玉米自交系主成分分析及遗传距离测定研究初报

通过对生产上常用的24个玉米自交系进行主成分分析和遗传距离测定,将供试自交系划分为5个类群。亲本选配可以在不同类群间进行,分类结果和杂种优势利用的育种实践基本相吻合。地理来源亲缘关系的远缘并不能确切地反映出遗传差异的远缘,因此,遗传距离可能是预测玉米杂种优势和亲本选配的一个较好指标。     

水稻化学杀雄试验小结

化学杀雄是杂交水稻制种利用的又一途径。为了尽快地培育出适应我区生产上应用的早熟、抗病、优质,比现有常规稻品种增产两成以上的双季前作稻、单季早稻、中稻等杂交稻强优新组合,我所自1976年开始进行这方面的研究工作,现将两年试验情况汇报如下: 一、试验方法与经过 1.选配组合 亲本选配是否恰当,对于杂种优势的有无、强弱关系极大。我们选配组合的原则是:选择地理远缘、血统远缘、生态差异较大的高产良种为亲本,同时也用常规育种中杂交后代优势强的品种进行配组。为有利于花粉     

蓖麻数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

 【目的】摸索蓖麻种质资源的分类方法，分析蓖麻数量性状影响产量的程度，探讨数量性状遗传距离与杂种优势的关系。【方法】对46份蓖麻种质资源的11个数量性状进行了主成分分析和聚类分析，采用作图法研究21份亲本间遗传距离与杂种优势指数的关系。【结果】5个最大特征根的累积百分率为89.74%。在影响蓖麻产量的性状中，首先应考虑的性状为主穗及一二级分枝的果穗长、蒴果数，其次为单株有效穗，最后为百粒重。初步提出评选蓖麻种质资源的遗传主成分标准。46份蓖麻种质资源被分为4类，地理远缘材料在遗传上不一定远缘，而近缘材料由于选择方向不同可能成为遗传远缘。遗传距离与杂种优势指数的关系呈曲线关系。并非遗传距离越大杂种优势越强。【结论】评价资源间遗传差异时，不能仅以地理来源和亲缘关系为依据。在亲本选配时，应选择遗传距离中等较大的材料。     

黄瓜亲本遗传距离与F1产量优势相关关系的研究

报道了黄瓜亲本遗传距离 (D2 )与杂种产量优势的相关系数。研究结果表明 ,在D2 <1 0时 ,超中优势(H1)和离中优势 (H2 )与D2 的相关系数分别为 0 .5 762 和 0 .41 5 8 ,D2 >1 0时 ,相关系数为 0 .0 469和-0 .5 1 0 8,即在一定范围内 ,杂种优势随亲本遗传距离的增大而增强 ;试验根据双亲遗传距离大小选配亲本 ,预测杂种产量优势的准确率达到 75 % (H1)和 78.6% (H2 ) ;与配合力预测方法相比较 ,依据配合力选配的组合有 84.6%在遗传距离预测范围内。认为遗传距离可以作为黄瓜优势育种中亲本选配的依据之一。     

甘薯数量性状遗传距离测定及其在育种上的应用

在以往的甘薯育种中一般仅根据表现型来选配亲本,但这带有一定的盲目性.本文应用多元回归这一数学方法来测定与产量、品质有关的数量性状的遗传差异作为亲本选配的综合指标.通过聚类分析,将供试亲本聚为八大类,不同类群间的亲本遗传差异大,其后代变异幅度也大.因此,选配亲本进行杂交时应在不同类群间进行.经过测定,初步筛选出25个综合性状较好的亲本供选配亲本时参考.     

小麦品种资源的聚类分析

<正> 品种资源研究,对于作物育种亲本选配是十分重要的。通常依据形态,生态、生理和发育性状等的差异进行分类,往往不能反映与产量有关的遗传差异。七十年代以来,多元分析法逐渐广泛地应用于生物科学,Hassoim,S.H.Goodman,M.M.和Timothy,D.H.(1977)曾收集世界各地的分枝小粟资源,用多元分析法研究其地理分布。在国内,刘来福,毛盛贤等首先应用多元分析法于小麦杂交育种的亲本选配研究。本研究以此测定冬小麦数量性状的遗传距离,作为对品种间遗传差异的度量,并根据遗传距离的大小进行系统聚类,以探索一种新的、以数量性状遗传差异聚类为依根的品种资源分类方法。     

花生数量性状遗传差异及其在育种上的应用

对２５个常用作亲本的国内外花生品种的７个性状进行了试验观察，运用多元统计方法进行数据分析。用主成份分析法选出８个综合性状好的品种，育种中可选做亲本。测定了反映数量性状遗传差异大小的遗传距离，用聚类分析法把２５个品种按遗传距离大小分成７大类群。异类者视为“远缘”，在育种中以异类选配亲本，有利于发挥远缘杂交优势，可减少杂交育种工作的盲目性。     

