陆地棉品质性状的遗传模型分析

[目的]陆地棉品质性状是重要的经济性状,对其品质性状的遗传规律的研究有助于该性状的选择与改良,为陆地棉品质育种和杂种优势利用提供理论依据.[方法]采用增广NCⅡ设计对亲本及F1代的上半部平均长度、整齐度、马克隆值、强度和伸长率等品质性状进行遗传模型分析.[结果]上半部平均长度、整齐度、强度和伸长率性状属于加性遗传模型,上半部平均长度的增减效基因在亲本中的频率不相等,而整齐度和伸长率的增减效基因频率在亲本中分布均匀;马克隆值一般表现为超低亲遗传,而上半部平均长度、整齐度、强度、伸长率表现为超高亲遗传,其增效基因可能为显性或隐性基因.[结论]针对不同品质性状的遗传规律在育种中采用不同的选育策略,对上半部平均长度、整齐度、强度等符合加性模型的性状可在早代选择,但其杂种优势利用潜力不大.     

陆地棉产量与纤维品质性状的遗传相关分析

[目的]通过陆地棉的产量与纤维品质性状的遗传相关分析,为选择育种与杂种优势利用提供理论支持.[方法]采用4×4完全双列杂交分析法,对四个陆地棉品种(系)的产量因素和纤维品质性状遗传效应及遗传相关进行分析,并将遗传相关分解为加性相关和显性相关.[结果]在产量因素中,铃重与衣分的遗传分别以加性效应和显性效应为主,加性效应对衣分与铃重贡献高于显性效应,衣分受环境变异的影响最小,而单铃重、籽棉产量、有效铃则反之;在纤维品质性状中,纤维长度、比强度和马克隆值的遗传以加性效应为主,显性效应不明显,其中纤维长度与比强度的加性效应达到极显著,纤维性状均受环境影响变异较大;棉花产量因素与品质性状之间的相关普遍表现为遗传相关大于表型相关,各性状之间的表型相关、遗传相关及加性相关类似,而显性相关则不同.不仅在陆地棉产量因素和纤维品质性状内部各自存在加性或显性相关性,而且在产量因素与纤维品质性状之间存在加显性相关性,不同性状之间的正负效应不同.[结论]棉花产量因素与纤维品质遗传相关,特别是加性相关可以指导选择育种,而在杂种优势的利用中可以重点考虑显性相关.     

16个陆地棉染色体置换系产量与纤维品质性状遗传效应的初步分析

【目的】评估16个陆地棉染色体置换系的遗传效应。【方法】采用部分双列杂交试验,以16个陆地棉染色体置换系和TM-1为父本,中棉所41、中棉所43、SG506为母本配制51个F1杂交组合,2006年在河南安阳和山东夏津两地种植,获得产量、纤维品质性状数据。利用AD模型软件分析各性状的加性和显性效应。【结果】产量性状比较,铃重加性方差比率最大,铃数最小;显性方差比率籽棉产量最大,铃重最小。纤维长度主要表现出加性效应和显性效应,显性效应稍大于加性效应,整齐度、麦克隆值、比强度的加性方差比例较大,未检测到显性效应。CSB06和CSB12Sh对铃重的正向加性效应显著,CSB14Sh、CSB01对纤维品质的4个或3个性状加性效应显著,CSB01对产量性状的显性效应最大.纤维长度的显性均表现为正值。【结论】CSB06和CSB12Sh可作为改良铃重的亲本利用,CSB14Sh、CSB01可作为改良纤维品质性状的亲本利用。在杂种优势利用时,CSB01可作为改良产量性状的亲本,CSB01、CSB11Sh和CSB06可作为改良纤维长度的亲本。     

