甜玉米品质性状的主基因+多基因遗传分析

对甜玉米品质性状进行主基因+多基因遗传分析,为甜玉米品质改良提供理论依据。用果糖含量、膳食纤维含量和维生素C含量差异显著的甜玉米自交系配制杂交组合T77（高值亲本）×T15（低值亲本）。以该组合F₂代群体为试验材料,对其果糖含量、膳食纤维含量和维生素C含量等3个品质性状进行测定,利用主基因+多基因混合遗传模型分析3个性状的最适遗传模型及相关遗传参数。试验表明,果糖含量的最适模型为A-1,是受1对主基因控制的加性-显性遗传模型,主基因遗传率为76.4%;膳食纤维含量和维生素C含量的最适模型同为B-1,表明这2个性状符合2对主基因控制的加性-显性-上位性混合遗传模型,主基因遗传率分别为63.6%和64.7%。在育种实践中,对甜玉米果糖含量、膳食纤维含量和维生素C含量的遗传改良和选择,可在早期世代进行,同时要注意一定的环境因素,采用聚合回交或轮回选择的方法来积累微效基因以提高育种效率。     

粒用高粱F2群体农艺性状数量遗传分析

通过对高粱F_2群体农艺性状进行数量遗传分析,确定各性状的最适遗传模型并掌握其遗传规律,为田间选育遗传稳定的农艺性状提供参考。以粒用高粱品种忻粱52和美引-20的杂交F_2分离群体为试验材料,根据单个分离世代群体的遗传模型方法 -主-多基因遗传分析模型对F_2世代6个数量性状进行遗传分析。结果表明,6个农艺性状中株高、穗柄长、主茎茎节数、平均茎节长符合遗传模型,受主效基因控制;而穗长和旗叶鞘长不存在主基因,受微效多基因遗传。株高符合Model B_1,受2对主基因控制,为加性-显性-上位性混合遗传模型,主基因遗传率为88. 65%;穗柄长和主茎茎节数符合Model A_1,为受1对主基因控制的加性-显性混合遗传模型,遗传率分别为61. 58%和68. 94%;平均茎节长符合Model A_4,受1对主基因控制,符合负向完全显性遗传模型,主基因遗传率为49. 24%。株高、穗柄长和主茎茎节数的主基因遗传率较高,说明这3个性状在后代遗传中受环境影响较小,遗传较稳定,可以在育种早代直接进行选择;而平均茎节长的遗传率较低,说明该性状在后代中遗传不稳定,受环境影响较大,需在育种高代进行选择。     

春小麦穗部性状的主基因+多基因遗传分析

穗部性状直接影响着作物的经济产量,研究春小麦穗部性状的遗传组成,为遗传育种中通过进一步改良穗部性状提高产量提供参考和策略。以‘宁春4号’和‘Drysdale’及其构建的F2群体为材料,采用P1、P2、F1、F2四世代联合分离分析法研究了春小麦几个穗部性状:穗长、结实小穗数、不实小穗数、穗粒数的遗传模型。结果表明:穗长符合加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,无主基因存在;结实小穗数由2对等加性主基因+加性-显性多基因控制;不实小穗数符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型;穗粒数符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型。     

玉米新选自交系2个组合6个世代穗行数和行粒数的遗传分析

江苏省沿江地区农科所新选玉米自交系间穗行数和行粒数一般配合力差异较大,分析这些自交系间有利等位基因的分布,有助于自交系的持续改良.本研究选用其中3个自交系组配成2个组合的P1、P2、F1、B1、B2、F2 6个世代,运用主基因+多基因混合遗传模型和6个世代联合分析的方法,对穗行数和行粒数2个性状进行了遗传分析.玉米穗行数性状在S1×S3组合中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,以多基因遗传为主;在S3×S7组合中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,以主基因遗传为主.行粒数性状在2个组合中均表现为1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传,主基因遗传为主;多基因位点显性总效应大于加性总效应.研究结果暗示通过有利等位基因聚合改良这些自交系的穗行数比行粒数更有效.     