大豆地理远缘材料杂种优势的遗传研究

以三组不同地理来源的9个亲本组配二类18个杂交组合。研究结果表明:大豆品种间杂交一代的杂种优势普遍存在;不同性状、组合间有明显差异。单株粒重的优势最强,地理远缘组合的大部分性状超亲优势率均大于相同地理来源组合。选择地理上远缘且生态类型上有差异的双亲进行组配,杂种一代的产量超亲优势最强。遗传相关分析结果表明:F_1的产量与产量因素中的单株粒数、单株荚数呈极显著遗传正相关;与每荚粒数、百粒重相关不显著。对产量因素与产量进行通径分析表明:单株粒数对产量的直接作用大于单株荚数,是杂种一代产量优势最主要的贡献因素。对 F_1的分枝、百粒重性状与双亲均值、小值亲本、大值亲本的关系进行通径分析结果表明:分枝数以双亲均值对 F_1的直接影响最大;百粒重以大值亲本对 F_1的直接影响最大。     

黑龙江省玉米自交系的遗传距离分析及类群鉴定

应用多元统计分析法对黑龙江有代表性的12个骨干玉米自交系进行GriffingⅡ双列杂交;依据13个调查性状进行遗传距离分析和聚类分析。结果表明,12个玉米自交系可分为6个类群;玉米自交系间遗传距离大小与其表型性状、地理差异、亲缘关系并无必然联系;进行杂交育种时,亲本的选配和杂种优势的预测可以亲本间遗传距离大小作为重要依据。     

苦荞品种(系)聚类分析

为了直观地揭示苦荞品种(系)间的遗传差异和类群农艺性状特点,并发掘其中的良好资源,避免杂交育种过程中选配亲本的盲目性。对来自全国11个荞麦育种单位的45个苦荞品种(系)的6个主要农艺性状,进行主成分和聚类分析。结果表明:应用主成分分析将6个性状简化为3个主成分,其累计贡献率为83%。采用聚类分析,将45个苦荞品种(系)在2.76水平上聚为4大类:髙秆、中产、小粒型;中秆、高产、大粒型;中秆、低产、小粒型和髙秆、中产、中粒型。其中第2类综合性状表现较好,是良好的品种或良好的育种材料。苦荞品种(系)间遗传差异与原产地和地理距离无任何必然的联系,杂交育种选配亲本时,除考虑性状互补、地理距离等因素外,还应考虑其遗传差异(不同类群)。     

大豆总DNA直接导入法培育优势高蛋白玉米材料研究

利用外源总DNA转导的花粉管通道法和经我们发展的减压渗透法将大豆总DNA导入玉米自交系统48-2和S37，在743份后代材料中筛选出8份高蛋白含量变异材料，它们的蛋白质与受体相比提高20%以上。用种子蛋白SDS-PAGE、谷氨酸-草酰乙酸同工酶及RAPD等分析方法对变异材料及其受体进行了鉴定分析。同时也对此8份变异材料的自交后代进行了筛选和S37在遗传上存在明显的差异。在其自交后代中仍有部分株系保持了主蛋白含量特性。此外，48-2的变异材料的植株形态、花药颜色上有明显变化。上述结果初步证明高蛋白特性是可遗传的，这为选育高蛋白玉米新自交系提供了新材料，也为利用外源DNA直接导入技术创造玉米新种质开辟了一条行这有效的新途径。     

玉米高产自交系指示性状初探

通过对40份玉米自交系的14个数量性状的主要遗传参数的分析,表明了高产自交系的特征是雄穗较长,杆高、茎粗、叶子宽长、果穗粗大、行多粒多;自交系的产量性状有较大的遗传潜力,对其进行间接选择是有效的,其中通过对穗粗、行数、粒数的综合选择来提高单穗粒重的效果最佳。     

利用荧光SSR标记划分玉米杂种优势群研究

采用荧光SSR标记技术,对我国玉米育种中重要的32个代表性自交系进行遗传关系分析和杂种优势群划分．结果表明,兰卡斯特种质的自交系和唐四平头种质的自交系及这两种种质的自交系与其它种质的自交系遗传距离较大;而瑞德种质的自交系和旅大红骨种质的自交系遗传距离最近．所研究自交系划分为3大类群（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）,其中2个类群分别为兰卡斯特群（类群Ⅰ）和唐四平头群（类群Ⅲ）;而瑞德种质和旅大红骨种质的自交系及选自美国杂交种的自交系均划归同一个群（类群Ⅱ）中．     

A simple way to visualize detailed phylogenetic tree of huge genome-wide SNP data constructed by SNPhylo

Phylogenetic trees based on genome-wide single nucleotide polymorphisms (SNPs) among diverse inbreds could provide valuable and intuitive information for breeding and germplasm management in crops. As a result of sequencing technology developments, a huge amount of whole genome SNP data have become available and affordable for breeders. However, it is a challenge to perform quick and reliable plotting based on the huge amount of SNP data. To meet this goal, a visualization pipeline was developed and demonstrated based on publicly available SNP data from the current important maize inbred lines, including temperate, tropical, sweetcorn, and popcorn. The detailed phylogenetic tree plotted by our pipeline revealed the authentic genetic diversity of these inbreds, which was consistent with several previous reports and indicated that this straightforward pipeline is reliable and could potentially speed up advances in crop breeding.     

