大豆主要农艺性状的QTL分析

【目的】大豆的多数农艺性状均为重要的数量性状。对大豆的数量性状进行基因定具有重要的研究和应用价值。【方法】以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本，东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:10代重组自交系的154个株系为实验材料。164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增，并构建遗传图谱。对亲本间表现多态的12个农艺性状进行了调查及QTL分析。【结果】农艺性状包括品质性状（蛋白质含量、油分含量、蛋脂总量等）；产量性状（单株荚数、单株粒重、百粒重等）和其它农艺性状（株高、生育期、分枝数、主茎节数、平均叶长、平均叶宽等）。结果表明，12个农艺性状共检出68个QTLs。每个性状的QTLs检出个数从平均叶宽的3个到百粒重、株高等的8个，平均每个性状检测出5.8个。与国内外对应农艺性状QTL检测结果相比，多个性状的QTL位点均一致，说明QTL检测准确率较高，可以进一步用于分子辅助育种。【结论】获得了大豆12个重要农艺性状的68个主效QTLs。     

大豆形态性状的QTL分析

大豆的多数农艺性状均为重要的数量性状,对大豆的数量性状进行基因定位具有重要的研究和应用价值.以美国半矮秆大豆品种Charleston为母本,东北农业大学高蛋白大豆品系东农594为父本及其F2:14代重组自交系的154个株系为试验材料.164个SSR引物经亲本筛选后用于群体扩增,并构建遗传图谱.对亲本间表现多态的8个农艺性状进行了调查及QTL分析.结果表明,9个农艺性状共检出25个QTLs,每个性状的QTLs检出个数1～10个不等,平均每个性状检测出3.1个.与国内外对应农艺性状QTL检测结果相比,多个性状的QTL位点均一致,说明QT检测准确率较高,可以进一步用于分子辅助育种.     

南方大豆皱叶发生时叶片形态变化及其对产量性状的影响

【目的】研究南方大豆皱叶发生时叶片形态特征变化及皱叶对产量性状的影响,为明确皱叶对大豆叶片形态、农艺性状和产量相关性状的影响程度及揭示大豆皱叶发生机制提供数据支撑。【方法】利用皱叶症近杂合异质系材料GY_C （皱叶）和GY_N （正常）,采用随机区组试验设计,研究大豆皱叶症级为4时,叶片形态、叶绿素含量、光合气体交换参数、农艺及产量相关性状的变化。【结果】皱叶发生后叶片主脉薄壁细胞、皱缩处叶片增厚,叶缘处叶片变薄。叶片皱缩处栅栏组织和海绵组织排列不规则,叶缘处出现多层薄壁细胞。皱叶发生时,大豆叶片鲜重和干重、叶柄鲜重和干重、叶柄长和粗、叶片长和宽、叶面积等形态指标均显著减少（P<0.05,下同）。皱叶的叶绿素含量分布不均,但对光合气体交换参数无显著影响（P>0.05）。大豆发生皱叶后成熟期平均提前3.33 d,茎秆变细,抗倒伏性变差,株高、底荚高、主茎节数等农艺性状也有减少趋势,但不同年份有所不同。皱叶导致大豆单株干物质重、单株荚数、单株粒数、单株粒重、百粒重等产量相关性状显著减少,GY_C较GY_N两年平均减产43.11%。皱叶发生时大豆籽粒蛋白含量有降低趋势、油分含量有增高趋势,但不同年份存在差异。【结论】南方大豆皱叶发生时形态上主要因叶缘不能正常伸展所致,皱叶（症级为4）发生后大豆叶面积减少,植株干物质积累变少,生育期缩短、抗倒伏性变差,严重影响单株粒重等产量相关性状。     

