玉米穗高系数遗传主效应及与环境互作效应分析

采用朱军提出的包括基因型×环境互作效应的加性-显性-母体遗传模型(ADM模型)分析方法,研究玉米穗高系数性状遗传主效应及其与环境互作遗传效应.结果表明玉米穗高系数受加性效应、显性效应、母体效应遗传体系共同控制,同时还受显性×环境互作效应、母体×环境互作效应等不同遗传控制体系基因型×环境互作效应显著影响.对穗高系数性状的选择效果受环境影响较大,宜在较晚世代进行选择.育种中根据亲本穗高系数在不同环境中遗传效应预测值组配杂交组合,提高穗高系数育种效率.     

玉米不同叶位叶面积遗传效应及与环境互作效应分析

采用朱军包括基因型×环境互作效应的加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型),研究玉米不同叶位叶面积不同发育时期遗传效应及其与环境互作效应.结果表明棒三叶、穗上叶、穗下叶叶面积在吐丝期、灌浆期、乳熟期、腊熟期、成熟期遗传受到不同遗传体系及基因型与环境互作效应控制,不同叶位叶片面积的广义遗传率和大部分互作广义遗传率在不同发育时期达到极显著或显著水平,均不宜在早代选择.     

玉米出籽率性状多世代联合遗传分析

玉米出籽率是影响果穗同化产物分配状况的重要指标,与单穗产量密切相关,研究其遗传规律对玉米高产育种具有重要的指导意义。本研究以出籽率存在显著差异的2个普通玉米自交系组配的P_1、P_2、F_1、BC_1、BC_2、F_26个世代为试验材料,运用主基因+多基因遗传模型分析方法进行分析。结果表明,玉米出籽率的遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因共同控制;2对主基因和多基因的加性效应与显性效应均表现为增效,加性×加性互作、显性×显性互作、加性×显性互作、显性×加性互作等上位性效应均表现为减效;BC_1、BC_2、F_2主基因的遗传率分别为54.05%、36.26%、48.83%,BC_1、BC_2、F_2多基因的遗传率分别为26.45%、46.36%、31.43%,主基因+多基因总遗传率为81.13%;由此说明主基因与多基因在控制玉米出籽率遗传特性上都具有重要作用,以主基因遗传为主,非加性基因效应大于加性基因效应,同时环境因素对出籽率性状具有一定影响。本研究将为玉米出籽率性状的基因定位和选择育种提供理论指导。     

玉米叶片保绿度遗传主效应及其与环境互作的遗传分析

研究不同环境条件下玉米叶片保绿度性状的遗传主效应及其与环境互作效应;采用朱军提出的基因型×环境互作效应的加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)分析方法;结果表明玉米叶片保绿度的遗传除了受制于基因的加性效应(VA)、母体效应(VD)遗传主效应外,还会明显受到显性效应×环境互作效应(VDE)的影响.组配杂交组合时根据各亲本的遗传效应预测值,选用遗传主效应表现良好以及在不同环境下互作效应表现正向较为稳定的优良亲本做母本,提高选择效果;自交系沈137具有较高的正向加性效应和母体效应,是选育保绿性玉米较好材料.     

多环境下水稻品质性状的遗传分析

稻米品质性状的遗传分析表明 :三套遗传控制体系对各品质性状具有不同的遗传效应。胚乳核基因主要以加性方式作用于直链淀粉含量、碱消值和粒长 ,以显性方式作用于胶稠度和蛋白质含量 ,粒重的直接加性效应和直接显性效应几乎同等重要 ;而母体植株核基因主要以显性方式作用于直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、粒长、粒宽和粒重 ,长宽比的母体加性效应与母体显性效应差异不大。基因型×环境互作对稻米品质性状的影响一般为母体效应×环境互作和细胞质×环境互作 ,但胶稠度、蛋白质含量和粒重三性状还存在直接加性×环境的互作。不同品质性状的遗传率大小、来源均有一定差异 ,直链淀粉含量、碱消值和粒重以直接遗传率为主 ,而胶稠度、蛋白质含量和长宽比以及粒重的互作遗传率主要表现为母体互作遗传率 ,胶稠度主要表现为直接互作遗传率。稻米品质性状的杂种优势包括胚乳直接杂种优势 (简称胚乳杂种优势 )和母体杂种优势。直链淀粉含量、胶稠度、碱消值和粒重既具有胚乳杂种优势 ,又具有母体杂种优势 ;蛋白质含量仅存在胚乳杂种优势 ,而粒长、粒重和长宽比只有母体杂种优势。此外 ,环境对直链淀粉含量、胶稠度和长宽比的杂种优势有较大的影响。     

