玉米穗三叶叶面积主基因+多基因遗传模型分析

以玉米组合PH6WC/7873的六世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,在春播和夏播条件下,研究了玉米穗三叶叶面积的主基因+多基因遗传规律,旨在为玉米株型、高光效育种提供理论基础。结果表明,春播和夏播环境下,穗三叶叶面积均检测到主基因,穗三叶叶面积在春播环境下符合D-2模型,夏播环境下符合E-1模型。春播环境下,穗三叶叶面积的多基因遗传率在B1、B2、F2世代分别为87.22%、83.64%、49.38%,以多基因遗传为主。夏播环境下,穗三叶叶面积在F2世代存在较大的主基因遗传率(75.82%),以主基因遗传为主。由此可见,叶面积在夏播和春播环境下,受主基因和多基因的控制表现并不一致,因此要注意在不同的环境下,选择不同的方法对叶面积进行改良。     

玉米穗上叶间距主基因+多基因遗传模型分析

为了对玉米穗上叶间距进行遗传改良,以玉米PH6WC与7873杂交组合的6个世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,在春播和夏播条件下,研究了玉米穗上叶间距的主基因+多基因遗传规律。在春播条件下,玉米穗上叶间距的最适模型为E-0模型,检测到2对主基因,以多基因遗传为主。在夏播条件下,玉米穗上叶间距的最适模型为E-1模型,检测到2对主基因,以多基因遗传为主。因此,可以采用轮回选择和聚合回交的方法积累微效基因,对玉米穗上叶间距进行遗传改良。     

玉米穗位高的主基因+多基因的遗传模型分析

为了探索玉米穗位高的遗传规律,以玉米杂交组合PH4CV×昌7-2(组合I)和PH6WC×7873(组合Ⅱ)的六世代(P1,P2,F1,B1,B2,F2)为材料,在春播和夏播环境下,研究了玉米穗位高的主基因+多基因的遗传规律。结果表明:春播条件下,组合Ⅰ的穗位高符合E-3模型,组合Ⅱ符合E-1模型;夏播环境下,组合I的穗位高符合D-3模型,组合Ⅱ符合C-0模型。结论:春播环境下,组合Ⅰ和组合Ⅱ的穗位高均以主基因遗传为主,可以采用单交重组或简单回交转育方法进行改良;夏播环境下,组合Ⅰ和组合Ⅱ的穗位高均表现为多基因遗传,可以采用聚合回交或轮回选择方法来累积增效基因,提高选择效率。     

玉米茎粗主基因+多基因遗传模型分析

以玉米杂交组合PH4CV×昌7-2(组合I)和PH6WC×7873(组合Ⅱ)的6个群体P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,研究了春播和夏播条件下玉米茎粗的主基因+多基因遗传规律。结果显示,组合Ⅰ的茎粗在2种环境下均受D-2模型控制。组合Ⅱ的茎粗在春播环境下符合E-1模型,在夏播环境下符合D-2模型。在春播环境下,组合Ⅰ和组合Ⅱ的茎粗均以主基因遗传为主,可以采用单交重组或简单回交转育的方法来提高育种的效率。在夏播环境下,组合Ⅰ和组合Ⅱ的茎粗均表现为多基因遗传,可以采用聚合回交或轮回选择来累积微效基因,从而提高育种效率。     

番茄主要株型参数主基因-多基因混合模型分析

选用叶片平展的173和叶片上冲的101番茄品系为亲本,获得P1、F2、F1、B1、B2和F2共6个世代材料.采用"主基因-多基因混合遗传模型"分析方法,分析叶片夹角和披垂值的遗传特性.结果表明:叶片夹角受一对加性主基因 加性一显性多基因控制,符合D-2模型:主基因的加性效应为8.45,表现为增效,遗传率在B1、B2和F2群体中分别为48.85%、29.7%和55.99%;多基因的加性效应为-3.12,显性效应为-0.94,均表现为减效,多基因遗传率在B1,B2和F2群体中遗传率为5%-30.6%.叶片披垂值受加性-显性-上位性多基因控制,符合C模型;多基因遗传率在B1,B2和F2群体中分别为57.6%、43.39%和 72.19%.叶片夹角和披垂值均具有数量性状遗传特征,遗传率中等.     