大豆抗烟粉虱（Bemisia tabaci Gennadius）与农艺品质性状的关系

 【目的】烟粉虱（Bemisia tabaci Gennadius）是一种严重的灾害性害虫,对大豆的危害十分严重。了解大豆的农艺、品质性状与抗烟粉虱的关系,为大豆抗烟粉虱遗传和育种研究提供参考。【方法】以213个国内外大豆品种作为试验材料,鉴定其单叶、单株感染的烟粉虱2～4龄若虫的数量,同时调查各品种的结荚习性、种皮色、子叶色、株高、底荚高、主茎节数、主茎粗、分枝数、总荚数、总粒数、单株粒重、百粒重、荚长、荚宽、籽粒的蛋白质和脂肪含量等。用SPSS16.0统计分析软件分析烟粉虱数量与各种农艺性状的关系。【结果】大豆单叶感染烟粉虱的平均数能够代表大豆品种对烟粉虱的抗性。大豆感染烟粉虱的数量受结荚习性、株型、产量、籽粒品质等多种因素影响。不同结荚习性大豆品种单叶感染烟粉虱的平均数存在显著差异,有限结荚习性＞亚有限结荚习性＞无限结荚习性。单叶感染烟粉虱的平均数与茎粗呈极显著的正相关,相关系数为0.282**;与单株粒重、籽粒蛋白质含量呈显著的正相关,相关系数为0.165*、0.166*;与种皮色、子叶色、株高、主茎节数、分枝数、籽粒脂肪含量的相关不显著。【结论】大豆对烟粉虱的抗性受结荚习性、茎粗、单株生产力、籽粒蛋白质含量等综合性状影响。     

大豆产量有关性状QTL的检测

 【目的】研究大豆产量和生物量、叶面积指数、冠层以及产量构成因素间的相关性,定位控制这些性状的QTL。【方法】以地理和遗传来源均有较大差异的北方亲本科丰1号和南方亲本南农1138-2所衍生的184个重组自交家系2年有重复的田间试验结果进行产量有关性状的QTL分析。【结果】（1）产量与地上部生物量、叶面积指数、根重、冠层宽和高等均有极显著正相关,相关系数0.5～0.7。（2）地上部生物量检测到7个QTL,贡献率6.2%～21.1%,其中2年重复检出1个（qSBO-1）;根重8个QTL,贡献率5.2%～20.1%,重复检出1个（qRTB1-1）。（3）开花期叶面积指数5个QTL,贡献率6.4%～17.2%;结荚期叶面积指数5个QTL,贡献率7.3%～26.2%,重复检出1个（qLAIR3A2）;冠层宽4个QTL,贡献率6.3%～13.1%,重复检出1个（qCWD1b-2）;冠层高11个QTL,贡献率5.2%～9.2%,重复检出4个（qCHH-1、qCHO-1、qCHO-2和qCHO-3）。（4）百粒重6个,荚粒数2个,荚数1个QTL,贡献率6.9%～15.7%;分枝荚数5个,主茎荚数3个QTL,贡献率6.3%～11.1%;主茎节数8个QTL,有效分枝数3个QTL,贡献率4.7%～15.2%。（5）根重和地上部生物量各有1个,R1(始花期)和R3(始荚期)叶面积指数各有2个,冠层宽和高各有2个,产量与荚数各有1个,百粒重和分枝荚数各有1个,荚粒数和主茎节数各有1个,分枝荚数与有效分枝数各有1个共享的QTL。【结论】大豆产量有关的13个性状共检测到68个QTL;年份间有重复检出的,但不多,其表达较大程度上与环境有关;尽管性状间普遍有相关、有共享的QTL,但不多,各有其遗传体系;产量有关性状中很少有贡献率大的主效QTL,产量育种要考虑多数基因聚合的技术。     

