陆地棉芽黄品系和常规品种间杂种优势利用研究

以５个芽黄品系和６个常规品种进行不完全双列杂交，测定３０个组合在主要农艺性状上的杂种优势和配合力。试验结果表明，陆地棉芽黄品系和常规品种杂交，Ｆ１具有明显的杂种优势。比较各性状竞争优势的相对大小可知，子、皮棉产量的优势最大，分别达１０．５７％和１０．７８％，果枝数、果节数、铃数和早熟性次之，纤维品质性状的优势较小。其中１０个组合Ｆ１皮棉产量的竞争优势率超过１５％杂种棉审定的增产阈值，尤以（ｎｖ３２×苏棉３号）、（ｖ１６ｖ１７×鲁棉１１号）这两个组合最突出。不同组合杂种一代间的性状变异主要受基因型控制，１６个性状同时具有显著或极显著的亲本一般配合力和组合特殊配合力差异，芽黄品系和常规品种间杂种优势的利用潜力较大。     

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。     

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.     

辣椒杂种优势分析

以辣椒11个品种双列杂交14个组合为材料,对辣椒的13个性状进行了杂种优势研究,发现辣椒的杂种优势普遍存在。各性状间优势差异较大,且各性状在不同组合间优势的表现也不同;农艺性状的杂种优势较强,品质性状的杂种优势较弱;杂种优势强的性状,不同组合间优势变异幅度较大,杂种优势弱的性状各组合间差异较小。     

转基因香石竹中间试验的农艺性状评价

为了研究转基因香石竹品系月之霓裳Moonshade、月之伊人Moonlite及其亲本品种FE123在农艺性状方面是否存在差异,提供转基因香石竹的环境安全性评价数据,我们对植物生长和开花时期的农艺性状数据进行统计学分析。结果表明：这两个转基因香石竹品系与其受体品种在越夏能力、侧枝数目、植株高度、叶片宽度、叶片厚度、花的直径、花冠高度、花柱数目、花萼数目、雄蕊数目等性状上没有显著差异,而植株茎粗、叶片长度和花瓣数目差异极显著。此外,月之伊人Moonlite的花柱长度小于亲本品种,差异极显著。     

水稻不同籼粳分化品系主要农艺性状配合力的比较分析

分析比较了4个籼粳遗传分化程度不同的品系与8个常规籼稻品种配组杂交9个农艺性状的配合力效应。结果表明,一般配合力效应及特殊配合力效应与亲本的籼粳遗传分化程度没有明显的关系,4个不同遗传分化品系在9个性状上的一般配合力表现各异,总体上以偏籼品系G2417－1及偏粳品系G3005－4－1表现较好。122／G2417－1、4480／G2615、IR70／G3005－4－1、双桂35／G2615和明恢63／G2123等组合具有较高的单株产量特殊配合力。从2种配合力对杂种性状的影响程度看,在每穗实粒数、结实率、千粒重和单株产量等性状上,杂种主要受特殊配合力的作用,在抽穗期、株高、单株有效穗数、穗长、每穗总粒数等性状上,杂种主要受一般配合力的作用,但特殊配合力的作用亦不容忽视。抽穗期、单株有效穗数、每穗实粒数、结实率、单株产量等性状的超亲优势与两种配合力显著正相关,而多数性状的一般配合力与亲本表型效应值无显著的相关关系。     

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。     

陆地棉芽黄品系在棉花杂种优势上的利用研究

我室以陆地棉芽黄突变品系作为指示性状，对品种间Ｆ＿１杂种优势利用效应的研究已连续进行了三轮四次试验，都表明芽黄品系与常规品种间的杂种Ｆ＿１具有明显的杂种优势。Ｆ＿１的产量结构和常规品种的相类似，铃数、铃重和衣分等三个主要产量构成因素中，铃数对产量的直接贡献最大，其次是衣分和铃重。７月１５日～８月１０日间的棉铃脱落率对产量和产量构成因素有一定影响。配合力效应分析表明，特殊配合力高的杂交组合有较高的杂种优势，而特殊配合力效应伍与一般配合力有密切相关关系，即双亲一般配合力高的，杂种Ｆ１优势也高。试验结果证明，陆地棉芽黄品系在杂种优势利用中有一定增产作用，并有其标记基因效应。     