陆地棉纤维品质性状遗传效应的分析

以6个陆地棉品种进行完全双列杂交,采用加性-显性遗传模型,对纤维长度、整齐度、强度、伸长率、马克隆值、反射率、黄度、气纺指标等8个品质性状进行了遗传分析,结果表明长度、强度、黄度等性状主要受制于基因的加性效应,其狭义遗传率分别为59.47%、51.68%、51.95%,均达极显著水平。相对遗传进度表明,马值、长度、强度的选择效果好于其他性状。亲本和杂交组合遗传效应预测值表明,在纤维品质中贝尔斯诺是较好的杂交亲本,29-1×贝尔斯诺为较好的杂交组合。     

海岛棉染色体片段导入系改良新陆早40号黄萎病抗性研究

[目的]利用海岛棉7214染色体片段导入系,将海岛棉抗黄萎病性状片段导入陆地棉新陆早40号,进行陆地棉抗黄萎病性状改良的研究.以期为染色体片段导入系在陆地棉抗病性状改良中的应用奠定基础.[方法]选择早熟、优质陆地棉品种新陆早40号为受体亲本,海岛棉7214抗黄萎病染色体片段导入系CSIL035和CSIL155为供体亲本,通过杂交、回交构建研究群体,采用与抗黄萎病性状染色体片段连锁的分子标记,进行目标性状片段的跟踪与检测,并进行受体亲本基因组扫描,结合田间性状鉴定和品质性状检测,选择既携带目标性状片段,又具备受体亲本优良性状的优良品系.[结果]获得新陆早40号抗病性改良株系BCIL1-72.株系BCIL1-72纤维品质优异,其纤维长度31.9 mm、比强度32.8 cN/tex、马克隆值4.1;皮棉产量与对照品种新陆早36号及受体亲本新陆早40号,差异性不明显;属抗枯萎、耐黄萎类型.[结论]利用抗黄萎病染色体片段导入系,能够改良陆地棉抗黄萎病性状,获得高产、优质、抗病品系.     

中熟×早熟陆地棉F_1产量及形态性状的遗传分析

[目的]为选配和利用高产、稳产陆地棉杂交种和品种提供理论依据。[方法]采用MINQUE(1)统计方法,利用AD模型对陆地棉8个亲本和16个F1组合的4个产量性状和3个形态性状进行了遗传分析。[结果]各性状的普通广义遗传率均达极显著水平,特别是铃重、衣分、顶部茎粗的普通广义遗传率达50%以上,单株皮棉产量、单株铃数、株高、子叶节茎粗普通广义遗传率较低,单株皮棉产量和单株铃数的普通狭义遗传力分别为24%和25%,铃重、衣分等性状的普通狭义遗传力较低或为0。亲本的加性效应分析表明,在中35的杂种后代中易选出高产的遗传材料。各组合显性效应分析表明,部分组合的各性状可能表现正向杂种优势。[结论]陆地棉产量性状的遗传受加性效应和显性效应共同控制。     

中熟×早熟陆地棉F_1产量及形态性状的遗传分析

[目的]为选配和利用高产、稳产陆地棉杂交种和品种提供理论依据。[方法]采用MINQUE（1）统计方法,利用AD模型对陆地棉8个亲本和16个F1组合的4个产量性状和3个形态性状进行了遗传分析。[结果]各性状的普通广义遗传率均达极显著水平,特别是铃重、衣分、顶部茎粗的普通广义遗传率达50%以上,单株皮棉产量、单株铃数、株高、子叶节茎粗普通广义遗传率较低,单株皮棉产量和单株铃数的普通狭义遗传力分别为24%和25%,铃重、衣分等性状的普通狭义遗传力较低或为0。亲本的加性效应分析表明,在中35的杂种后代中易选出高产的遗传材料。各组合显性效应分析表明,部分组合的各性状可能表现正向杂种优势。[结论]陆地棉产量性状的遗传受加性效应和显性效应共同控制。     