黄淮海地区夏大豆(南片)46份大豆品种(系)农艺性状综合分析

【目的】综合分析黄淮海地区夏大豆(南片)46份大豆品种(系)农艺性状,为黄淮海夏大豆(南片)资源利用以及优质种质的筛选提供参考。【方法】以2020年国家黄淮海夏大豆(南片)中间试验参试的46个大豆新品种(系)为材料,对9个农艺性状进行遗传变异分析、主成分分析、聚类分析,并综合分析。【结果】不同材料间9个农艺性状指标表现出较大差异;有效分枝数、底荚高度变异系数最大;产量与单株粒数、单株粒重呈极显著正相关,与百粒重呈显著正相关;单株粒重与单株有效荚数、单株粒数均呈极显著正相关;百粒重与单株粒重呈极显著正相关,与有效分枝数呈显著负相关;分枝数与底荚高度呈极显著负相关。将9个性状转化为3个主成分,累计贡献率达66.5%,并对46个品种(系)进行综合评价;供试材料分成3个类群,其中类群Ⅰ株型较高大、分枝性较好、百粒重较大、丰产性好。类群Ⅱ百粒重最大、株型矮小、分枝数少、丰产性差。类群Ⅲ分枝数最多、百粒重最小、株型中等偏小、丰产性一般。【结论】黄淮海夏大豆(南片)种质资源多样水平较高,遗传多样性丰富。通过“产量因子”、“主茎因子”、“分枝因子”三者相互联系、相互制约的关系选择优良亲本。得分最高的有5个品种(系),分别为郑1440、周豆34号、濮豆5110、恒豆6号、南农47,可作为优良亲本参考改良当地大豆品种。类群Ⅰ可作为多目标性状综合性状较好的优良亲本,类群Ⅱ可作为选育大粒品种的优良亲本,类群Ⅲ可作为选育多分枝品种的优良亲本。     

QTL consistency for agronomic traits across three generations and potential applications in popcorn

Favorable agronomic traits are important to improve productivity of popcorn. In this study, a recombinant inbred line(RIL) population consisting of 258 lines was evaluated to identify quantitative trait loci(QTLs) for nine agronomic traits(plant height, ear height, top height(plant height subtracted ear height), top height/plant height, number of leaves above the top ear, leaf area, stalk diameter, number of tassel branches and the length of tassel) under three environments. Meta-analysis was conducted then to integrate QTLs identified across three generations(RIL, F2:3 and BC2F2) developed from the same crosses. In total, 179 QTLs and 36 meta-QTLs(m QTL) were identified. The percentage of phenotypic variation(R2) explained by any single QTL varied from 3.86 to 28.4%, and 24 QTLs with contributions over 15%. Nine common QTLs located in the same or similar chromosome regions were detected across three generations. Five meta-QTLs were identified including QTLs in three independent studies. Seven important m QTLs were composed of 11–26 QTLs for 4–7 traits, respectively. Only 11 m QTLs were commonly identified in the same or similar chromosome regions across agronomic traits, popping characteristics(popping fold, popping volume and popping rate) and grain yield components(ear weight per plant, grain weight per plant, 100-grain weight, ear length, kernel number per row, ear diameter, row number per ear and kernel ratio) by meta-QTL analysis. In conclusion, we identified a list of QTLs, some of which with much higher contributions to agronomic traits should be valuable for further study in improving both popping characteristics and grain yield components in popcorn.     

菜用大豆主要农艺性状的相关性、聚类及主成分分析

对沿淮地区广泛种植的41个菜用大豆品种的生育期、株高、茎粗、倒伏性、主茎节数、结荚高度、单株荚数、单株有效荚数、荚长、荚宽、单荚粒数、鲜豆百粒质量等12个主要农艺性状进行了测定,并进行了变异、相关、聚类及主成分分析。结果表明,41个菜用大豆品种的12个农艺性状均存在较大的变异,其中结荚高度变异最大(变异系数31.41%),荚宽的变异最小(变异系数为6.45%)。相关性分析表明,除生育期与株高、单株荚数、荚长,荚长与荚宽间的相关系数大于0.5外,其他指标间的相关系数的绝对值小于0.5。通过聚类分析,利用类平均法在欧氏距离5.597 3处可将41个菜用大豆品种划分为4大类群, 各类群的农艺性状差异明显。主成分分析表明,生育期、株高、茎粗、倒伏性、主茎节数、结荚高度及单株荚数等7个农艺性状累计贡献率为87.028 1%,可以反映出菜用大豆主要农艺性状的基本特征。     