微胚乳超高油玉米株高和穗位高的主基因+多基因遗传模型

以2个微胚乳超高油玉米组合的P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个世代为材料,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,研究了株高和穗位高的遗传。对2个不同组合的研究结果表明:组合I株高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型;穗位高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为27.27%、37.36%和58.59%。组合II株高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为18.41%、1.03%和12.61%;穗位高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型。     

糯玉米叶夹角的遗传模型分析

为了研究控制玉米叶夹角的基因遗传规律,以株型存在显著差异的2个糯玉米自交系组配的P_1、P_2、F_1、BC_1、BC_2、F_2 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,探明控制糯玉米叶夹角的遗传模型,并进行遗传参数估计。结果表明,F_1叶夹角杂种优势表现为负向离中亲优势,无超亲优势;糯玉米穗上第一叶叶夹角与穗下第一叶叶夹角遗传模型相同,均受2对加性-显性-上位性主基因控制,穗上第一叶叶夹角BC_1、BC_2、F_2主基因的遗传率分别为63.96%、72.90%、82.55%,穗下第一叶叶夹角BC_1、BC_2、F_2主基因的遗传率分别63.41%、71.83%、82.01%;27.58%的表型变异是由环境因素决定,非加性效应大于加性效应,易晚代进行叶夹角性状选择。研究结果为糯玉米叶夹角性状的基因定位和株型育种选择奠定了理论基础。     

航空诱变糯玉米突变体株高穗位高遗传模型

以糯玉米组合M578×S147的P1,P2,F1,B1,B2,F2六世代为材料, 采用主基因+多基因遗传模型分析方法, 研究糯玉米的株高、穗位高的遗传, 结果表明: 株高符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型. 在B1,B2,F2世代, 株高的主基因遗传率分别为12.7%,39.9%,48.4%, 多基因遗传率分别为50.1%,0%,15.3%;穗位高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型, 在B1,B2,F2世代, 穗位高的多基因遗传率分别为32.4%,34.7%,19.8%.     

甜玉米果皮厚度主基因+多基因遗传效应分析

【目的】研究甜玉米果皮厚度的遗传模式,为甜玉米品质改良和分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】以果皮厚度有显著差异的甜玉米自交系T4和T19为亲本配制杂交组合,用主基因+多基因混合遗传模型及P1、P2、F1、B1、B2和F2共6个世代联合分析的方法,对甜玉米果皮厚度性状进行分析。【结果】果皮厚度的最适遗传模型为D-2,即1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传;主基因遗传率大于相应分离世代的多基因遗传率,B1、B2、F2群体的主基因遗传率分别为59.65%,55.17%和65.24%,多基因遗传率分别为37.84%,41.40%和32.65%,主基因的加性效应值为-27.186 4,多基因的加性效应值为0.289 5,显性效应值为5.742 3。【结论】甜玉米果皮厚度以主基因遗传为主,育种中既要重视利用主基因,也要考虑多基因对性状的影响。     

航空诱变糯玉米突变体株高穗位高遗传模型

以糯玉米组合M578×S147的P1,P2,F1,B1,B2,F2六世代为材料, 采用主基因+多基因遗传模型分析方法, 研究糯玉米的株高、穗位高的遗传, 结果表明: 株高符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型. 在B1,B2,F2世代, 株高的主基因遗传率分别为12.7%,39.9%,48.4%, 多基因遗传率分别为50.1%,0%,15.3%;穗位高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型, 在B1,B2,F2世代, 穗位高的多基因遗传率分别为32.4%,34.7%,19.8%.     

