甜玉米距离分析、杂种优势及特殊配合力的关系

本试验根据７０个甜玉米自交系数量性状的表现估算了它们之间的遗传距离,又估算了由其中４２个自交系间随机组配的８９个杂交组合Ｆ１代小区产量、含糖量的杂种优势。选用８份遗传差异较大的甜玉米自交系做亲本,按Ｇｒｉｆｉｎｇ方法１进行配制组合,估算了青穗产量、可溶性糖含量、可溶性蛋白质含量的配合力。并对Ｄ与Ｈｃ、ＳＣＡ进行回归分析,其结果表明：Ｆ１代产量的对照优势与其双亲间的遗传距离呈显著的二次曲线关系,而Ｆ１代品质性状的对照优势与其双亲之间的遗传距离无确定性关系;甜玉米自交系的遗传距离与产量的特殊配合力间呈五次曲线关系,而遗传距离与品质性状的特殊配合力间无确定性关系;在一定条件下,数量性状遗传距离具有稳定性;遗传距离具有特殊的生物学意义。因此,可以根据亲本间数量性状的综合遗传差异———遗传距离预测甜玉米杂种一代的产量优势,估算产量性状的特殊配合力。     

甜玉米遗传距离与特殊配合力的关系

按照Griffing守全双列杂交遗传交配设计方法Ⅰ配制组合，对甜玉米产量性状的特殊配合力进行了测定并根据70个甜玉米自交系数量性状的表现计算了它们之间的遗传距离。回归分析结果表明：F1代产量的特殊配合力与双亲之间的遗传距离呈三次曲线关系，而F1代含糖量性状的特殊配合力与双亲之间的遗传距离无确定关系。同时，对遗传距离预测F1产量的特殊配合力的可能性进行了探讨。     

玉米分子标记遗传距离与产量杂种优势关系的研究

以8个白粒优良优质蛋白玉米自交系及其按完全双列杂交配制的28个组合为材料,研究SSR分子标记遗传距离与28个杂交组合的产量及产量配合力的相关性。结果表明：SSR分子标记遗传距离与杂交组合F1产量及产量特殊配合力之间呈极显著正相关。相关程度为中度相关,但决定系数都很小;亲本自交系的平均遗传距离与产量的一般配合力之间不存在显著的相关关系。将28个组合根据SSR标记的聚类结果。划分为杂种优势群内组合和杂种优势群间组合,当仅研究杂种优势群内组合的分子标记遗传距离与产量及产量特殊配合力之间的相关性时,相关程度达到高度相关,决定系数也很高,因此分子标记遗传距离与玉米杂种产量优势的相关程度与被研究材料间的遗传差异密切相关。分子标记遗传距离与F1产量之间的相关性小于与产量特殊配合力之间的相关性,分子标记遗传距离与F1产量之阃的相关程度不足以准确预测出玉米杂种的产量,但在一定程度上能反应杂种产量的高低。     

加强型甜玉米含糖量性状的遗传研究

选用遗传差异较大的加强型甜玉米自交系６份做杂交亲本,按Ｇｒｉｆｆｉｎｇ方法Ⅰ遗传交配设计配制组合,并对部分发交组合做自交和回交试验,研究甜玉米含量性状的遗传。结果表明：含糖量性状的遗传属于数量性状遗传,符合加性－－显性遗传模型,加性效应对甜玉米含糖量性状的表现起主要作用;含糖量性状的遗传力较高,早代选择是有效的;在选配高含粮量的杂交组合时,双亲的含糖量必须都高,至少用做杂交组合的双亲之一应是高含糖量的,但应注意随着杂交组合含糖量的增加,单株青穗产量却随之下降。     

