陆地棉亲本间遗传距离与杂种优势的相关性研究

【目的】通过1 500个陆地棉杂交组合分析杂种优势与其亲本间数量性状遗传距离的相关性,探讨能否利用大规模杂交组合亲本间遗传距离提高陆地棉杂种优势预测效果,以期为棉花杂交育种和杂种优势利用提供理论指导。【方法】选择来自15个国家和中国23个省（市）的305份陆地棉核心种质为亲本,采用L×T（Line×Tester）杂交设计配制1 500个杂交组合。2012—2013年,在中国南北方13个生态环境下考察其株高、单铃重、衣分、纤维长度等10个产量和纤维品质相关性状,分析F₁杂种优势、亲本间遗传距离和群体结构,并采用4种方式（Cor1—Cor4）计算遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】10个性状中亲优势（MPH）均值的变幅为1.70%—7.40%,平均为4.36%,按父本不同将F₁分成5组（A,E）,其MPH均值A>E>B>C>D;超亲优势（HB）均值的变幅为-4.17%—1.87%,平均为-0.17%,A、B和E组的HB均值皆为正。10个性状在5组中除D、E组的马克隆值之外,其他性状普遍具有明显的中亲优势,其中,单铃重和纤维长度的中亲优势在5组中均以正优势为主（达80%以上）,最大值分别为34.01%和9.83%,对应的超亲优势分别为24.25%和5.80%。F₁和亲本差异显著性分析表明单铃重、株高、纤维长度、伸长率和整齐度指数整体表现出一定的超亲优势。父本（测试种）与300个母本之间的遗传距离介于2.280—61.430,平均为21.550,5个测试种与母本间的平均遗传距离D>C>E>A>B,其中,最近值为11.721,最远值为33.271。按最小方差聚类,将305个陆地棉亲本划分为2个主群,包括5个亚群。4种遗传距离与杂种优势的相关性分析结果显示,因样本量、遗传距离变幅和父本不同其结果有所差异,相关性随样本量的增大而有所增强。其中,Cor1是Cor2结果的整体体现;Cor3与Cor1和Cor2相比,部分性状的中亲优势与遗传距离的相关性有所不同;Cor4的相关性最弱。综合来看,遗传距离与衣分、断裂比强度、整齐度指数和纺纱均匀性指数的中亲优势呈显著正相关,遗传距离与其他性状的中亲优势的相关性因采用的分析方案不同,结果有所不同;在4种方案中,除整齐度指数外,遗传距离与超亲优势的相关性整体表现负相关。其中,遗传距离与马克隆值、纤维长度和衣分的超亲优势相关性较强。【结论】陆地棉亲本间数量性状遗传距离与杂种优势有一定的线性关系,不同性状的杂种优势与遗传距离的相关性存在正负和强弱差异,且样本量越大相关性越强。说明基于大规模杂交组合研究陆地棉亲本间遗传距离与杂种优势的关系效果显著。     

早熟陆地棉主要性状配合力及杂种优势分析

【目的】筛选新疆自育的优良亲本及强优势杂交组合,为棉花新品种选育奠定基础。【方法】选用不同来源的早熟陆地棉亲本17个,按照6×11的NCⅡ设计组配不完全双列杂交,得到66个杂交组合,通过随机区组3次重复试验,分析F₁产量和纤维品质的杂种优势和配合力。【结果】17个亲本的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)存在显著或极显著差异。产量和品质性状广义遗传力和狭义遗传力大多比较低,株高广义遗传力可达74.28%,狭义遗传力达51.5%,其次为衣分和马克隆值。供试组合中以籽棉产量竞争优势、中亲优势和超亲优势最高,平均值分别为5.49%、11.77%和8.97%;与产量密切相关的果枝数、衣分、衣指等性状在中亲优势和超亲优势中都呈明显的正向优势;在竞争优势中,以果枝数、籽棉产量、衣分、百粒重、衣指和马克隆值为正向优势。产量性状GCA高的亲本是B3(23-90),B4(42-34),A4(H1-4),A6(惠远1403),A9(新农早112);品质性状GCA高的亲本是B1(125-1),B3(23-90),A5(H7-143),A8(天云1133)。【结论】通过F₁代对株高、衣分和马克隆值等性状的亲本进行选择效果较好;籽棉产量的杂种优势最高;A1×B5(10-101×72-47),A3×B1(48-33×125-1),A4×B1(H1-4×125-1),A8×B1(天云1133×125-1)等组合具有较大利用潜力。     