高低氮处理下小麦旗叶性状的遗传分析

【目的】旗叶是小麦光合碳固定的重要场所,对小麦产量起十分重要的作用。研究小麦旗叶在高、低氮环境下的遗传特性,分析其遗传机制,为优异株型育种、高产育种提供参考依据。【方法】以科农9204和京411为亲本所构建的188个RIL群体为材料,分别种植在6个不同的高、低氮环境下,通过对群体旗叶性状调查并进行遗传分析,从而确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率,并对小麦旗叶性状与产量之间的关系进行分析。【结果】在遗传估测中,低氮环境下：旗叶长在E3环境的最适遗传模型为2MG-CE,即2对互补作用主基因遗传模型,其加性×加性上位性互作效应值为1.098,主基因遗传率为31.35%,在其他低氮环境下均表现为多基因遗传;旗叶宽均表现为多基因遗传;旗叶面积（除E5）的最适遗传模型均为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为1.884,主基因遗传率为36.7%,在E5为多基因遗传。高氮环境下：旗叶长（除E4）的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为1.133,主基因遗传率为32.6%,在E4环境的最适遗传模型为2MG-ER,即2对隐性上位主基因遗传模型,其第一对主基因的加性效应值为1.431,第二对主基因的加性效应值为1.108,主基因遗传率为51.77%;旗叶宽（除E2）的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为0.119,主基因遗传率为37.29%,在E2表现为多基因遗传;旗叶面积的最适遗传模型为2MG-CE,加性×加性上位性互作效应值为3.067,主基因遗传率为44.42%。旗叶性状在不同环境的遗传模型不同,在高氮环境下遗传较为稳定,在低氮下受环境影响较大。在旗叶与产量性状的相关性分析中,旗叶性状与穗粒数、穗粒重、单株产量之间呈显著正相关,且在不同环境下的影响程度不同。【结论】旗叶性状易受外界环境影响,在高、低氮环境下的表现不同。旗叶在低氮环境下表现为不同的主基因遗传和多基因遗传;在高氮环境下大多表现为主基因遗传,由2对基因控制,并且存在基因之间的相互作用,且可能存在效应较大的主效QTL。改善旗叶性状可以提高小麦的单株产量、穗粒重等产量性状。     

增密对我国玉米产量-叶面积指数-光合速率的影响

【目的】探究我国玉米增密过程中地上部群体结构和功能变化,为合理密植提供理论依据。【方法】本文共收集了82篇公开发表的学术论文,获得1 338组产量-密度数据,其中包括1 200组最大叶面积指数（LAI_max）-密度数据,475组穗位叶最大净光合速率（Pn_max）-密度数据。根据播种日期将总样本划分为春玉米和夏玉米2组,综合运用边界线分析和方程拟合等多种方法,对玉米产量、种植密度、光合速率三者之间的关系进行了分析。【结果】（1）我国玉米获得最高产量（11.5 t·hm^-2）时,种植密度为10.0×10⁴plants/hm²。获得最高产量时,春玉米和夏玉米种植密度相近,但春玉米产量较夏玉米高13.0%。（2）当密度达到11.0×10⁴plants/hm²时,LAI_max达到平台值,将不再随密度增加而增大。在LAI_max达到6.4时,可获得最高产量。春玉米LAI_max的平台值较夏玉米高17.6%。用对数函数分析穗位叶Pn_max-密度,穗位叶Pn_max-LAI_max的变化关系时,发现密度和LAI_max增大均导致Pn_max下降,在夏玉米表现尤为显著。（3）分析不同年代品种数据发现,随年代变化产量逐步提高,LAI_max和穗位叶Pn_max不断增大。【结论】增加种植密度是提高玉米产量的重要途径之一。随密度进一步增加,玉米叶片光合特性等发生改变,限制了产量的进一步提高。本研究定量综合分析了玉米产量、种植密度、最大叶面积指数、穗位叶光合速率之间的关系,对构建玉米密植高产高效生产系统具有重要意义。     