新疆转Bt基因棉主要性状的配合力和杂种优势分析

[目的]新疆是我国最大的棉花种植基地.转Bt基因抗虫棉能有效抵御棉铃虫灾害,其面积在新疆日益扩大.分析新疆自育陆地棉和转Bt基因抗虫棉的配合力和杂种优势可为快速、有效培育出适应新疆的高产、优质抗虫棉奠定基础.[方法]以6个转Bt基因抗虫棉品种(系)和11个不同来源的常规陆地棉品种(系)为亲本,按照11×6的NCⅡ设计组配不完全双列杂交,得到66个杂交组合,分析杂交组合10个主要性状的配合力及遗传效应和杂种优势表现.[结果]同一亲本各性状间和同一性状不同亲本间的一般配合力效应值不同.[结论]母本A7(丰凯2002)和A10(石K14)在皮棉产量、籽棉产量上具有较高的一般配合力效应值,是较好的丰产品种;父本B5(15-80K)和B3(15-52K)在长度、比强度上具有较高的GCA效应值,是较好的品质品种;组合A9×B2(三棉9号×石抗126)、A10×B4(石K14×112-17K)、A11×B2(66-9×石抗126)、A8×B6(H10-2×16-9K)、A9×B1(三棉9号×金惠2号)和A1×B6(FY11×16-9K)具有高产、优质的潜力;竞争优势分析发现籽棉产量、皮棉产量、单铃重、衣分、长度、整齐度和伸长率7个性状的竞争优势均为正向,其中以皮棉产量和籽棉产量的竞争优势最大,分别达到了14.84％和16.46％.     

新疆棉花三系杂交种产量及品质性状的遗传分析

[目的]对三系杂交棉杂交种F1代产量及品质性状进行遗传分析,揭示亲本材料重要农艺性状遗传效应.[方法]以10个雄性胞质不育系与6个恢复系采用不完全双列杂交设计,配制60个杂交组合,对F1代的2个产量性状和4个纤维品质性状进行杂种优势分析.按照QGAStation软件中的ADM和AD模型,采用MINQUE法分析,调整无偏预测法(AUP)预测各遗传效应值.[结果]产量、马克隆值、纤维长度、比强度和伸长率主要受到加性效应、显性效应和母体效应影响,效应值均达到了极显著水平,衣分主要受显性效应的影响;不同亲本主要性状的加性遗传效应、母体效应存在较大差异.相关性分析表明,各性状间的基因型和表现型遗传相关分量均达到了极显著水平,其中产量与纤维品质多为负相关;纤维品质性状中的纤维长度与比强度、马克隆值与纤维伸长率两对性状之间为正相关,其它品质性状之间均为负相关.[结论]揭示了10个雄性胞质不育系与6个恢复系产量和品质性状的遗传效应,产量和纤维品质品质主要受到加性效应,显性效应和母体效应的共同影响,而衣分仅受显性效应影响,结果为开展新疆三系杂交棉育种选择优势组合提供了一定的理论依据.     

玉米苗期根系相关性状的遗传差异分析

以丹玉13、郑单958、先玉335等玉米品种的10个亲本自交系及其正反交组配的16个杂种F_1为试验材料,在水培体系下测定苗期主胚根、种子根和节根的长度、数目、表面积、体积等18个根系性状,研究根系性状之间的相关性以及亲本间、杂交种间、亲本对杂交种和正反交F_1间根系性状的遗传差异。结果表明:①18个根系性状中,主胚根5个性状间,种子根6个性状间,以及节根7个性状间皆存在显著或极显著正相关,但不同类型的根系性状间相关性较弱。②18个根系性状在供试材料间均存在丰富的变异,其中节根总长、节根体积等性状变异系数较大,主胚根轴根长、种子根平均根长等性状变异系数较小。不同类型根系性状的变异通常表现为节根最大,种子根次之,而主胚根最小。③供试材料间有17个性状存在极显著差异,其中,亲本间有15个性状差异极显著,杂交种间有16个性状差异极显著,亲本对杂交种则有10个性状存在显著或极显著差异,且大多根系性状在杂交种中的表现优于亲本自交系,表现出一定程度的杂种优势。正反交间有12个性状存在显著或极显著差异,说明这些性状可能存在显著的细胞质效应或表观遗传差异。但8个正反交组合的各自测验表明,只有E28×郑58、E28×Mo17 (丹玉13)、郑58×昌7-2 (郑单958)、Mo17×昌7-2和PH6WC×PH4CV (先玉335) 5个杂交组合,在根系性状上可能存在显著的细胞质效应或表观遗传差异。     