不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势分析

 【目的】探讨不同生态环境下陆地棉转基因抗虫杂交棉遗传效应及杂种优势，为抗虫杂交棉选育和应用提供指导。【方法】采用MINQUE统计方法、ADE遗传模型对10陆地棉亲本材料及其24个F1转基因抗虫棉杂交组合（6×4）的产量和品质性状的3个生态区试验资料进行分析。【结果】单铃重、衣分、皮棉产量和伸长率、2.5%跨长、比强度、麦克隆值主要受遗传主效因控制,子棉产量、亩铃数和整齐度受环境效应影响非常明显；在遗传主效应中，除铃重外，其余4个产量性状中显性效应值大于加性效应值,5个品质性状加性效应值均大于显性效应值；通过群体平均优势（Hpm）和群体超亲优势（Hpb）与环境互作效应分析，皮棉产量、衣分稳定性较好，子棉产量和铃数稳定性较差；产量性状与环境互作效应值较大，而品质性状与环境互作效应值较小。【结论】产量性状表现出一定的杂种优势，而品质性状的杂种优势表现不明显；棉花品质性状在一个环境可选育，而产量性状必需结合生态环境选育,才能达到育种目标。     

陆地棉杂交组合F1、F2苗期优势表现及亲本配合力分析

【目的】筛选优异亲本和强优势杂交组合选育，为棉花F₂生产应用提供理论依据。【方法】以8个核背景不同的陆地棉材料为亲本，采用5×3的NCⅡ遗传交配设计，在大田环境条件下，测定亲本、F₁、F₂和对照品种苗期株高、叶片SPAD值和光合作用参数。【结果】株高、SPAD值和净光合速率的广义遗传力和狭义遗传力较高，部分性状的F₂遗传力高于F₁。苗期各性状一般配合力好的亲本为P₁(中901)、P₂(ZB)、P₆(大桃)和P₇(Z98);杂交组合F₁和F₂在苗期性状(株高、SPAD值、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率)中特殊配合力表现较好的为组合2(中901×Z98)、组合5(ZB×Z98)、组合7(SJ48×DT)。15个杂交组合的F₁和F₂在苗期各性状中较对照表现出不同的竞争优势，...     

陆地棉F2产量性状杂种优势的遗传分析及其预测

根据加性-显性遗传模型,采用 MINQUE(1)分析了10个陆地棉亲本、20个组合的F_1和 F_2的产量性状的资料。结果表明,F_2皮棉产量、前期收花率、单铃重和衣分的群体超亲优势的平均值分别为:19%、13%、3%和—6%;单株铃数不显著。加性效应和显性效应对产量性状的遗传都有极显著的作用,其中皮棉产量有较强的显性效应,衣分有较强的加性效应。性状的显性方差同加性方差的比值越大,F_2的优势也越大;此外,还分析了 F_2部分高产组合的遗传表现。用两种方法预测 F_2杂种优势的相关分析表明,用 F_1和亲本预测 F_2的遗传表现的结果可信。     

荔枝杂交F1代群体部分枝叶性状的遗传变异分析

【目的】探究荔枝枝叶性状在杂交群体中的分离规律和遗传变异特征，为荔枝杂交育种的亲本选配提供参考。【方法】对三月红(♀)×紫娘喜(♂)杂交的258株F₁代的复叶主轴长、叶柄长、叶面积、叶长、叶宽、叶形指数、鲜重、干重、比叶重、枝皮率等10个枝叶性状指标进行鉴定，分析各性状变幅、分布频率、变异系数及广义遗传力等。【结果】10个表型数量性状变异系数的平均值为12.37%。叶面积的变异系数最大，为15.67%，其次是复叶主轴长(13.93%)，最小为叶长(9.23%)。各指标测量值均呈正态分布。复叶主轴长、叶长、叶宽、鲜重、干重、叶面积、比叶重等F₁代平均值均高于亲中值，而叶柄长、叶形指数、枝皮率F₁代平均值均低于亲中值，说明基因重组可形成一定程度的非加性效应，导致超亲个体的出现。广义遗传力最高为叶柄长(0.87)，其次是叶形指数(0.75)，各指标广义遗传力平均值为0.45；叶宽性状在F₁代超高亲率最高，为99.22%；超低亲率最高为叶柄长，占比86.82%。【结论】荔枝枝叶性状在杂交群体中显示出较为广泛...     