甜玉米籽粒含糖量性状的研究

研究了6个新选甜玉米自交系及其15个F1组合在授粉后不同时间籽粒含糖量的遗传及变异规律。结果表明,授粉后不同时间籽粒含糖量有极显著差异,以授粉后20 d籽粒含糖量较高;要获得含糖量较高的甜玉米组合,需要选择双亲含糖量均表现优良的亲本材料进行组配,亲子遗传在不同组合中表现出明显差异。含糖量主要受加性基因效应的作用,非加性基因的作用相对很小,其遗传符合加性-显性模型。控制含糖量遗传的增效基因为隐性基因。     

不同世代玉米株系配制组合产量杂种优势表现规律研究

【目的】系统研究不同世代玉米株系配制组合产量杂种优势表现规律,为玉米早代选择,实现自交系和杂交种同步定向选育,提高玉米育种效率提供参考。【方法】本研究以阿单9号为基础材料,研究S_2与S_4代株系配制组合产量杂种优势的表现规律,及其与双亲遗传距离的相关性。【结果】(1)同一世代不同株系配制组合,其杂种优势均表现出较大差异,用同一测验种在S_2代株系所配组合杂种优势高的,其衍生的S_4代株系,组配高杂种优势组合的概率较大,且S_2与S_4杂种优势最大值组合具有较高的同源一致性,不同世代株系配制组合的杂种优势表现达极显著相关;(2)SSR标记的早代组合双亲间遗传距离与其产量SCA和杂种优势间的相关系数较小,未达显著水平,但产量SCA相对效应值与杂种优势之间有很好的一致性。【结论】在玉米育种实践中,可用早代组合杂种优势的高低作为指标,对早代株系及组合进行选择;但测验种的选择十分重要,且不能随意淘汰S_2株系,在不同世代适时更换测验种,可能会收到更好的育种效果;亲本间的遗传距离不足以预测杂种优势。     

苦瓜数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

6个苦瓜高世代自交系分成两组,按不完全双列杂交设计配制9个杂交组合。利用11个数量性状计算主成分遗传距离。以遗传距离为自变量,杂种优势为依变量,进行回归分析。结果表明:产量和果长杂种优势与遗传距离之间分别为显著和极显著直线关系,回归方程分别为Y=7.5718 3.2272X和Y=-5.8529 1.5946X。单果质量和果径杂种优势与遗传距离之间无相互关系。分析认为单果质量为产量的重要构成性状,而叶柄长、节间长为果长的重要构成性状。对遗传距离预测杂种优势的应用问题进行了讨论,认为遗传距离预测杂种优势可进一步进行研究。     

基于配合力和遗传距离的甜高粱杂种优势预测

【目的】对甜高粱主要农艺性状进行杂种优势、一般配合力及特殊配合力分析,同时,分析配合力、表型遗传距离以及分子遗传距离用于杂种优势预测的可行性,为甜高粱的种质创新和杂交种选育提供理论参考。【方法】采用不完全双列杂交设计,以8个甜高粱不育系为母本及8个甜高粱恢复系为父本配制64个杂交组合。对亲本及杂交后代进行2年的性状调查,包括：出苗至开花日数、生育期、株高、穗长、茎粗、分蘖、单穗粒重、千粒重、籽粒产量、单株重、生物产量和含糖量。分析不同性状的杂种优势、一般配合力、特殊配合力、表型遗传距离、分子遗传距离以及配合力、遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】各性状的中亲优势由强到弱分别为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、千粒重、茎粗、生育期、至开花日数、分蘖和含糖量,其中,生育期、至开花日数、分蘖和含糖量等性状为负优势。不同性状的中亲优势和超亲优势由强到弱的顺序基本相同。配合力分析表明,每个性状中,不同亲本的一般配合力相差较大,且不同组合的特殊配合力也有很大差异。大多数特殊配合力高的组合,其亲本的一般配合力也较高。杂种优势与配合力和遗传距离的相关性为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、穗长、千粒重、分蘖以及含糖量等性状的杂种优势与其亲本的一般配合力和特殊配合力均为极显著正相关。生育期的杂种优势与特殊配合力为极显著正相关,至开花日数与特殊配合力为显著正相关。亲本间的表型遗传距离为2.86—6.82,分子遗传距离为0.50—0.96。单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、茎粗及含糖量等性状的杂种优势与分子遗传距离的相关性大于表型遗传距离,其中,生物产量、单株重、穗长和茎粗的杂种优势与分子遗传距离为极显著正相关。【结论】所有性状中,与产量相关性状的杂种优势较高,而含糖量和分蘖的杂种优势较低。在杂种优势预测上,利用亲本的配合力可有效预测杂种优势,预测效果优于遗传距离。与表型遗传距离相比,分子遗传距离对杂种优势的预测更有效。     