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。     

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。     

转Bt基因棉杂种优势及性状配合力研究

采用NCⅡ设计方法,选用我国构建的Bt(Bacillus thuringiensis)基因棉GK3和美国构建的Bt基因棉新棉33B等Bt基因棉为父本,配制杂交组合,分析了含Bt基因杂交棉组合的性状优势表现及配合力效应。性状优势分析表明,组合的中亲优势和竞争优势明显,皮棉产量中亲优势率达100％,竞争优势率达86．7％,多数品质性状较对照为优,表明转Bt基因棉品系与常规品种间杂种优势利用潜力较大;通径分析表明,在增产因素中,铃重和铃数所起贡献较大;配合力分析表明,父本间和母本间的GCA均方值均达显著或极显著水平,组合的SCA均方值除子、皮棉声量性状外,其余均不显著,在F1性状的遗传中,各性状的加性效应起主导作用;F1的性状表型值与父、母本的GCA呈高度正相关,并达显著水平,表明选配含Bt基因杂交组合时,选择GCA值大的亲本较为可靠。     

优异纤维品质陆地棉和转基因抗虫棉的杂种优势和亲子相关性

利用32个优异纤维品质陆地棉品种和8个转基因抗虫棉品种杂交配制了62个F1,研究F1的杂种优势强度及亲子相关性。结果表明:抗虫杂交棉具有极强的产量优势,在构成因素中,单铃重的优势最大,其次是衣分,而成铃数、子指表现为负优势。纤维品质性状的中亲优势较小,但具有较强的对照优势。抗虫棉F1的单铃重、纤维品质性状与双亲呈显著正相关。生育期、衣分性状只与父本呈显著正相关,果枝数与母本显著正相关,株高、成铃数等5个性状与双亲相关均未达到显著水平。     

Hybrid performance and heterosis in spring bread wheat, and their relations to SSR-based genetic distances and coefficients of parentage

Development of hybrids is considered to be a promising avenue to enhance the yield potential of crops. We investigated (i) the amount of heterosis observed in hybrid progeny, (ii) relative importance of general (GCA) versus specific (SCA) combining ability, and (iii) the relationship between heterosis and genetic distance measures in four agronomic traits of spring bread wheat. Eight male and 14 female lines, as well as 112 hybrids produced in a factorial design were grown in replicated trials at two environments in Mexico. Principal coordinate analysis based on Rogers' distance (RD) estimates calculated from 113 SSRs revealed three different groups of parents. Mid-parent heterosis (MPH) for grain yield averaged 0.02 t ha⁻¹ (0.5%) and varied from −15.33% to 14.13%. MPH and hybrid performance (F1P) were higher for intra-group hybrids than for inter-group hybrids, with low values observed in inter-group crosses involving two non-adapted Chinese parents. Combined analyses of variance revealed significant differences among parents and among hybrids. Estimates of GCA variances were more important than SCA variances for all traits. Tight correlations of GCA with line per se performance, and mid-parent value with F1P were observed for all traits. In contrast, correlations of MPH with RD and coefficient of parentage were not significant. It was concluded that the level of heterosis in spring wheat was too low to warrant a commercial exploitation in hybrids. SSRs proved to be a powerful tool for the identification of divergent groups in advanced wheat breeding materials.     

转双抗虫棉纯合系的杂种优势及其产量性状的配合力

采用NCⅡ设计，利用4个生产上推广应用的棉花品种与9个转两类抗虫基因（Cry1Ae和API）纯合系进行杂交组配，对36个组合的F1产量性状的杂种优势和配合力进行分析，结果表明：大多数组合的竞争优势明显，各产量性状均具有竞争优势，但子指的优势为负值；皮棉和子棉的产量均具有较大的竞争优势，两者分别为17．2％和7．9％，皮棉和子棉产量的竞争优势率分别达到86．1％和80．6％。产量性状的优势大小依次为衣分、铃重和单株铃数，分别为4．1％，2．1％和0．7％。对组合的配合力方差进行分析，结果显示：9个转基因抗虫棉纯合系各产量性状的一般配合力差异较大，4个母本中的两抗虫棉的皮棉和子棉的产量的一般配合力优于两非抗虫棉。对这些组合特殊配合力进行分析，发现有6个组合具有较高的特殊配合力。因这9个纯合系的受体均为冀合321，所以这种配合力的差异是由外源基因作用的差异造成。     