粳稻丽江新团黑谷近等基因系孕穗期耐冷性指标性状的遗传分析

在阿子营低温冷害条件下,以十和田×(十和田和丽江新团黑谷BC3 F9)配制的BC4F1、BC4F2及亲本为材料,采用主基因+多基因混合遗传模型,对粳稻丽江新团黑谷作耐冷基因供体培育的近等基因系孕穗期耐冷性8个指标性状进行遗传研究.结果表明,结实率和穗颈长均属于2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传,主基因遗传率分别为80.11％和75.06％;株高为2对加性-显性主基因+加性-显性多基因遗传,主基因遗传率为44.39％;穗下节长属于2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,主基因遗传率为57.36％;穗长为2对主基因加性-显性-上位性遗传;每穗实粒数为2对主基因加性-显性遗传;每穗秕粒数为2对加性主基因+加性-显性多基因遗传;总粒数为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传.     

玉米叶宽的遗传效应分析

叶片是玉米植株进行光合作用最主要的器官,对玉米产量贡献巨大。利用1份玉米穗三叶窄叶和2份穗三叶宽叶自交系为材料,构建2套6世代分离群体（群体1和群体2）,利用经典植物数量性状混合遗传模型主基因+多基因多世代联合分析方法,对玉米穗三叶叶片宽度的遗传效应进行分析。结果表明,2套群体穗三叶叶宽遗传均受不同的基因数量控制,属于不同的多基因遗传模型。在群体1中,穗上叶叶宽符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型（D-0）,穗位叶叶宽符合2对基因加性-显性-上位性模型（B-1）,穗下叶叶宽符合2对基因加性-显性模型（B-2）。在群体2中,穗上叶叶宽符合2对加性主基因+加性-显性多基因模型（E-3）,穗位叶和穗下叶叶宽符合1对加性主基因+加性-显性多基因模型（D-2）。综上可知,玉米叶宽主要受主效基因控制,且在不同的遗传背景下,玉米穗三叶的遗传模式存在差异,穗位叶、穗上叶及穗下叶的遗传模式均受遗传背景的影响。     

甜瓜柄蔓夹角主基因+多基因遗传分析

柄蔓夹角是甜瓜株型重要性状之一,通过对甜瓜柄蔓夹角的遗传特性进行研究,以期为甜瓜株型改良育种提供理论基础。本研究以柄蔓夹角小的紧凑型甜瓜材料B103和柄蔓夹角大的疏散型甜瓜材料B297为亲本,构建四世代群体(P1、P2、F1和F2),应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甜瓜柄蔓夹角进行遗传分析。两年的研究结果显示,甜瓜柄蔓夹角性状表现为数量性状,不同年份柄蔓夹角的最适遗传模型均为E-1模型,即柄蔓夹角由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。2015年秋,F2分离世代主基因遗传率是72.28%,多基因遗传率是0;2016年春,F2分离世代主基因遗传率为52.06%,多基因遗传率为0。结果表明甜瓜柄蔓夹角的遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-1),这一性状由主基因控制,同时受环境影响。     

粳稻直立穗与弯曲穗3个杂交组合6个世代穗角和每穗颖花数的遗传分析

调查了3个粳稻杂交组合镇稻88×C堡、丙8979×C堡和丙8979×77302-1的P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂ 6个世代的穗角和每穗颖花数性状的表型分布。运用主基因+多基因混合遗传模型和6个世代联合分析的方法,对这两个性状进行了遗传分析。结果表明,穗角和每穗颖花数性状均受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;穗角性状以加性效应为主,每穗颖花数性状以上位性效应为主;穗角和每穗颖花数都以主基因遗传为主。     

高粱株型性状数量遗传分析

株型性状的遗传分析对高粱育种的理论、方法和策略至关重要。通过对高粱株型性状的遗传规律和基因的作用方式进行分析,旨在为田间选择稳定遗传的优良株型性状提供理论基础。以粒用高粱引-20和忻梁52杂交所构建的F2遗传群体为试验材料,利用植物数量性状主+多基因混合遗传模型分析方法,对高粱叶夹角、株高、穗长、平均茎节长度、叶长及叶宽6个株型性状进行遗传分析。结果表明,高粱叶夹角遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,其主基因遗传率为70.15%;株高遗传符合B_2模型,即加性-显性混合遗传模型,主基因遗传率为74.26%;穗长遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型,主基因遗传率为58.67%;平均茎节长度遗传符合A_1模型,即加性-显性的混合遗传模型,主基因遗传率为68.69%;叶长遗传符合B_1模型,即加性-显性-上位性的混合遗传模型,主基因遗传率为47.92%;叶宽遗传符合B_6模型,即等显性遗传模型,主基因遗传率为61.60%。叶夹角和株高是构成高粱株型的主要性状,并具有较高的遗传力,在早期时进行选择,容易获得具有理想株型的育种材料。     