基于配合力和遗传距离的甜高粱杂种优势预测

【目的】对甜高粱主要农艺性状进行杂种优势、一般配合力及特殊配合力分析,同时,分析配合力、表型遗传距离以及分子遗传距离用于杂种优势预测的可行性,为甜高粱的种质创新和杂交种选育提供理论参考。【方法】采用不完全双列杂交设计,以8个甜高粱不育系为母本及8个甜高粱恢复系为父本配制64个杂交组合。对亲本及杂交后代进行2年的性状调查,包括:出苗至开花日数、生育期、株高、穗长、茎粗、分蘖、单穗粒重、千粒重、籽粒产量、单株重、生物产量和含糖量。分析不同性状的杂种优势、一般配合力、特殊配合力、表型遗传距离、分子遗传距离以及配合力、遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】各性状的中亲优势由强到弱分别为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、千粒重、茎粗、生育期、至开花日数、分蘖和含糖量,其中,生育期、至开花日数、分蘖和含糖量等性状为负优势。不同性状的中亲优势和超亲优势由强到弱的顺序基本相同。配合力分析表明,每个性状中,不同亲本的一般配合力相差较大,且不同组合的特殊配合力也有很大差异。大多数特殊配合力高的组合,其亲本的一般配合力也较高。杂种优势与配合力和遗传距离的相关性为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、穗长、千粒重、分蘖以及含糖量等性状的杂种优势与其亲本的一般配合力和特殊配合力均为极显著正相关。生育期的杂种优势与特殊配合力为极显著正相关,至开花日数与特殊配合力为显著正相关。亲本间的表型遗传距离为2.86—6.82,分子遗传距离为0.50—0.96。单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、茎粗及含糖量等性状的杂种优势与分子遗传距离的相关性大于表型遗传距离,其中,生物产量、单株重、穗长和茎粗的杂种优势与分子遗传距离为极显著正相关。【结论】所有性状中,与产量相关性状的杂种优势较高,而含糖量和分蘖的杂种优势较低。在杂种优势预测上,利用亲本的配合力可有效预测杂种优势,预测效果优于遗传距离。与表型遗传距离相比,分子遗传距离对杂种优势的预测更有效。     

杂交稻亲本间成穗率QTL SSR遗传距离与配合力及杂种优势的关系

【目的】探讨应用分子标记预测杂交稻F1茎蘖成穗率的配合力效应及杂种优势的可行性,为杂交稻亲本的茎蘖成穗性状改良及选配提供理论依据。【方法】利用与成穗率QTL连锁的56个SSR标记检测了13个杂交稻亲本(7个不育系和6个恢复系)之间的遗传距离,结合42个F1杂交组合(7×6NCⅡ)的成穗率表现,对亲本间的QTL-SSR遗传距离与杂种F1的配合力效应及杂种优势进行相关分析。【结果】13个亲本间的QTL-SSR遗传距离为0.15～0.53,平均为0.33;以相似系数0.65为标准可将13个亲本划分为2大类群。亲本间QTL-SSR遗传距离与F1双亲一般配合力之和呈极显著正相关(r=0.614),而与F1特殊配合力相关不显著(r=0.033);亲本间QTL-SSR遗传距离与F1中亲优势、超低亲优势分别呈极显著负相关(r=-0.523)和显著负相关(r=-0.373)。【结论】在一定范围内,杂交稻亲本间QTL-SSR遗传距离的大小可以反映F1成穗率性状的双亲一般配合力总效应,并能预测F1的杂种优势。     