优异纤维品质陆地棉品种与转基因抗虫棉品种的配合力分析

[目的]探索抗虫杂交棉高产、优质、抗虫同步改良方法。[方法]利用10个优异纤维品质陆地棉品种和6个转Bt基因抗虫棉品种配组的10×6 NCII交配设计,对其产量、品质及抗虫性的配合力进行分析。[结果]Bt基因能在F1得到显性遗传,遗棉2号具有最好的产量性状一般配合力,AcalaSJ-3具有最好的纤维品质性状一般配合力,苏联8908×32B、Acala(1)×中棉所30等组合的各性状特殊配合力较好,亲本的一般配合力与组合间特殊配合力不存在显著相关性。     

陆地棉种质材料遗传多样性研究

[目的]从供试的陆地棉品种中筛选出产量性状和品质性状遗传率较高且综合性状表现优良的种质,为常规棉和杂交棉的育种提供一些优良材料.[方法]对47个陆地棉品种主要产量性状和品质性状进行分析,采用变异系数、多样性指数和聚类的方法研究这些品种的多样性情况.[结果]供试品种产量性状的变异范围较广,而品质性状的变异范围小.各品种中多样性指数最高的是单铃重,最小的是反射率.聚类分析发现,第Ⅰ类品种棉纤维品质较好,棉籽较大,百粒棉籽上纤维较重;第Ⅱ类多为低产低质品种;第Ⅲ类群平均产量较高;第Ⅳ类高产品种多.[结论]陆地棉种质材料具有多样性,应根据实际的育种目标,合理选配组合,以便育出高产、优质的新品种.     

烤烟上部叶叶面积相关性状的遗传及杂种优势分析

[目的]探讨不同烤烟品种(系)上部叶叶面积相关性状的配合力及其杂种优势表现,为选育上部叶开片良好的烤烟杂交种提供亲本选配依据和组合选择技术.[方法]以叶面积差异明显的8个烤烟品种(系)为亲本,采用NCⅡ遗传设计组配16个杂交组合,打顶前测定各亲本及杂交组合的自然株高和自然叶片数,打顶后7 d测定株高及顶上部往下5片烟叶的叶长和叶宽,计算叶面积,并分析上部叶叶面积相关性状的遗传及其杂种优势表现.[结果]亲本间和杂交组合间的上部叶叶面积及相关性状存在真实的遗传差异.叶面积与自然叶片数、叶长和叶宽呈显著(P<0.05)或极显著(P<0.01)正相关,相关系数分别为0.26、0.87和0.94;烤烟自然叶片数、叶长、叶宽及叶面积性状的广义遗传率高,分别为83.91%、66.33%、52.22%、50.67%,其中叶长和叶面积主要受加性效应基因的影响,而叶宽和叶片数受非加性效应基因的影响较大.对于一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA),自然叶片数性状中最大的分别是南江3号(3.64)和G28×南江3号(5.70);叶宽性状中最大的分别是G28(7.06)和G28×韭菜坪2号(10.91);叶面积性状中最大的分别是毕纳1号(12.54)和G28×韭菜坪2号(13.63).G28×韭菜坪2号的叶宽和叶面积性状及G28×南江3号的自然叶片数均表现为正向的超亲优势和超标优势.[结论]通过优势育种改良烤烟上部叶开片时要重视上部叶片叶宽和自然叶片数2个性状的有效利用.毕纳1号、G28和南江3号是改良烤烟上部叶开片度的优良亲本,G28×韭菜坪2号、G28×南江3号和Va116×毕纳1号的特殊配合力、超亲优势和超标优势值大,是上部叶开片较好的优良杂交组合,有较大的应用潜力.     