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。     

耐低磷玉米自交系根系性状的主基因+多基因遗传分析

目前对玉米自交系耐低磷能力评价缺乏统一的指标,为探明耐低磷玉米苗期根性状的遗传机制,为耐低磷玉米自交系的筛选及杂交种选育提供理论支撑,利用主基因+多基因遗传模型,研究了玉米自交系及其杂交和回交世代苗期根系性状的遗传机制.结果表明,总根长受加性-显性-上位多基因控制,在F2世代筛选效率最高,环境对其影响较大;根体积受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制,主基因间存在互作效应,主基因显性效应为负效应,在B2世代筛选效率最高,受环境影响较小;根表面积的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+多基因控制,主基因显性效应对根表面积起负向作用,主基因加性效应起正向作用,在F2代筛选效率最高,受环境影响较小.     

超甜玉米果糖含量的遗传模型分析

以8个超甜玉米自交系为亲本,按照Griffing Ⅱ双列杂交方法配制组合,利用Hayman法分析了超甜玉米果糖含量的杂种优势及遗传模型。结果表明：（1）果糖性状表现出较高的超低亲优势和超中亲优势及一定的超高亲优势;（2）果糖性状的遗传受加性基因和非加性基因的共同控制,符合“加性-显性-上位性”模型,平均显性度为1.15,表现为超显性;狭义遗传力为10.92%,广义遗传力为94.15%;（3）控制甜玉米果糖含量性状遗传的基因最少有4对基因。因此,超甜玉米高含糖量亲本选育和新组合配制实践中,应在利用基因显性效应的基础上,协调加性效应及上位性效应,制定高效快捷的育种方案以提高超甜玉米的商品质量和食用品质。     

谷子不育系高146A不育与早抽穗性状遗传关系分析

为了研究杂交组合(高146A×K103)的P₁、P₂、F₁和F₂ 世代群体对不育系高146A早抽穗性状的遗传特点,本研究利用主基因+多基因混合遗传模型,并且采用χ₂测验方法对不育基因与早抽穗控制基因间的遗传关系进行了研究。结果表明：高146A早抽穗性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因 加性-显性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小,其中一对主基因的加性、显性起主要作用,另一个主基因的显性和上位性效有较大作用;在F₂群体中,雄性不育和早抽穗两性状共有早熟可育、早熟不育、晚熟可育和晚熟不育等四种表型,表型分离比例符合三对基因独立遗传分配规律(分离比例为39：13：9：3;χ₂=3.18 <χ_20.05=7.81),这些结果表明控制该雄性不育系高146A的不育和早抽穗性状的三对基因为独立遗传,无连锁关系。     

小麦重要产量性状的主基因+多基因混合遗传分析

以单株产量等为代表的重要性状是选育小麦高产良种的主攻目标性状,分析小麦重要产量性状的数量遗传特性,为深入研究其遗传机制提供依据。本研究选用品冬34为母本(P_1)和BARRAN为父本(P_2)配置杂交组合,在2年4个环境下应用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合单世代(P_1、P_2、RIL_(7:8)、RIL_(8:9))单株产量、千粒重、株高、穗下节间长、旗叶上节间长和分蘖数进行遗传及相关分析。结果表明,除千粒重和分蘖数外,其余性状间均显著或极显著相关,穗下节间长与旗叶上节间长平均相关系数达0.91 (P≤0.001)。最优遗传模型对于单株产量是4对加性上位性主基因+多基因遗传模型,其主基因加性效应值分别为3.78、2.89、–6.18和0.15,多基因遗传率为86.23%;对于千粒重是2对互补作用主基因+加性效应多基因混合遗传模型,多基因加性效应值是22.37,主基因遗传率为66.96%,多基因遗传率为28.25%;对于株高是2对累积作用主基因+加性作用多基因混合遗传模型,控制株高的第1对主基因加性效应值是5.15,加性×加性上位性互作效应值为–9.66,多基因加性效应值为–9.31,主基因遗传率为58.57%,多基因遗传率为39.71%;对于穗下节间长和旗叶上节间长均是加性-上位性多基因遗传模型,其主基因遗传率分别为97.65%和99.14%;对于分蘖数是加性-上位性多基因混合遗传模型,主基因遗传率为78.89%,多基因遗传率为19.87%。这些性状在多个环境下主要受主基因+多基因混合遗传控制。在选育优良品系的过程中,要兼顾适应生态环境条件的重要表现,进一步为筛选与目标性状紧密连锁标记及推进分子标记辅助选择提供理论依据。     