陆地棉种子各物理性状和油脂性状的遗传分析

采用二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,对陆地棉7个亲本和21个杂交组合的壳指、仁指、毛籽指、种仁率、仁壳比、含油率、亚油酸和棕榈酸等种子物理性状和油脂性状的遗传效应及其各项相关系数进行分析。结果表明：陆地棉种子各性状受胚、细胞质和母体效应三套遗传体系的控制;壳指、仁指、毛籽指、含油率、亚油酸和棕榈酸以基因型与环境互作效应为主,种仁率与和仁壳比由遗传主效应和基因型与环境互作效应共同控制。含油率与种子各物理性状之间都存在着遗传和表现型负相关;种仁率、仁壳比与亚油酸存在着显著的基因型和表现型正相关,与棕榈酸之间存在着显著或极显著的母体显性、胚加性互作和母体加性互作正相关或胚加性和母体加性互作正相关。因此,可以通过种仁率、仁壳比等种子物理性状间接改良种子含油率和棕榈酸等优质品质性状;7个供试亲本中,以''新陆早62''为亲本,可同步提高其后代含油率和亚油酸的品质。     

多环境下玉米自交系叶片保绿度不同发育时期的遗传效应分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型及非条件和条件的分析方法,研究多环境条件下玉米自交系叶片保绿度不同发育时期的遗传效应及与环境互作效应.结果表明玉米自交系在吐丝后某一发育时期叶片保绿度与该时段有关基因的遗传表达有关,也与它在该时段以前的叶片保绿度表现有关,同时还受到基因型×环境互作效应的影响.在不同发育时期和环境条件下,控制玉米自交系叶片保绿度基因的表达效应存在差异.     

玉米叶片蛋白质含量不同发育时期的遗传效应及环境互作效应分析

采用朱军包括基因型X环境互作效应的加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)分析方法,研究了不同环境条件下不同发育时期玉米叶片蛋白质含量的遗传主效应及其与环境互作遗传效应.结果表明:玉米叶片蛋白质含量在不同发育时期(吐丝期、灌浆期、乳熟期、腊熟期、成熟期)分别受到不同遗传效应及其与环境互作效应的影响,育种中需考虑不同遗传效应在不同时期不同环境中的差异.     

籼粳杂交稻米外观品质性状的遗传及基因型×环境互作效应研究

用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型,对籼粳交组合的3个外观品质性状（粒长、粒宽和长宽比）的遗传特性进行了研究。结果表明：在籼粳交组合中,这3个性状的遗传表达主要受母体加性和直接加性效应控制,以母体加性效应为主。母体加性和直接加性效应之间还有显著的负向遗传协方差。部分性状的直接显性、母体显性和细胞质效应方差分量也达到显著或极显著水平。基因型×环境互作主要表现为直接加性×环境、母体加性×环境和母体显性×环境互作。直接遗传率和母体遗传率的估计值都极显著,以母体遗传率较大。显性效应的表现因性状和配组方式而有所不同,基因型×环境互作只影响显性表达的程度,而不改变其方向。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

水稻茎秆抗倒性的遗传及基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应在内的加性-显性-加性×加性上位性遗传模型,分析了不同环境下水稻茎秆抗倒性的遗传特点.结果表明,茎秆抗倒性均受到基因加性、显性、加性×加性上位性及其与环境互作效应的显著影响,其中以显性效应及其与环境互作效应为主.除了茎粗的普通狭义遗传率达40.6%外,其他性状的普通狭义遗传率较低.遗传效应预测结果表明,亲本IR66158-37和IR65600-85有使后代降低秆长、增加茎粗、增大秆型指数、提高茎基抗折力和抗倒指数的遗传效应,明恢63在提高茎基抗折力和抗倒指数上也有明显的正效应,认为这3个品种是超高产新株型育种的优良亲本材料.     

影响玉米孤雌生殖诱导率的因素研究

为加快玉米自交系的选育速度,2009年进行玉米孤雌生殖试验,研究了药物诱导玉米孤雌生殖的方法和效果.试验采用MH(青鲜素)、DMSO(二甲基亚砜)和COL(秋水仙素)3种药剂,5种试验处理,对6份不同遗传背景材料诱导玉米孤雌生殖.结果表明,在已处理的250穗中,平均诱导率为0.022%～0.257%;化学药物配比最佳组...     