陆地棉不同群体主要性状的遗传力及杂种优势分析

以1个高强纤维品系为父本,6个常规棉品系、5个转Bt基因抗虫棉品系和5个彩色棉品系为母本配制杂交组合,利用AD模型,分析了3个群体杂交组合主要性状的遗传力和杂种优势表现。结果表明,常规棉群体和抗虫棉群体的衣分、籽棉产量等性状基因显性效应对杂种一代性状形成起主导作用,彩色棉群体的籽棉产量受加性和非加性效应共同控制,而衣分的遗传变异主要来自基因的加性效应。常规棉群体的比强度以显性效应为主,抗虫棉和彩色棉群体的比强度以加性效应为主。3类群体中2．5％跨长和马克隆值的遗传效应均以加性效应为主,同时受非加性效应的影响也较大。常规棉群体和抗虫棉群体的产量性状有一定的杂种优势,纤维长度和细度基本上没有优势,纤维强度有显著的负优势,但彩色棉群体的纤维长度和强度有一定的正向优势。因而,在品种改良上,可以利用常规棉和转基因抗虫棉的杂种优势大幅度提高产量,利用彩色棉的杂种优势来提高纤维品质。     

转Bt基因抗虫棉杂种优势利用研究

利用河北省审定的棉花品种或新品系与美国抗虫棉新棉 3 3 B及我国自育的 2个抗虫棉品系配制杂交组合 ,分析了转 Bt基因杂交抗虫棉的优势表现。结果表明 ,转 Bt基因杂交棉具有较大的产量优势。在产量构成因素中 ,单铃重的增加较大 ,其次是衣分 ,单株结铃数优势最小。对纤维品质分析表明 ,抗虫杂交棉纤维品质一般具有负优势。纤维长度和比强度多低于抗虫亲本和对照 ,麦克隆值增大 ,整齐度好于抗虫亲本和对照     

Heterotic patterns in rapeseed (Brassica napus L.): II. Crosses between European winter and Chinese semi-winter lines

Chinese semi-winter rapeseed is genetically diverse from European winter rapeseed. Our objectives were (1) to evaluate the potential of semi-winter rapeseed for winter rapeseed hybrid breeding, (2) to assess the relative importance of general combining ability (GCA) vs. specific combining ability (SCA) among combinations between Chinese semi-winter and European winter rapeseed, and (3) to compare the strategies to predict heterosis based on parental genetic distance (GD) estimated from AFLP marker data and GCA for hybrid performance. Four winter male sterile lines from Germany as testers were crossed with 14 Chinese semi-winter rapeseed lines to develop 56 hybrids, which were evaluated together with their parents and commercial hybrids for seed yield, oil content and protein content under three environments in Germany. The Chinese parental lines were not adapted to local environmental conditions as demonstrated by lacking winter hardiness and poor seed yields per se . However, the hybrids between the Chinese parents and the adapted winter rapeseed lines exhibited high heterosis for seed yield. About 20% of the hybrids were significantly superior to the respective hybrid control under three environments. Additive gene effects mainly contributed to hybrid performance since the variance components of GCA were higher as compared with SCA. The correlation between parental GD and hybrid performance was found to be low whereas the correlation between GCA and hybrid performance was high and significant, with correlation coefficients of 0.95 for seed yield, 0.87 for oil content, and 0.91 for protein content, indicating that GCA can predict hybrid performance. These results demonstrate that Chinese semi-winter rapeseed germplasm has a great potential to increase seed yield in winter rapeseed hybrid breeding programmes in Europe.     

陆地棉优异种质间的杂种优势和配合力分析

采用 NC 交配设计 ,对包括转基因抗虫棉、常规棉、柱头外露种质系、彩色棉等 1 0份陆地棉优异亲本交配后 ,杂种 F1的 1 0个性状的杂种优势和配合力进行了分析。结果表明 ,皮棉产量超高优势的平均值为 - 2 .91 % ,1 0个组合具正向的杂种优势 ;中亲优势的平均值为 2 2 .45 % ,2 1个组合均具有正向的中亲优势 ;竞争优势的平均值为 -1 4.2 1 % ,4个组合出现正向竞争优势。其它产量性状中单株铃数的杂种优势最为明显。纤维品质性状 ,2 .5 %跨长的优势明显 ,麦克隆值的负向优势明显。高亲值、中亲值和低亲值与 F1平均值的相关关系表明 ,多数性状 F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切。配合力上 ,新棉 33B、680 2、94AP1 4、96- 67、 99- 1 6和 99- 5 5表现较显著的GCA效应 ;SCA效应显著的 7个性状中 ,A1 B3、A4B1、A5 B3等组合有 6个性状的 SCA效应值为正。     

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。