10个玉米自交系株型性状的配合力分析

按(P1×P2)不完全双列杂交设计,分析了10个玉米自交系的株高、穗位高、茎周长、雄穗长度、雄穗分枝数、叶面积、叶向值和叶形系数8个株型性状的一般配合力、特殊配合力和相应的遗传参数。结果表明:在选配杂交组合时,雄穗长度、叶面积和叶形系数的选择应着重双亲的选择,叶向值、雄穗分枝数和茎周长的选择应兼顾双亲和杂交组合的表现,株高和穗位高的选择则可放宽对双亲表现的要求,着重对杂交组合的表现进行评价。在自交系选育中,雄穗长度、叶面积、叶形系数和雄穗分枝数宜早代选择,茎周长、株高、穗位高和叶向值宜晚代选择。     

模糊聚类在作物遗传差异分析中的应用研究

本文就模糊聚类在植物遗传差异分析中的应用问题进行了初步探讨,并将其与常用的作物遗传聚类分析方法进行了比较。认为,在应用多个性状计算品种间的相似系数(隶属函数)前,应当将各性状构成的相关指标转换成非相关指标,再参加相似系数计算。本文以玉米和水稻为例进行了说明。     

Heterosis and heterotic patterns of maize germplasm revealed by a multiple-hybrid population under well-watered and drought-stressed conditions

Understanding the heterosis in multiple environments between different heterotic groups is of fundamental importance in successful maize breeding. A total of 737 hybrids derived from 41 maize inbreds were evaluated over two years, with the aim of assessing the genetic diversity and their performance between heterotic groups under drought-stressed (DS) and well-watered (WW) treatments. A total of 38 737 SNPs were employed to assess the genetic diversity. The genetic distance (GD) between the parents ranged from 0.05 to 0.74, and the 41 inbreds were classified into five heterotic groups. According to the hybrid performance (high yield and early maturity between heterotic groups), the heterosis and heterotic patterns of Iowa Stiff Stalk Synthetic (BSSS)×Non-Stiff Stalk (NSS), NSS×Sipingtou (SPT) and BSSS×SPT were identified to be useful options in China's maize breeding. The relative importance of general and specific combining abilities (GCA and SCA) suggests the importance of the additive genetic effects for grain yield traits under the WW treatment, but the non-additive effects under the DS treatment. At least one of the parental lines with drought tolerance and a high GCA effect would be required to achieve the ideal hybrid performance under drought conditions. GD showed a positive correlation with yield and yield heterosis in within-group hybrids over a certain range of GD. The present investigation suggests that the heterosis is due to the combined accumulation of superior genes/alleles in parents and the optimal genetic distance between parents, and that yield heterosis under DS treatment was mainly determined by the non-additive effects.     

Genetic Diversity of Chinese Temperate and Exotic Tropical,Subtropical Quality Protein Maize Inbreds by SSR Markers

Information on genetic relationship is of great value to maize (Zea mays L.) breeding. The objectives of this study were: 1) to classify 22 quality protein maize (QPM) inbreds into different groups by using simple sequence repeats (SSR) markers, which included exotic tropical, subtropical and domestic temperate QPM and normal maize inbreds; 2) to examine the consistency of grouping results obtained from SSR, specific combining ability (SCA) analysis,and genetic backgrounds of these inbreds. A set of 39 polymorphic SSR primers was selected from 70 primer pairs, which detected 136 alleles among the 22 lines. The mean polymorphism information content was 0.55. Based on analysis of genetic similarities, five groups were identified including Luda Red Cob, Sipingtou, Reid, Lancaster and a miscellaneous group with several tropical inbreds which could not be classified into the above four groups. The results generally agreed with previous results based on analysis of yield combining ability and pedigree data.     

不同肥水条件下玉米自交系产量构成要素分析

选用8个玉米自交系,采用盆栽实验,在2个肥力水平下,进行了玉米自交系的适应性研究。结果表明,在低肥力水平下,不同玉米自交系不仅产量存在较大的差异,而且对肥力的响应度和敏感度也不相同,并通过根冠变化和籽粒产量将8个自交系进行分类探讨,为育种工作提供一定的理论依据。     

我国玉米生产两个年代主要自交系性状的比较研究

本文研究了我国70年代至80年代玉米生产上应用的主要自交系的性状表现,利用6×13不完全双列杂交模式分析了各性状的一般配合力(GCA)。结果表明,8D年代玉米自交系自身的籽粒产量、生物产量、单株叶面积和株型得到了显著改良;其余多数穗粒性状和叶片功能期也有一定的改良效果。与此同对,籽粒产量、生物产量、单株叶面积、茎粗和茎杆强度等性状的GCA显著提高;部分果穗性状GCA有所增加,但雄穗性状GCA降低。这些性状及其GCA的遗传改良进展,对增加现代玉米杂交种的适应性、抗逆性和产量潜力,降低种子生产成本都具有重要作用。分析认为,当前我国玉米自交系遗传改良首先在主攻产量和品质GCA的基础上,应重视根系与茎杆质量增强抗倒性、以及抗病性和结实性等性状的GCA。同时,还应注意自交系自身的结实性、产量、抗病性和根系质量的改良。