玉米籽粒淀粉含量的遗传效应分析

以玉米完整籽粒为试验材料,采用偏最小二乘回归法建立近红外反射光谱测定其淀粉含量的数学模型,光谱预处理结果表明,采用一阶导数+多元散射校正建立淀粉含量的校正模型效果最佳,外部验证结果表明,校正后模型预测结果与化学值之间的相关系数达0.924 0。用13个普通玉米自交系,按NCⅡ设计(6×7)研究玉米籽粒品质性状的遗传效应,结果表明:粗淀粉含量不同程度地体现为种子、母体和细胞质效应,而母体遗传效应和种子直接效应占主导,细胞质效应相对较小,遗传效应以母体加性和胚乳直接加性为主,存在显著的正向母体杂种优势。遗传效应预测值表明,铁7922、郑58是选育高淀粉品种的优良材料,同时说明以校正模型测定其含量结果准确、可靠。     

黄淮海糯玉米品种基因型与环境互作效应分析

【目的】分析黄淮海地区糯玉米区域试验品种基因型与环境的互作效应,为黄淮海地区糯玉米品种选育提供理论参考。【方法】利用AMMI模型和GGE双标图对2018年黄淮海糯玉米区域试验中的18个糯玉米品种（g01～g18）在13个试点的农艺性状（鲜穗产量、穗长、鲜百粒重和出籽率）进行分析,以综合评价参试品种基因型与环境的互作效应。【结果】通过AMMI模型分析发现,鲜穗产量丰产性和稳产性均较好的品种为金跃糯58（g06）和景坡82（g07）,苏玉糯2号（g15）是丰产性较差但稳产性最好的品种（对照）;出籽率高且稳定性好的品种为斯达糯44（g18）和郑白甜糯3号（g05）,对照是出籽率居中但稳定性差的品种;鲜百粒重较重且稳定性好的品种为万糯2018（g04）和金跃糯58（g06）,而对照是鲜百粒重居中但稳定性好的品种;穗长较长且稳定性较好的品种为景坡82（g07）和花糯680（g11）,对照是穗长较短但稳定性好的品种;鲜穗产量、出籽率和穗长的基因型、环境及基因型×环境互作效应均达极显著影响（P<0.01,下同）,鲜百粒重的基因型和环境达极显著影响,基因型×环境互作效应达显著影响（P<0.05）;4个农艺性状的3个主成分累计解释基因型和基因型×环境互作效应（G+GE）均达60.00%以上,说明AMMI模型可较好地解释基因型与环境的相互作用。通过GGE双标图分析发现,万糯158（g03）、金跃糯58（g06）和景坡82（g07）是鲜穗产量丰产性和稳产性均较好的品种,郑白甜糯1号（g02）是长穗丰产且稳定性最好的品种,万糯2018（g04）是鲜百粒重较高且稳定性好的品种,中糯336（g16）是出籽率高且稳定性好的品种。【结论】AMMI模型和GGE双标图的侧重点不同,可实现优势互补。基于二者分析结果,综合表现较好的品种为景坡82（g07）和金跃糯58（g06）,可用于丰产稳产型糯玉米品种选育和推广。     

玉米籽粒脱水速率研究进展

玉米籽粒脱水速率是决定玉米收获时籽粒含水量的主要因素之一。全面系统深入研究玉米籽粒脱水速率这个关键性状,能够有效提高玉米机收籽粒育种效率,迅速加快中国玉米生产全程机械化步伐。因此,本文从玉米籽粒脱水速率测定方法、玉米籽粒脱水速率与其它农艺性状关系、遗传改良及其遗传机制研究等方面,探讨了近年来国内外玉米籽粒脱水速率研究进展。同时,对目前研究中存在的问题进行了分析,并针对每个问题提出其解决对策,这为深入玉米籽粒脱水速率研究提供有利信息。     