大豆叶片性状和叶绿素含量QTL间的上位性和环境互作效应

以丰产性好、抗旱力强的栽培大豆晋豆23为母本,山西农家品种半野生大豆灰布支黑豆为父本杂交衍生的447个RIL作为供试群体。将亲本及447个家系分别于2011、2012和2013年采用随机试验种植,按照标准测量叶长、叶宽和叶柄长3个性状,并于2012年8月1日和8月8日和2013年8月2日和8月9日各测量1次叶绿素含量。采用QTLNETwork 2.0混合线性模型分析方法和主基因+多基因混合遗传分离分析法,对大豆叶片性状和叶绿素含量进行遗传分析和QTL间的上位性和环境互作效应研究。结果表明,叶长受2对加性-加性×加性上位性混合主基因控制,叶宽受3对等效主基因控制,叶柄长受4对加性-加性×加性上位性主基因控制,叶绿素含量受4对加性主基因控制;检测到10个与叶长、叶宽、叶柄长和叶绿素含量相关的QTL,分别位于A1、A2、C2、H_1、L和O染色体。其中2个叶长QTL分别位于C2和L染色体,是2对加性×加性上位互作效应及环境互作效应QTL;3个叶宽加性与环境互作QTL分别位于A2、C2和O染色体;2个叶柄长QTL分别位于L和O染色体;3个叶绿素含量QTL分别位于A1、C2和H_1染色体。叶片性状和叶绿素含量的遗传机制较复杂,加性效应、加性×加性上位互作效应及环境互作效应是大豆叶片性状和叶绿素含量的重要遗传基础。建议大豆分子标记辅助育种中,一方面要考虑起主要作用的QTL,另一方面要注重上位性QTL的影响,这对于性状的遗传和稳定表达具有积极的意义。     

Estimating gene action,combining ability and heterosis for grain yield and agronomic traits in extra-early maturing yellow maize single-crosses under three agro-ecologies of Ghana

Maize (Zea mays L.) is the most important cereal crop produced in Ghana. However, yield of the crop is generally low, producing just about 1.7 t/ha. The low yield is attributed to continuous use of local/unimproved varieties. Generally, hybrid varieties have proven to out-yield the local/unimproved varieties due to improved vigour. Development of hybrid varieties depend on good understanding of combining ability and inheritance of important quantitative traits such as grain yield (GY). 45 half-diallel crosses generated from 10 extra-early maturing yellow inbred lines were evaluated in 2015 under rain-fed conditions. The objectives were to determine the genetic control, breeding value and estimate heritability for GY and agronomic traits of the inbred lines under contrasting growing environments in Ghana. General combining ability (GCA) and specific combining ability (SCA) were important in the inheritance of GY and agronomic traits of the inbred lines. However, GCA was more important than SCA across environments to suggest that additive gene action was more important than non-additive gene action in the inheritance of GY and agronomic traits in the inbred lines. High broad-sense heritability, for GY and other agronomic traits indicated preponderance of additive gene action in trait expression, thus, selection based on phenotypic expression could be feasible. Inbred lines P1, P4 and P8 were good combiners for high GY. The genotype, P4 × P8, was identified as the ideal and most yielding single-cross hybrid across research environments and should be further tested on-farm before commercialization.     

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...     

小麦主要品质性状的遗传模型研究

以６个小麦品种及其双列杂交组合为材料，研究了小麦子粒蛋白质含量和主要品质性状的遗传模型，估算了各性状的遗传参数。结果表明：（１）子粒蛋白质含量、容重、干面筋含量、湿面筋含量、降落值及沉淀值等性状符合加性－显性模型。（２）降落值的高值与隐性基因有关，低值与显性基因有关；子粒蛋白质含量、容重、湿面筋含量、干面筋含量及沉淀值等性状的高值与显性基因有关，低值与隐性基因有关。（３）除沉淀值的遗传表现为超显性外，其余各性状的遗传均以基因的加性效应为主，且平均显性度（Ｈ１／Ｄ）均小于１，表现为部分显性。（４）除沉淀值外，各性状的狭义遗传力表现较高，说明可在早代进行选择