不同年份下陆地棉杂交F1产量、品质性状的配合力及稳定性分析

配合力分析是指导陆地棉品种选育的重要依据。为探索陆地棉产量、品质性状的配合力与年份互作效应及配合力在不同年份间的稳定性，本研究采用NCⅡ遗传设计，以3个早熟品种为母本、6个高产优质品种为父本，于2018年组配18个杂交组合，2019、2020年均同时种植亲本和杂交组合F₁,调查统计产量、品质性状数据，继而采用PROC GLM进行联合方差分析，用相关系数法及平方和可加性原理分析配合力的相对稳定性，采用AMMI模型与GGE双标图对杂交组合进行评价。结果表明，陆地棉产量、品质性状普遍存在基因型与年份互作效应，年份对性状的影响最大。加性效应对单株铃数、衣分、上半部平均长度与比强度起主导作用，这些性状遗传力高，育种时可在早代选择；皮棉产量、马克隆值、整齐度与伸长率受加性效应与非加性效应共同控制，单铃重主要受非加性效应影响，这些性状遗传力低，宜在高世代选择。不同年份下，大部分性状一般配合力(GCA)呈极显著相关且稳定性高，一年试验所得结果较为可靠；特殊配合力(SCA)均无显著相关性且稳定性低，宜进行多年联合鉴定；配合力稳定性主要受基因加性效应、非加性效应与环境互作及遗传力高低...     

马氏珠母贝杂交家系生长性状与遗传参数分析

【目的】探究不同杂交策略下马氏珠母贝二元杂交子代的生长性状和养殖存活情况,为广西马氏珠母贝群体杂交育种配套系构建及选择育种提供参考依据。【方法】以马氏珠母贝海选1号（H）自育F₄代群体和北海野生群体（Y）自繁F₁代群体为亲本,通过二元杂交构建36个正反杂交家系,并以H亲本和Y亲本的自繁群体F₁代分别构建对照群组（PH和PY）;各群组经海区养殖14个月后采集壳长（SL）、壳高（SH）、壳宽（SW）和体质量（BW）等数据,利用混合线性模型（动物模型）进行生长性状遗传参数估计。【结果】在H（♂）×Y（♀）杂交子代中,SL、SH、SW和BW的遗传力（h2）分别为0.241、0.149、0.220和0.062,遗传相关系数（γ_g）范围为0.894~0.964,表型相关系数（γ_p）范围为0.558~0.865;在Y（♂）×H（♀）杂交子代中,SL、SH、SW和BW的h2分别为0.110、0.156、0.121和0.067,γ_g范围为0.981~0.989,γ_p范围0.603~0.881;2个杂交子代的生长性状表现为中低遗传力,且遗传相关高于表型相关。Y（♀）和Y（♂）群体的一般配合力（GCA）较高,说明更适合用于杂交配套;H（♂）×Y（♀）杂交子代中SL、SH和SW的特殊配合力（SCA）相对较高,且均为中低遗传力。在2个杂交子代中,4个生长性状的杂种优势分别为-0.02%~2.82%和-0.03%~0.27%,均以SL的杂种优势最高、SW的杂种优势最低。在H（♂）×Y（♀）杂交子代中SL、SH和BW等3个生长性状的杂种优势家系率为50.00%~72.22%,优势家系选择率≥50.00%;养殖存活性状的超亲优势家系率为19.44%,杂种优势家系率为61.11%,2个杂交子代和PY群体均表现出优势存活性状。【结论】H（♂）×Y（♀）杂交子代具有生长性状优势,Y（♂）×H（♀）杂交子代具有存活性状优势,2个杂交子代均存在综合杂种优势,可进行一般杂交育种应用;北海野生群体亲本的GCA较高,其SL和SH的遗传力及与BW的遗传相关也相对较高,在进行广西马氏珠母贝群体杂交制种时可考虑以野生群体子代作为专门化亲本来源,且对2龄亲本性状选择上宜优先考虑SL和SH。     

