随机交配群体隐性致死纯合基因型出现的平方Logistic模型

从玉米的随机交配特点出发,借助数学理论分析杂种优势和白化苗之间的关系,推导出隐性纯合致死基因型出现的平方Logistic模型。该模型显示,杂种优势能确定群体的遗传结构及比例;认为突变产生的致死基因a,只要Aa存在杂种优势,aa在各代玉米苗期的比例呈现一个类似Logistic曲线的增长过程,直至平衡。aa在平衡状态的比例由AA与Aa的适合度之比决定。杂种优势能使群体的遗传多样性得以长久保持。     

玉米杂种优势育种——自交系群体循环相向选择的原理及途径

杂种优势是一个复杂的生物学现象,由生理、生化和分子机制共同决定.在群体水平上,作物产量取决于作物与环境、个体与群体、个体各个器官之间的协调,杂交育种追求群体优势.在个体水平上追求在特定群体条件下有利于单株产量形成的性状集合,该集合由优势性状、零优势性状和负优势性状组成.杂交导致后代发生遗传变化的机制可分3类:亲本等位基因一致、亲本等位基因不同、亲本含有不同的非等位基因.杂种优势是上述3类基因协调组合和表达的结果,可称为“协调基因表达谱”.该基因表达谱的创建涉及3个阶段的基因重组,即创造自交系选育群体的杂交、自交系选择时的自交和亲本自交系选配的杂交.根据杂种优势的分子机制,具有高配合力的亲本自交系之间,不仅在基因组成上具有一定的互补性,还应有一定的一致性,通过亲本自交系群体的循环相向选择,可以实现这一育种目标.同时,还需要进行协调基因表达谱的特点、形成规律及其与表现型关系的基础研究.注意研究自交系性状优势与基因群组成的一致性和互补性的关系,筛选出能够用于杂种优势预测的分子标记,提出新的杂种优势形成理论和利用途径,为更长远的杂种优势利用奠定基础.     

中群21主要农艺性状遗传增益分析

为提高基因重组频率,改变群体遗传结构,在保持遗传多样性的同时,提高群体的配合力、杂种优势及抗逆性,对从中国农业科学院引入的合成玉米育种群体中群21进行混合选择改良,并从不同轮次中选育育种新材料,为我国玉米育种提供新型种质。结果表明:中群21通过4轮选择,已适应黑龙江省生态条件,其生育日数缩短4d左右,脱水速率、群体产量有了明显的提高,同时耐密性、抗倒性都明显改善,可以从中选育产量高、脱水速率快、适合机械化收获的高配合力自交系。     

论现代动物育种新技术与我国主要畜禽育种目标的结合应用

现阶段国内动物育种的技术重点：基础研究应以高效的遗传种质监测体系和技术为重点：快速准确地从个体、群体、细胞、生化、分子等水平上分析研究畜禽遗传特征，用于亲子鉴定、品种（系）间血缘关系（遗传机理）分析，加大对主效基因、基因多效、连锁和杂种优势的分析及主性状基因的标记。     

突变基因的积累与生殖隔离形成的一个途径（英文）

通过用RR、Rr和rr3种基因型的适合度之比量化R与r基因在后代中的频率,计算r的频率逐代演变的分岔点,研究随机交配群体中的杂合子适合度低于纯合子适合度的突变基因r在群体中的逐代积累过程。揭示了R与r在遗传中的不相容性;遗传漂变能使r在新群体中有较高的频率,超过分岔点,最终形成生殖隔离;同时生物进化的动力仅有突变、遗传漂变、自然选择这3个条件还不够,还需要有杂合子适合度低于纯合子适合度的突变基因,即原有群体的遗传背景对新突变的排斥作用。     