大豆在遗传改良过程中某些农艺性状演化的研究进展

育种工作者通过遗传改良大幅度提高了大豆的产量,同时农艺性状在遗传改良过程中也发生了很大的变化,产量随着育成年代的增加而增加,单株荚数和粒数对产量影响较大,叶面积随育成年代呈增加的趋势,子粒含油量随着蛋白质含量的增加而降低。大豆株高不应继续降低,应保持在0.8 m,否则成为产量的限制因子之一,因此进一步开展大豆在遗传改良过程中某些农艺性状及其与产量关系的研究,对选育大豆优良品种和高产栽培有一定的指导意义。     

黑龙江省西部半干旱地区大豆性状的相关性和主成分分析

[目的]为了掌握不同大豆(Glycine max)品种(系)主要农艺性状在黑龙江省西部半干旱地区环境下的相关变异及适应性。[方法]以93份大豆为材料,对大豆17个农艺性状进行了相关性和主成分分析。[结果]产量与单株有效荚数、单株3粒荚数、单株4粒荚数、单株粒数、百粒重和脂肪含量等性状呈显著相关。主成分分析表明,前6个主成分的方差累计贡献率大于80%,可解释生物学性状的绝大部分信息,其中主成分1、2、4主要反映产量相关性状,主成分3、5、6主要反映品质相关性状。[结论]该研究可为大豆杂交亲本的选择和资源的利用提供理论依据。     

大豆多个数量性状的典型性相关分析

对大豆高油组合、高蛋白组合及常规组合材料的2个品质性状、9个农艺性状进行典型性相关分析,结果表明:品质中起主要作用的是脂肪含量,农艺性状中起主要作用的依次是主茎节数、单株粒重、全株荚数、底荚高度、全株粒数;生殖生长期和生育期对脂肪含量的影响最小。脂肪含量与单株粒重、全株荚数、底荚高度的选择有相互促进作用,可同时进行选择和改良;脂肪含量与主茎节数、全株粒数间存在一定的矛盾。     

黑龙江省中熟大豆品种主要农艺性状演变趋势的研究

黑龙江省近20年来中熟大豆品种遗传改进的明显趋势是株高、有效节数、一二粒荚数、三四粒荚数、单株荚数、单株粒数、每荚粒数和单株粒重增加,底荚高度略有增加。分枝数、蛋白质含量呈现先增后减的趋势．脂肪含量呈现先减后增的趋势,百粒重变化不大。株高、有效节数、三四粒荚数、单株荚数、单株粒数、百粒重与单株粒重呈显著或极显著的正相关。各性状对单株粒重的贡献大小依次为单株粒数、单株荚数、三四粒荚数、株高、有效节数、百粒重。提高单株粒数、单株荚数、三四粒荚数．兼顾株高、有效节数、百粒重是该区大豆育种的主攻方向。     

东北优质大豆品种的遗传多样性分析

为了解决目前大豆品种的遗传基础狭窄,亟待拓宽的问题,利用540份大豆品种资源,进行种植和重要农艺性状调查,对品种间的遗传相似系数进行分析,通过相关性分析挖掘出影响产量和品质的主要农艺性状。结果表明：大豆品种资源间的遗传相似系数为0.526~13.347,平均相似系数为3.761,品种的平均相似系数大于平均值有211个品种。此结果表明东北大豆品种遗传基础较窄,相似程度较高,大豆品种选育需要拓宽。对大豆8个农艺性状进行简单相关系数分析,单株粒重和单株荚数相关性最大（相关系数为0.758）,其次蛋白质含量与单株粒重(0.274)>蛋白质含量与百粒重(0.218)>有效分枝数与单株荚数(0.198)>油分含量和百粒重(0.18)>蛋白质含量与单株荚数(0.142)=百粒重与单株粒重(0.142)>有效分枝数与株高(0.103)>有效分枝数与油分含量(0.1)>有效分枝数与单株粒重(0.083)>单株荚数与株高(0.077),其他性状之间呈负相关。由此可见,东北三省的主要大豆品种单位面积产量主要由单株荚数、百粒重蛋白质含量以及有效分枝数等重要农艺性状所决定。对供试540个品种6个重要性状进行通径分析,通径分析的结果表明：对大豆单位面积产量直接贡献最大的有单株荚数和百粒重2个性状,单株荚数主要通过蛋白质含量和有效分枝数增加而提高,而百粒重的增加,则是通过株高的减少实现的。通径系数大小顺序依次是：单株荚数(0.814)>百粒重(0.367)>油分含量(-0.117)>株高(0.032)>有效分枝数(-0.022)>蛋白质含量(0.008)。根据对照品种表现,对540份大豆品种资源的育种价值进行了评价。产量性状较突出的种质：黑农19、龙黑大豆2号和龙品黑09-518;百粒重较大的种质：‘九农14号’、‘长农15号’、‘岭引2号’和‘嫩良6号’;油分含量较高的种质：‘垦农18’、‘长农17’、‘垦丰6号’、‘九丰10号’和‘垦鉴豆15’;蛋白质含量较高的种质：‘永吉紫花猪眼豆’、‘白秣食豆’、‘小粒秣食豆’、‘绿瓤黑豆’、‘宾县黑豆’和‘吉林27号’。     