距离分析方法在提型杂种小麦亲本选配中的应用研究

本研究利用提型杂种小麦的60个亲本,47个 F_1杂种,在选用性状不同的情况下研究了亲本数量性状遗传距离与 F_1单株产量杂种优势的关系,分析了提型杂种小麦的亲本选配问题,并对遗传距离与杂种优势关系的研究方法等问题进行了讨论。     

紫甜玉米产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析

【目的】对20个紫甜玉米自交系与2个测试种进行产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析,为高效创制高产甜玉米自交系提供材料基础和理论依据。【方法】将20个紫甜玉米自交系（TD01~TD20）与2个测试种[黄色甜玉米自交系（TI）和白色甜玉米自交系（T2）]进行杂交组配,采用完全随机组设计对获得的40个杂交组合（TH01~TH40）进行田间试验,以SW1011和Fancy 111为对照品种。测定亲本及其杂交组合的产量及其构成因素和品质性状。利用Line×Tester模型在AGD-R软件中进行中亲优势度（Hm）、杂种优势度（Hb）和一般配合力（GCA）分析。【结果】紫色种皮由父本遗传,在40个杂交组合中占优势,所有测定的性状表现为中亲优势和杂种优势。大多数亲本系鲜穗收获期的Hm、Hb和GCA表现为负值,说明这些亲本系具有组配早熟杂交种的潜力。除收获期和穗粗外,其余调查性状表现出多个显性效应,证明了非加性遗传效应的重要性。具有较高GCA的杂交组合为TH05（T1×TD05）、TH31（T2×TD11）、TH20（T1×TD20）、TH33（T2×TD13）、TH34（T2×TD14）、TH16（T1×TD16）、TH08（T1×TD08）和TH25（T2×TD05）。【结论】紫色甜玉米与黄色甜玉米自交系或白色甜玉米自交系杂交,紫色性状具有显性效应,筛选出的8个品质优良杂交种及其亲本可作为培育越南商品化紫甜玉米品种的亲本材料。     

三系杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系研究

以华中地区大面积应用的4个三系不育系的同型保持系和来自不同生态类型的16个恢复系为材料,根据9个产量及其相关性状进行主成分分析和聚类分析,以欧氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异状况及其与杂种优势的关系。结果表明保持系间遗传差异较小,恢复系间及保持系与恢复系间遗传差异较大。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关,说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。     

不同杂优组合玉米杂交种产量与产量构成因素的相关分析

[目的]分析不同杂优组合玉米(Zea mays L.)杂交种产量及其与产量构成因素的关系,以提高育种效率。[方法]以辽宁省常用的来源不同的10个玉米自交系及其组配的7个杂交种为试材,采用方差分析、相关分析、回归分析和通径分析等分析方法,探讨不同杂优组合杂交种产量差异、产量杂种优势表现及影响产量的各构成因素。[结果]杂交种间产量差异不显著,自交系间产量差异极显著,母本自交系的产量都比父本产量高,说明杂交种的产量产生优势受到亲本组合方式的影响;改良玉米杂交种产量性状进而提高玉米产量,应当侧重于协调增加行粒数和穗行数,提高百粒重,这3个性状的选择,有利于F1代产量优势的发挥;使F1代发挥产量优势应根据各杂优群自交系的组配特点选用不同杂优组合。[结论]该研究可为引进新的玉米种质、扩增玉米种质来源、更好地选育玉米杂交种以及更加完善地利用杂种优势模式奠定坚实的基础,对提高玉米育种的预见性起到指导作用。     