玉米基因差异表达与杂种优势的关系研究进展

综述了玉米基因的差异表达、DNA甲基化、遗传群体等与杂种优势之间的关系等方面的研究进展。     

生殖隔离形成机理的杂合子低适合度分化模型

通过用RR、Rr和rr3种基因型的适合度之比,量化R与r基因在后代中的频率,计算r的频率逐代演变的分岔点,研究随机交配群体中的杂合子适合度低于纯合子适合度的突变基因r在群体中的逐代积累过程。揭示了R与r在遗传中的不相容性;遗传漂变能使r在新群体中有较高的频率,超过分岔点,最终形成生殖隔离;同时生物进化的动力仅有突变、遗传漂变、自然选择这3个条件还不够,还需要有杂合子适合度低于纯合子适合度的突变基因,即原有群体的遗传背景对新突变的排斥作用。     

杜洛克、长白和大约克夏纯种猪微卫星多态性分析

利用8个微卫星标记对杜洛克、长白、大约克夏、长大、杜长大5个种群的等位基因的频率、基因杂合度、平均杂合度、多态信息含量,F-统计量、迁移率以及3个纯种之间的遗传距离进行分析.研究结果表明:各群体的平均基因杂合度存在一定差异,杜长大猪群的平均杂合度高于长大猪群,高于3个纯种群的平均杂合度;3个纯种猪群中,杜洛克平均基因杂合度最低,为0.648 8,大约克夏平均基因杂合度最高,为0.723 3;平均多态信息含量也出现了相同的结果.聚类结果显示:长白、大约克夏间的距离最大,长白、杜洛克间的距离最小,表明长白与大约克夏交配后与杜洛克杂交产生的杂种优势最大,这与实际的杂交组合一致, 遗传距离可以预测杂种优势.Fst衡量等位基因频率群体间方差,显示群体总变异的约有3.9%～11.4%来自种群间,而剩余的88.6%～96.1%则来自种群内, Fst可以作为选育程度的一个指标.     

RAPD标记遗传距离与猪杂种优势相关性的研究

【目的】探讨利用RAPD分子标记技术预测杂种优势的可能性。【方法】利用RAPD技术测定6个亲本群体间的遗传距离，对亲本群体间遗传距离与10个经济性状的杂种优势率进行相关性分析。【结果】亲本间遗传距离与日增重、料重比、屠宰率和平均背膘厚的杂种优势率呈正相关，与瘦肉率、瘦肥肉比、皮率、眼肌面积的杂种优势率呈负相关。并且遗传距离与料重比和眼肌面积杂种优势率的相关系数达到显著程度（P＜0.05），而与肥肉率、内脂率等性状杂种优势率的相关系数则非常小。【结论】亲本间的遗传距离与杂种优势的相关程度随不同性状而异。     

糜子雄性不育突变体的创制和遗传分析

杂种优势是培育高产、优质、高抗作物新品种的主要手段,而雄性不育系的选育直接决定着作物杂种优势育种的成功.利用60Co-γ射线诱变首次创制出糜子(Panicum miliaceum,2n=4x=36)雄性不育突变体M207A,并对其进行了育性鉴定和初步的遗传分析,目的是利用该突变体进行糜子杂交种的选育、在糜子中实现杂种优势的利用.首先采用室内花粉镜检与田间调查相结合的方法对突变体进行了育性鉴定;将突变体与育性正常的糜子品种配组杂交获得的F1和F2群体在不同地点、不同年份、不同季节种植,对不育突变体的遗传模式进行了分析.结果表明:不育株花药褐化,无外露,花药干瘪,不育度在95％以上,不育性状稳定;利用育性正常的品种给稳定的突变体进行授粉,其结实率可达到正常水平;自交F2群体中育性分离比例为35:1,符合单基因座位上同源四倍体基因的理论分离比,说明该突变性状是由隐性单基因控制的可遗传的”无花粉型”细胞核雄性不育.雄性不育突变材料M207A的创制,为糜子杂种优势利用奠定了材料基础.     