北京地区夏大豆品种产量构成和主要性状分析

本文对北京地区夏播大豆9个品种(系)的产量构成、蛋白质、脂肪含量及主要性状进行了基本遗传参数、遗传相关分析.结果表明,单株产量与植株高度、主茎分枝、单株粒数遗传相关较大;百粒重与株高呈负相关;单株粒数可通过增加主茎分枝数来提高;北京地区夏播品种应以提高蛋白质水平为主攻目标.     

鲜食糯玉米主要农艺性状相关及通径分析

糯玉米（Zea mays L.var.ceratina Kulesh）单株产量性状是受多基因控制的,且各性状之间也会互相作用. 以广东省选育的15个鲜食糯玉米杂交组合为材料,随机区组设计,调查株高、穗位高、叶片数、穗上叶数、穗位叶长、穗位叶宽、茎粗、果穗长、秃尖长、果穗直径、穗行数、行粒数、轴粗、鲜苞质量和鲜穗质量共15个农艺性状,进行相关性分析及通径分析. 结果表明15个农艺性状中果穗长、轴粗、株高、叶片数和穗位叶宽与鲜穗质量呈显著正相关关系,相关系数从大到小的顺序表现为：果穗长＞轴粗＞叶片数＞穗位叶宽＞株高. 在糯玉米品种选育时,果穗长、轴粗、株高、叶片数和穗位叶宽等可作为关键选育农艺性状.     

春大豆农艺性状与品质相关关系的研究

收集黑龙江省不同地区20个大豆栽培品种(系),对其农艺性状和品质进行相关分析。结果表明,农艺性状变异系数大小依次为生育期、苗期(Ve～R1)、鼓粒期(R5～R6)、百粒重、株高、主茎节数、花期(R1～R3)、结荚期(R3～R5)、单株粒数、单株荚数、主茎粗细、底荚高度;籽粒蛋白质含量与生育期以及苗期、结荚期、鼓粒期的日数、株高、主茎节数和结荚高度呈极显著正相关,与花期日数呈显著相关;籽粒脂肪含量与蛋白质含量呈极显著负相关,与百粒重呈显著负相关,与其它农艺性状间的相关性不显著。     

