和母体效应的影响,粒长的遗传以母体效应为主,粒宽和粒厚以胚乳效应为主。各部位子粒百粒重的胚乳直接加性效应与母体加性效应的协方差达显著或极显著水平,其余性状的胚、胚乳直接效应与母体效应间的协方差均不显著,通过母体植株的遗传表现可对这些性状进行有效的选择。在提高丰粒重的玉米育种中,以任一部位子粒百粒重作为选择标准可起到相同的选择效果,直接选择粒宽的分离类型有利于获得大粒的遗传材料。Ｓ２２是改良百粒重的优良亲本。     

甜荞茎秆重心高度和抗折力的遗传分析

甜荞茎秆纤细和中空是造成甜荞极易倒伏的重要原因,茎秆重心高度和抗折力是影响甜荞倒伏的重要指标。以抗倒伏品种酉荞2号和易倒伏品种乌克兰大粒荞为亲本来配置正、反交组合。P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂群体茎秆重心高度和抗折力的遗传分析表明,茎秆重心高度最佳遗传模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型和2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,以加性效应为主,主基因遗传率大于多基因遗传率,环境变异大于遗传变异,可见环境对甜荞茎秆重心高度影响极大,可通过栽培措施降低甜荞茎秆重心高度,提高抗倒伏能力。茎秆抗折力最佳遗传模型为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型和2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型,以加性效应为主,2对主基因间存在明显的基因互作效应,主基因遗传率大于多基因遗传率,在F₂世代没有检测到多基因遗传率,主基因遗传率在F₂世代最高,为88.94%,选择率高,可在早期世代进行选择来提高育种效率。     

8种水旱环境下2个玉米群体穗部性状QTL间的上位性及环境互作效应分析

深入剖析干旱胁迫条件下玉米穗部性状的遗传机制可为玉米抗旱高产分子育种提供参考依据。以大穗型旱敏感自交系TS141为共同亲本,分别与小穗型强抗旱自交系廊黄和昌7-2杂交,构建了含有202个(LTPOP)和218个(CTPOP)家系的F2:3群体,在8种水旱环境下进行单穗重、穗轴重、穗粒重、百粒重、出籽率及穗长等6个穗部性状的表型鉴定,并采用复合区间作图法(CIM)和基于混合线性模型的复合区间作图法(MCIM)对其进行单环境和多环境联合数量性状位点(QTL)分析。结果表明,采用CIM法,单环境下在2套F2:3群体间检测到62个穗部性状QTL,其中干旱胁迫环境下检测到38个QTL,进一步在2套F2:3群体多个干旱胁迫环境下检测到10个稳定表达的QTL (sQTL),分别位于Bin 1.01–1.03、Bin 1.03–1.04、Bin 1.05、Bin 1.07、Bin 1.07–1.08、Bin 2.04、Bin 4.08、Bin 5.06–5.07、Bin6.05和Bin 9.04–9.06。采用MCIM法,联合分析定位到54个穗部性状联合QTL,其中24个表现显著的QTL与环境互作(QTL×E), 17对参与了显著的加性与加性/显性(AA/AD)上位性互作,其表型贡献率较低。这些研究结果可为系统地剖析玉米穗部性状的分子遗传机制提供理论依据;且这2套F2:3群体多个环境下检测到的sQTL可作为穗部性状改良的重要候选染色体区段,用于图位克隆或抗旱高产分子育种,但要注重环境及上位性互作效应的影响。