杂种优势的进化意义探析——以适合度对随机交配群体遗传多样性的贡献为依据

学术界是从生产的角度出发理解杂种优势的,认为杂种优势就是指杂种F．代个体性状表现优于纯合基因型的情形。这实际上只是看到了杂种优势的现象,进一步分析会发现,杂种优势性状的共同点是有利于自然选择,即提高杂合子的适合度,这才是其本质。也即杂合子在穗长、穗粗、健壮等方面的优势只是适合度在性状上的表现,适合度才是基因型在自然选择中显示其生存优势的指标。该研究模型基于这一界定,使其可用数学表述,并以之为逻辑起点,     

杂种优势的进化意义探析——以适合度对随机交配群体遗传多样性的贡献为依据(英文)

Upon the analogy of definition of heterosis and inbreeding depresstion in terms of population genetics,the heterosis is thought to be evaluated overall with fitness.By establishing a mathematical model,the equilibrium status of three genotypes of random mating population(i.e.RR,Rr and rr) under different fitness,which exposes that heterosis is the precondition for multiallele to exist in the population.The heterosis protects the genetic diversity and makes the population owning a stronger self-control and e...     

随机交配群体隐性致死纯合基因型出现的平方Logistic模型(英文)

From the random mating population of maize, the relationship between heterosis and albino seedling was analyzed by means of mathematical theory, further the square logistic model for the appearance of lethal recessive homozygous genotype was deduced. The model shows that heterosis can determine the genetic structure and proportion of population. It approves, that the proportion of aa in each generation of maize seedlings shows a similar Logistic curve in growth process till equilibrium, so long as Aa containins lethal gene a from mutation presents heterosis. The ratio of equilibrium state of aa is determined by the ratio of AA-Aa fitness. Heterosis is helpful for the keeping of genetic diversity of population.     

用SRAP分子标记鉴定玉米自交系的遗传多样性

以48个玉米自交系为材料,利用SRAP分子标记技术对其进行遗传多样性及杂种优势群进行划分。结果表明:48个玉米自交系可分为六大类群,分析结果与系谱来源基本一致。分类后类间平均遗传相似系数均小于类内平均遗传相似系数,同时生产上推广组合的亲本大多来自不同的大类,结果表明SRAP标记的聚类结果是比较合理的,对于玉米杂种优势群的划分具有参考价值,可以用来结合田间配合力对杂种优势群和杂种优势模式进行进一步的探讨。     

超级杂交稻两优培九产量杂种优势标记与QTL分析

【目的】对超级杂交稻两优培九影响产量及其构成因素性状的杂种优势位点进行定位,在此基础上探讨亲本培矮64S和9311的遗传差异与水稻产量性状的杂种优势间的关系,以探明水稻产量杂种优势的分子预测途径。【方法】应用经单粒传法获得后续世代的219个培矮64S×9311 F8重组自交系（RILs）株系材料与亲本培矮64S回交,并选用151个分布于水稻基因组12条染色体上的SSR多态性标记,构建回交群体RILs BCF1;构建基因组总长为1 617.7 cM、标记间平均距离10.93 cM和含151个分子标记的遗传图谱;采用分子标记技术和自由度不等的单向分组方差两组法、三组法分析,用SAS软件ANOVA分析、混合线性模型复合区间作图等方法,对回交RILs BCF1群体的产量性状及其构成因素的F1表型值进行相关分析、优势预测与QTL定位。【结果】本回交杂种群体RILs BCF1具备多种基因型,遗传变异丰富,性状平均值均显著高于亲本群体重组自交系RILs F8,共筛选到影响RILs BCF1群体产量及其构成因素性状杂种优势的阳性、增效位点74个;其中,三组法所筛选的阳性、增效位点数高于两组法,用这些阳性、增效位点所预测的遗传距离与产量F1性状值的相关性也显著提高;三组法所筛选产量性状的增效位点与两组法所筛选的增效位点完全一致;连锁紧密的位点有成簇分布的现象,每穗空粒数、每穗实粒数、结实率有6个杂种优势位点相同,并与3个产量杂种优势位点重叠,且均处在第7染色体上;通过逐步回归建立了对4个产量性状进行预测的回归方程模型;筛选到28个杂合型的特异性标记,它们与产量性状的表型值显著相关,使用特异性标记可使遗传距离与产量F1性状值的相关系数由全部标记的0.335提高到0.617;定位到3个与产量杂种优势相关的QTL和3个影响每穗实粒数杂种优势的QTL。其中,在第7染色体上影响每穗实粒数和产量杂种优势的QTL QGpp7和QHy7与影响每穗实粒数和产量杂种优势的增效位点的结果相符。【结论】通过增加筛选产量杂种优势阳性位点或增效位点数量、筛选影响杂种优势特异性分子标记的方法,可显著提高分子标记遗传距离与产量F1性状值的相关性,有效提高用分子标记遗传距离对杂种优势预测效率。定位了3个影响产量杂种优势的QTL及3个影响每穗总粒数杂种优势的QTL,分别在第2、3、7、11和12染色体上,其中,影响产量杂种优势的数量性状位点QHy7,贡献率为7.48%,可用于杂种优势的预测和杂交组合的选配。定位于第3染色体RM293-RM468的表型贡献率为14.9%的抽穗期QTL可用于早熟高产水稻的选育。     