早熟陆地棉亲本遗传距离与杂种优势的相关性分析

[目的]为早熟陆地棉杂交亲本选配及杂种优势预测提供参考信息.[方法]将12个早熟陆地棉品种初步划分成两组亲本,田间调查17个主要性状,并进行SSR分子标记检测,对基于表现型和基因型差异的遗传距离与F1代主要性状杂种优势的相关性进行分析.[结果]基于5个主成分因子得分两组亲本间的平均遗传距离为5.535,最大为9.097,最小为3.097;基于SSR扩增结果两组亲本间的平均遗传距离为4.186,最大为5.099,最小为2.646.36个组合F1代生育期、铃数、单铃重、衣分、绒长、籽棉产量和皮棉产量的平均中亲优势分别为0.367、-1.256、14.176、6.691、1.000、11.206和15.235,平均超亲优势分别为-0.966、-1.464、6.457、0.110、-2.500、7.561和10.816.基于性状主成分因子得分的遗传距离只与F1代衣分的中亲优势呈极显著正相关;基于SSR扩增结果的遗传距离与生育期的中亲优势、衣分和绒长的超亲优势呈显著负相关.[结论]早熟陆地棉的铃重和产量具有较强的杂种优势;衣分具有较强的中亲优势.亲本的遗传距离只与F1代个别性状的杂种优势具有显著相关,且与产量不是简单的线性关系.部分性状的杂种优势随遗传距离的增大而增大,但部分性状则减小.     

番茄主要品质性状的遗传模型及效应分析

[目的]研究番茄主要品质性状的遗传模型和遗传效应。[方法]采用完全双列杂交方法,将6个品种的番茄配成30个杂交组合,对番茄8个品质性状的遗传模型、基因效应进行研究。[结果]亲本品质性状间的差异均达到极显著水平,表明亲本选择有效。各个性状在各基因型间均达到极显著水平,8个品质性状中,果形指数和番茄红素在正交以及反交组合中均符合加性-显性模型。其中2个性状的正交组合基因均以显性为主,效应方向为隐性增效,h~2B均大于50%,h~2N均小于50%,并表现超显性;其他几个性状由于不存在显性效应或者存在上位性效应而不符合加性-显性模型。[结论]该研究为番茄品质育种优势组合的选配提供了理论基础。     

抗虫棉与早熟陆地棉品种间产量及纤维品质性状的配合力分析

用5个早熟陆地棉品种作母本,3个抗虫棉品种作父本,按照不完全双列杂交设计(NCⅡ设计)组配15个杂交组合.对亲本及杂交组合的产量和纤维品质共11个性状进行配合力分析.结果表明,单株铃数、衣分、纤维长度、比强度、马克隆值和纤维伸长率主要受基因加性效应控制,籽棉产量和皮棉产量主要受基因非加性效应影响.新陆早45号是突出的高衣分丰产亲本,新陆早48号是结铃性较好的丰产亲本,72-72是优良的抗虫棉亲本,组合新陆早48号×111-43和新陆早42号×N78在综合农艺性状上优势明显,但纤维品质相对而言没有明显改良.     