几个糯玉米自交系主要性状的配合力及遗传参数分析

利用不同来源的5个糯玉米自交系,用Griffing完全双列杂交方法(4),研究其株高、茎粗、穗位高、穗长、秃尖度、穗粒重、穗行数等10个农艺性状的一般配合力(GCA)、特殊配合力(SCA)和遗传参数。结果表明,除穗长、穗行数的SCA外,其余各性状的GCA和SCA均达显著或极显著水平;穗长、穗行数主要受加性基因控制,其余8个性状同时存在加性基因效应和非加性基因效应,且以加性基因效应为主;在糯玉米的育种中,GCA高的自交系不一定能组配出SCA高的杂交组合,但高SCA的杂交组合中一定有GCA高的亲本。试验材料中,GCA高的自交系为N9603,N9605,N9606,SCA高的杂交组合为N9605×N9604,N9608×N9606,N9608×N9603。     

普通玉米和高赖氨酸玉米杂交后代籽粒性状的表现及其遗传分析

利用５个普通玉米自交系和５个高赖氨酸玉米自交系,按Ｇｒｉｆｉｎｇ方法４模式配制双列杂交组合,分析了杂交Ｆ１代籽粒性状的遗传表现和配合力效应。从平均值看,普通玉米较高赖氨酸玉米在籽粒密度、百粒重和穗粒重性状上普遍为高,而籽粒含水量较低。普通玉米和高赖氨酸玉米杂交Ｆ１代籽粒性状介于中间,但明显偏向普通玉米。以硬质粒普通玉米作亲本可以改良高赖氨酸玉米籽粒的缺陷。配合力分析表明,同一亲本在不同性状间一般配合力效应值有很大差异,同一籽粒性状在不同亲本间一般配合力效应值也有很大差异。籽粒密度和籽粒含水量在遗传上主要受基因加性效应影响;穗粒重和百粒重同时受加性和非加性效应作用。     

花椰菜花球和植株性状的遗传与相关分析

利用包括基因与环境互作的加性-显性遗传模型对6个花椰菜品种(系)完全双列杂交试验的2 a观察资料进行花球性状与植株性状的遗传效应与相关分析.结果表明,年份间的环境差异对亲本和F1的表现影响较小;单球重、球径、球高、可溶性固形物含量、蛋白质含量、总糖含量和VC含量等花球性状以加性效应为主,普通狭义遗传率较高(53.37%-74.45%),株高、株幅和叶片数等植株性状以显性效应为主,且具有较大的环境互作效应,互作狭义遗传率较高(11.79%-37.27%);花球性状与植株性状间的各效应协方差分析表明,成对性状间的相关同时受到遗传主效应相关与环境互作相关的影响,相关性质和大小因性状不同而异,在间接选择时可加以利用,有助于对这些性状进行同步改良.     

基于掖478导入系的玉米雄穗分枝数QTL定位

为玉米雄穗分枝数的遗传改良和分子育种提供参考,以有掖478遗传背景的SL19-22导入系为母本与轮回亲本掖478杂交,构建F2群体,在3种生态环境下田间种植观察亲本及其F2群体的雄穗分枝数,并采用SSR标记和单标记作图法进行基因型鉴定和雄穗分枝数的QTL定位分析。结果表明:2016年在QY、SH和SF环境下,掖478亲本的雄穗分枝数分别为(17.5±2.5)个、(14.8±2.1)个和(19.0±2.4)个,SL19-22亲本分别为(10.2±2.4)个、(11.3±1.7)个和(12.9±1.7)个,F2群体分别为(12.9±2.7)个、(13.9±4.2)个和(14.5±3.8)个,且2亲本的雄穗分枝数差异达显著水平(P0.05)。在SH和SF环境下,检测到在第5染色体umc1225位点处有1个控制雄穗分枝数的QTL位点,其对雄穗分枝数表型变异的贡献率分别为24.4%和33.9%。因此,雄穗分枝数较少的SL19-22亲本可作为种质材料进行雄穗分枝数改良,umc1225则可用于玉米雄穗分枝数的分子标记辅助选择育种。     

玉米籽粒快脱水研究进展

玉米机械化生产尤其是机收是提高中国玉米综合生产能力、促进农民增收的重要措施,而玉米籽粒含水量是影响玉米机收尤其是粒收的主要因素。本文基于已发表的文献分析了玉米籽粒脱水速率的概念及其快脱水品种培育的重要性,归纳了快脱水玉米种质的挖掘、快脱水性状的遗传与基因定位以及快脱水性状的表型选择方面的研究进展,最后从加强玉米籽粒快脱水等机收性状遗传机制的研究,重视早熟、抗倒、抗病、快脱水等优异种质的挖掘和创制,同时重视育种材料的大田和室内的表型选择等三个方面对快脱水玉米育种进行了展望。