谷子株高及穗部性状主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】株高和穗部性状是影响谷子产量的关键性状。探究谷子株高及穗部性状表型变异的遗传规律,为相关性状的遗传改良与基因定位提供参考依据。【方法】以谷子优质品种豫谷18为共同父本,分别与黄软谷和红酒谷杂交,构建2个分别包含250个家系的重组自交系F₇群体（YYRIL和YRRIL）。采用主基因+多基因混合遗传模型,对YYRIL和YRRIL群体在2个环境下的株高、穗长、穗下节间长、穗码数、穗粒重等5个农艺性状的表型数据进行遗传分析。【结果】5个性状在所有环境中均表现连续变异且存在超亲分离现象,峰度和偏度绝对值小于1,近似正态分布,呈现数量性状的典型遗传特点。性状间相关性分析表明株高与穗长、穗下节间长在所有环境中均呈极显著正相关,穗码数与穗粒重呈极显著正相关。遗传模型分析显示YYRIL和YRRIL群体株高的最适遗传模型分别为PG-AI和PG-A多基因模型,多基因遗传率分别为95.15%和91.27%。2个群体穗码数的最适模型均为PG-AI,多基因遗传率为70.07%—71.58%。穗下节间长在2个群体的最适遗传模型分别为4MG-CEA和3MG-CEA,均为等加性主基因模型。穗下节间长在YYRIL群体的主基因遗传率为9.69%,4对主基因加性效应值相等,均为-0.34,具有负向效应;穗下节间长在YRRIL群体的主基因遗传率为45.78%,3对主基因加性效应值相等,均为1.17,具有正向效应。穗长在YYRIL群体的最适模型为MX2-ED-A,即2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为43.56%,多基因遗传率为50.56%。控制穗长的2对主基因加性效应值分别为-1.21、1.68,多基因加性效应较小,为-0.0017;穗长在YRRIL群体的最适模型为MX2-AE-A,即2对累加作用主基因,加性多基因混合遗传模型;穗长的主基因遗传率为46.40%,多基因遗传率为46.91%。控制穗长的第1对主基因加性效应值为1.53,具有正向效应,第1对主基因加性×第2对主基因加性上位性互作效应值是0.60,多基因加性效应值为-0.47,表现为较低的负向遗传效应。穗粒重在YYRIL群体的最适遗传模型为MX2-ED-A;符合2对显性上位主基因+加性多基因模型,主基因遗传率为69.09%,多基因遗传率为12.08%;控制穗粒重的2对主基因加性效应值分别为0.58、5.82,以第2对主基因的加性效应为主,多基因加性效应值为-3.81。穗粒重在YRRIL群体的最适遗传模型为3MG-PEA,即3对部分等加性主基因遗传模型;穗粒重的主基因遗传率为81.10%,3对主基因加性效应值分别为-2.68、-2.68和2.66,前2对主基因的加性效应值相同,且均为负向效应。【结论】谷子株高、穗码数的最适遗传模型相似,均服从多基因遗传,遗传率较高,受环境影响较小;穗下节间长的遗传受主基因控制,主基因遗传率偏低,受环境影响较大,在栽培中应充分考虑环境因素;穗长遗传受主基因和多基因共同控制;穗粒重在2个群体均服从主基因遗传,主基因遗传率较高,可能存在主效QTL。     

水稻单穗质量和千粒质量的遗传分析

选择单穗质量和千粒质量较小的亲本CB1和CB7与较大的亲本CB4配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立了相应的P1、F1、P2、B1、B2、F2群体,将其分为中、晚2个生产季节种植,考察了穗质量与粒质量性状.利用主基因+多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则(AIC)在B1、B2、F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量.结果表明:单穗质量在所有B1、B2、F2中均符合1对主基因+多基因模型模式;主基因遗传率为58.06%～75.60%,多基因遗传率为5.03%～25.46%,总基因型遗传率为68.07%～96.68%;同一遗传群体不同种植季节下主基因遗传率无明显差异,但同一季节下CB7/CB4组合群体主基因遗传率均比CB1/CB4组合群体大,表明单穗质量遗传分析时应考虑到构建遗传群体的亲本选择问题;千粒质量在所有B1、B2、F2中均符合1对加性主基因+加-显性多基因模型模式,其中CB1/CB4组合群体中季主基因遗传率最高,为60.06%～69.38%;CB1/CB4组合群体中季多基因遗传率最小,为10.73%～23.21%;CB1/CB4组合群体中季总基因遗传率为71.48%～83.55%;CB1/CB4组合群体中季一阶参数d值最小,说明粒质量遗传研究时需要考虑构建遗传群体的亲本及种植季节的选择问题.     

色素万寿菊W217花瓣中叶黄素含量的遗传分析

利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对万寿菊W217×W203组合的P1、P2、F1、B1、B2和F2共6个世代的叶黄素含量进行遗传分析。结果表明,色素万寿菊叶黄素含量性状最优遗传模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因遗传效应为主,多基因效应为辅。主基因加性效应、显性效应和上位性效应作用很大,在B1群体中主基因遗传率为78.47%,B2群体中主基因遗传率为86.86%、多基因遗传率11.77%,F2群体中主基因遗传率为60.82%、多基因遗传率38.42%。可见,色素万寿菊叶黄素含量性状遗传变异中主基因作用大于多基因作用。