胡麻两系杂交亲本的配合力及杂种优势分析

【目的】研究胡麻两系杂种优势的亲本配合力遗传基础,为胡麻两系杂交种亲本选配提供理论依据。【方法】选用7份温敏型雄性不育系和11份国内外主栽油用及纤用亚麻优良品种为亲本材料,按照遗传交配设计NCⅡ不完全双列杂交设计配置77（7×11）份杂交组合,利用DPS软件分析两系胡麻杂交亲本14个主要农艺性状和品质性状的遗传效应、亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）效应及与杂种优势的关系。【结果】胡麻两系杂交组合主要农艺性状和品质性状存在显著的遗传差异,其主要表现为加性基因效应遗传的性状有：株高、工艺长度、分茎数、分枝数、每果粒数、千粒重和含油率、油酸、亚油酸、硬脂酸、棕榈酸;同时受加性和非加性基因效应共同影响的性状有：单株果数、单株产量和亚麻酸组分。主要农艺性状与品质性状的狭义遗传力大小顺序分别为：工艺长度>千粒重>株高>每果粒数>分枝数>单株产量>分茎数>单株果数;含油率>亚麻酸>硬脂酸>棕榈酸>亚油酸>油酸。亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）在同一亲本（组合）的不同性状间和同一性状的不同亲本（组合）间存在较大差异,且亲本的GCA效应与SCA效应没有直接的关系。在供试的18份亲本材料中,不育系113S、16-1-1-2、24-1-1-1、T-11和1S,恢复系陇亚10号、天亚9号、轮选3号、Macbeth和AC Watson在某些农艺和品质性状上具有较突出的一般配合力（GCA）效应,是较优的亲本材料。所组配的77份杂交组合14个主要农艺性状和品质性状存在广泛的超亲优势和竞争优势,优势大小因性状而异,其竞争优势与亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）呈极显著正相关,且与亲本GCA的相关性多高于SCA,与恢复系的GCA相关性多高于不育系,强优势组合的特点是双亲或亲本之一具有较高的GCA效应,或具有较高的SCA效应。此外,亲本GCA效应,特别是恢复系的GCA效应对杂种优势的贡献要明显高于不育系。【结论】胡麻两系杂种优势表现与亲本一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）紧密相关,其亲本一般配合力（GCA）,特别是亲本一般配合力（GCA）高的恢复系的选配,是组配强优势胡麻两系杂交育种的关键。     

甘蓝型油菜DH群体10个主要农艺性状的遗传分析

在西安与杭州两环境下,以小孢子培养产生的甘蓝型油菜SG—DH群体为材料,对油菜植株主要产量构成性状、生育特性和含油量以及蛋白质含量等性状进行遗传分析。结果显示：各性状均为多基因控制的数量性状,株高、第一分枝数、荚果长度、初花期与成熟期估计的基因对数与定位的QTL数相近,而千粒重与荚果粒数估计的基因对数少于检测到的QTL数;各性状的偏度和峰度的估算结果显示,株高、初花期、终花期基因间均表现为重叠作用。由各性状之间的偏相关分析得出：两环境中株高与荚果粒数、千粒重呈极显著正相关：3个生育期相互之间表现为极显著负相关;含油量与种子蛋白质含量呈极显著负相关。     

大豆遗传资源农艺性状的鉴定和筛选

对来自于中国黄淮海大豆产区、北方大豆产区和南方大豆产区的316个大豆品种的主要农艺性状进行了鉴定和比较。结果表明,育成品种的分枝数、分枝荚数、单株总荚数明显不及农家品种,而其它性状如主茎荚数、单株粒重、单株粒数和百粒重优于农家品种。以育成品种和农家品种分别所作的相关分析表明,主茎荚数、分枝荚数、单株总荚数均与单株粒数和单株粒重呈显著的正相关;主茎节数与株高、主茎荚数、单株总荚数、单株粒重、单株粒数呈显著正相关;分枝数与分枝荚数、单株总荚数、单株粒数和单株粒重呈极显著或非显著正相关,但与主茎荚数呈负向显著相关;单株粒数与单株粒重显著正相关,百粒重与单株粒重正向显著相关,与单株粒数负相关显著。通过比较和分析,就百粒重、生育期和株高筛选出一些具有极端值的品种,可以用作品种选育的亲本和大豆分子育种如转基因受体或分子标记作图群体的遗传材料。     

水稻植株农艺性状与水稻品质的遗传相关性分析

以35个水稻杂交组合为材料,研究了一些属于不同遗传类型性状间的相关性。结果表明,控制植株农艺性状的遗传效应与影响水稻品质性状的遗传效应间存在较强的相关性。其中,以加性效应间的相关性最为明显;有效穗数、剑叶长宽比和谷粒宽等性状与品质性状间存在正相关,而株高、剑叶长、穗长、每穗粒数、谷粒长和谷粒长宽比等性状与水稻品质性状间存在负相关;有效穗数与糙米率等成对性状间的显性效应相关。