玉米4类种质杂种优势利用模式

以唐四平头系统、Lancaster系统、Reid系统和旅大红骨系统的代表性自交系为材料,完全双列杂交,分析各杂交模式的杂种优势和配合力.结果表明:系统间杂交后代的产量等主要性状杂种优势和特殊配合力普遍高于系统内杂交后代;不同杂交模式的超亲优势和特殊配合力均因性状不同而有所差异,单株粒重的超亲优势以L×R、唐×L、唐×R较高,单株粒重特殊配合力以L×R、唐×R、唐×旅较高.     

基因型×环境互作效应对水稻茎秆抗倒性杂种优势的影响

用包括基因型×环境互作效应的加性—显性—加性×加性上位性遗传模型和统计方法 ,对水稻茎秆抗倒性杂种优势进行了研究 .结果表明 ,评价水稻茎秆抗倒性的 5个性状 (秆长、茎粗、茎基抗折力、秆型指数和抗倒指数 )的杂种优势既由基因型控制也受环境 (年份 )互作效应影响 .茎粗对环境的敏感性较弱 ,表现较低的正向群体平均优势和负向群体超亲优势 .基因型×环境互作效应影响了秆型指数和抗倒指数杂种优势表达的程度和方向 .秆长、茎基抗折力在不同环境中均表现正向基因型×环境互作效应 ,这表明随着环境的改善均可增强杂种优势     

陆地棉永久IF_2群体的品质性状杂种优势及相关关系研究

通过对两年3个环境下陆地棉永久IF2群体的品质性状的杂种优势表现及其性状之间的相关性进行分析,研究永久IF2群体品质性状关系,为生产上合理运用永久群体提供科学依据。结果表明,永久IF2群体的品质性状纤维长度、整齐度、纤维强度在不同环境下都具有正向中亲杂种优势,但是优势不大,而马克隆值、伸长率在不同环境下的中亲优势有正向也有负向。单株籽棉产量与纤维长度、马克隆值、整齐度极显著正相关,与伸长率呈极显著负相关,永久群体纤维强度与整齐度具有明显的正向竞争优势。     

陆地棉永久F2群体产量、杂种优势及相关关系分析

利用重组自交系RIL群体两两随机组配构建1套含98个组合的永久F2群体。通过对永久群体7个性状的杂种优势表现及其性状之间的相关性进行分析,探讨永久F2群体经济性状关系。结果表明,永久F2群体的7个性状在2年3点3个不同环境下均具有明显的杂种优势,中亲优势和优势组合率较大;产量构成因子的相关系数中铃重最大,其次是单株结铃数和衣分;永久群体的竞争优势为负向,理论上此永久F2群体不能在生产上直接利用来作为杂交亲本,但可以作为遗传群体的研究材料。