陆地棉产量组分对主要纤维品质性状的贡献分析

【目的】阐明陆地棉产量组分对纤维品质性状的贡献，指导纤维品质性状的间接选择。【方法】采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型，对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合产量组分和3个主要纤维品质性状的2年资料，利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法进行了贡献分析。【结果】3个产量组分对3个品质性状均有极显著的加性贡献（贡献率在12%～76%）；铃重对马克隆值有较高的显性贡献(CRD=58%)；铃数和衣分对纤维长度的母性遗传方差贡献率最高（CRM=100%），而铃重对纤维长度的母性效应却有抑制作用（CRM=-60%）。衣分对纤维长度的显性与环境互作遗传方差的贡献率、铃重和衣分对马克隆值的母性与环境互作遗传方差的贡献率较大（贡献率分别为CRDE=47%、CRME=56%和CRME=33%），衣分对纤维长度的母性与环境互作遗传方差却有较大的抑制作用（贡献率为CRME= -83%）；铃数对纤维强度、铃重对马克隆值分别有较大的显性与环境互作抑制作用（贡献率分别为CRDE= -40%和CRDE= -87%）。对纤维品质性状加性、母性效应贡献最大的产量组分性状因不同亲本而异；亲本3的铃重、亲本5的铃数对其纤维长度的加性效应有最大的加性贡献，亲本3的铃数、亲本5的铃重对其纤维强度加性效应有最大的加性贡献，亲本3、5的铃数对其马克隆值有负向最大的加性贡献；多数杂交组合马克隆值的显性效应主要受铃重影响。【结论】陆地棉3个产量组分分别对3个品质性状各遗传组分的贡献率大小存在较大差异，并且不同组合及其亲本3个产量组分对3个品质性状不同遗传组分贡献的效应值因亲本和组合而异。     

陆地棉数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

利用9个不同陆地棉亲本及杂交组合,研究陆地棉亲本的遗传距离其杂交组合的杂种优势之间的关系.研究结果表明:强力、马值性状的中亲优势和超亲优势与亲本遗传距离存在显著或极显著的相关关系,单铃重的超亲优势与衣分的中亲优势与亲本遗传距离存在显著的相关关系.部分性状的杂种优势随遗传距离的增大而增大,但如马克隆、单铃重等的部分性状随亲本遗传距离的增加而减小.     

冬瓜主要经济性状的遗传效应分析

用3个差异显著的冬瓜自交系为材料,通过自交、杂交和回交,获得2个杂交组合(BH995482×CQ997112和BH996275×CQ997112)的亲本及F1,F2,B1,B2各世代;以BH995482和BH996275为亲本,获得正反交F1及其测交后代和自交后代F2.按照遗传学理论对其各世代群体的第1雌花节位、单株座瓜数、单瓜重、瓜长、瓜径、瓜肉厚、果色、种子类型、瓜瓤的遗传效应进行了研究.结果表明:前6个经济性状的遗传均符合加性-显性效应模型,且均以加性效应为主;后3个性状以显性效应为主,第1雌花节位、单株座瓜数、单瓜重、瓜长、瓜径在遗传中表现为部分显性,有倾大值亲本的现象,瓜肉厚表现倾小值亲本的负向超显性,果色以粉皮显性遗传,种子以有棱子显性遗传,瓜瓤类型在遗传中表现为部分显性,有倾中轴胎座亲本的现象.     

早熟陆地棉基于性状主成分和SSR分子标记的遗传距离分析

[目的]为早熟陆地棉杂交亲本选配提供参考.[方法]将12个品种初步划分成两组亲本,对基于表现型和基因型差异的遗传距离进行分析.[结果]对17个性状进行主成分分析结果表明,前5个特征根和相应的特征向量累积贡献率达86.443;,可以反应所有性状的绝大部分变异信息.用5个主成分因子得分计算两组亲本间的遗传距离,发现P1.1与P2.5,P1.4与P2.3、P2.5,P1.5与P2.2、P2.4的遗传距离最远;P1.1、P1.2与P2.1、P2.6,P1.6与P2.6的遗传距离最近.用SSR扩增结果计算两组亲本间的遗传距离,发现P1.1与P2.1、P2.2、P1.2与P2.1、P2.2,P1.3与P2.4的遗传距离最远;P1.1与P2.3、P2.6、P1.2、P1.6与P2.6,P1.6与P2.1的遗传距离最近.这两组遗传距离之间无显著相关性(R=0.115).[结论]早熟陆地棉基于主要性状主成分和SSR分子标记结果的遗传距离差异较大,建议在选配亲本时同时考虑亲本间的表现型和基因型差异.