1970s—2000s中国高粱杂交种亲本遗传距离演变的SSR分析

【目的】对中国高粱不同时期主干品种的遗传背景进行分析,全面系统了解高粱杂交种及其亲本的亲缘关系、遗传多样性及种群间遗传距离的大小,可以减少亲本选配的盲目性,有效提高杂交育种工作的预见性。应用SSR标记技术分析高粱亲本及其F1的遗传差异,探讨中国高粱品种的遗传多样性及其高粱杂种优势利用以来的优势种群演变。【方法】通过对20世纪70年代以来最具代表性的中晚熟区杂交种及其亲本进行SSR标记遗传距离分析,从分子水平上分析中国高粱杂交种优势类群,研究高粱的育种进展以及杂种优势利用的演变特点。【结果】利用109对引物对55份材料进行扩增,结果表明,47对引物有较好的多态性,共得到等位基因变异373个,平均每个等位基因检测到多态性位点7.5个,多态性位点变化范围为2—14个。供试材料标记位点的PIC变化范围为0.0351—0.8836,平均为0.6085。55个材料间的遗传距离变幅为0.0889-0.9500,平均为0.6011。聚类分析将55份高粱材料聚成4类,聚类结果与根据地理来源、遗传背景的分类结果基本一致。不同年代杂交种亲本间的平均遗传距离在1970-1980年代呈上升趋势,之后略有下降。对不同杂种优势模式亲本间的遗传距离进行分析,得出Durra种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系、Kafir-caudatum种群不育系×中国高粱恢复系和倾中国高粱恢复系遗传距离远,产量高,因此,杂种优势利用模式应以Durra高粱×中国、倾中国高粱,Kafir-caudatum高粱×中国、倾中国高粱模式为主。【结论】高粱亲本间的遗传距离与杂种优势水平有较密切的关系,高粱亲本的选配应充分考虑遗传距离。     

甜玉米维生素E含量变异及杂种优势分析

【目的】分析不同甜玉米杂交种的杂种优势,筛选高维生素E（VE）组合及优异亲本,为高效创制高VE甜玉米品种提供材料基础和理论依据。【方法】采用正相高效液相色谱法（NP-HPLC）,对11份不同来源且表型差异明显的甜玉米自交系及其11个杂交种进行VE组分含量测定,并分析其杂种优势,筛选高VE甜玉米材料。【结果】甜玉米自交系及杂交种中的VE组分间含量差异均达极显著水平（P<0.01,下同）。自交系26F白、金皇和杂交种粤甜41号、粤甜29号、粤甜35号的总生育酚（TTF）、总生育三烯酚（TT3）和总VE（TVE）含量较高。杂交种VE组分含量与双亲均值和高值亲本相关,其中α-生育酚（αT）和α-生育三烯酚（αT3）含量与高值亲本和双亲均值呈显著（P<0.05）或极显著正相关。11个杂交种VE组分含量的杂种优势主要表现为负向中亲优势,TVE含量的中亲优势变幅为-39.07%~56.97%,超亲优势变幅为-52.44~49.28%。11个杂交种中有4个表现出超亲优势,其中TY6和农宝2021白组配的杂交种粤甜41号、粤甜38号和粤甜35号具有较强的超亲优势,且TVE含量较高。【结论】不同基因型甜玉米间VE组分含量存在明显差异,VE含量的杂种优势主要表现为负向中亲优势;高VE亲本间杂交并不一定能够获得具有强杂种优势的杂交种。要提高甜玉米杂交种VE含量,选择高VE含量尤其是高αT和αT3含量的材料进行组配或许可加速品种培育进程。     

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。     

甘蓝型油菜农艺性状相关分析及F1农艺性状预测

对5个甘蓝型油菜细胞质雄性不育系与33个不同来源的恢复材料以NCⅡ法配制的165个杂交组合农艺性状、配合力、杂种优势进行分析。结果表明。F1农艺性状、配合力、杂种优势之间都具有显著、极显著的正相关关系。杂优利用是油菜农艺性状改良的有效方式,父母本农艺性状厦配合力决定了杂优利用效果,而父母本农艺性状配合力之和可以用来预测F1的农艺性状和指导亲本的选配。