海岛棉不同果枝类型杂交F2代产量品质性状分布规律

【目的】 比较零式果枝和长果枝海岛棉杂交F₂代不同果枝类型棉株的产量及品质性状,并进行相关分析,为海岛棉株型育种提供参考。【方法】 海岛棉9122N(零式果枝)×H7124(长果枝)杂交,F₂代3种不同果枝类型棉株(零式果枝、长果枝、混合型果枝)分别收获300个单株的棉铃,采用R语言对杂交F₂代不同果枝类型产量、品质性状进行比较及各性状间的相关分析。【结果】 杂交F₂代3种不同果枝类型棉株的产量及品质性状存在显著或极显著差异,产量性状:混合型果枝表现最好,长果枝次之,零式果枝最差;品质性状:长果枝表现最佳,混合果枝混合型果枝次之,零式果枝表现最差。3种果枝类型各性状间相关系数不同,但部分性状表现有相同趋势。在产量性状中,3种果枝类型相关性趋势一致,籽棉重与铃数、单铃重间呈极显著正相关,与铃数相关系数均为0.85以上,且高于与铃重的相关系数,铃数与铃重间呈负相关关系,衣分与其他产量性状相关性不显著,单株铃数对籽棉产量高低起着重要作用;品质性状中,零式果枝中纤维品质5个指标之间呈显著或极显著的正相关,而另2种果枝中,除马克隆值以外,长度、整齐度、强度和伸长率间呈显著或极显著的正相关;零式果枝中单铃重与5个品质指标间呈显著或极显著正相关,而长果枝和混合型果枝中衣分与纤维长度、比强度、伸长率等品质指标均呈负相关。【结论】 杂交F₂代不同果枝类型品质性状与产量性状间相互影响,表现并不相同,混合果枝类型产量和品质性状整体表现最好。     

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。     

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.     

陆地棉主要性状杂种优势与配合力研究

以12个陆地棉品种(系)为亲本,采用6×6不完全双列杂交(NCⅡ),对所得的F1代13个性状的杂种优势和配合力进行分析。结果表明,株高、始节位、铃数、伸长率的平均中亲优势和超亲优势值均为负值,生育期、始节高、果枝数、绒长、整齐度、比强度的平均中亲优势值为正值、平均超亲优势值为负值,铃质量、衣分、子棉产量都存在正向中亲优势和超亲优势。新陆早42号、26-5、44-5多个性状一般配合力效应值综合较高;新陆早33号×GK26、新陆早33号×sGK321、新陆早33号×新垦09、新陆早36号×GK26多个性状特殊配合力效应值综合较高。     

优异棕色棉品种(系)间产量性状的配合力及杂种优势分析

采用NCII设计,以5个不同类型的棕色棉品种(系)为母本,3个棕色棉品种(系)为父本配制15个杂交组合,分析了棕色棉品种(系)杂交组合产量性状的配合力和杂种优势表现.结果表明,产量性状受加性和显性效应共同控制,籽棉产量、铃重和籽指的一般配合力(加性)和特殊配合力方差均极显著,皮棉具极显著的特殊配合力(显性)方差,衣分和单株铃数的一般配合力(加性)方差均达极显著.杂种优势分析表明,各产量性状(除籽指外)均具有显著的正向中亲优势;产量构成因素的优势为单株铃数＞铃重＞衣分.利用不同类型棕色棉品种(系)配制的杂交组合,F1代皮棉产量增产显著达22;以上,且色泽遗传较稳定.     

陆地棉隐性核不育系与海岛棉种间杂种优势及配合力分析

以 4个陆地棉隐性核不育系和 2个海岛棉品种为试材 ,按 NC 设计 ,对陆地棉隐性核不育系在陆海杂种优势中的利用进行了研究。结果表明 ,多数组合皮棉产量具有中亲优势 ,最大达到 1 7.1 %。单株铃数、子指具有明显的中亲优势 ,而衣分、铃重的中亲优势为较大的负值。与陆地棉对照相比 ,全部组合均明显减产。配合力分析表明 ,铃重、衣分、子指、衣指、纤维伸长率和马克隆值主要受基因加性效应控制 ,而皮棉产量、单株铃数、单株果枝数、2 .5%跨距长度和比强度同时受基因加性和非加性效应作用 ,双 56和抗 A1是两个较好的不育系     

杂种棉“苏杂16”的杂种优势及F2自交衰退

以陆地棉品种间杂交种“苏杂16”为材料，连续两年测定其F1，F2的14个性状的杂种优势的自交衰退率，结果表明：（1）苏杂16F1皮棉产量及其构成因素（衣分除外）的中亲优势与竞争优势极显著水平，其中铃重优势大于结铃数优势，铃重构成因素中单铃种子数和结籽效率的杂种优势极显著，纤维品质性状中，比强谨亲优势显著，竞争优势极显著。（2）苏杂16F2皮棉产量及构成因素（衣分除外）的杂种优势虽存在衰退现象，但中亲优势与竞争优势仍达显著或极显著水平，其中铃数优势大于铃重优势，铃重构成因素中以子指的优势为主。（3）苏杂16F1，F2的衣分均具微小中亲优势，而竞争优势显著低于对照组“泗棉3号”，纤维整剂度均本及对照接近，麦克隆值的竞争优势无意显著，F1，F2的株高杂种优势分别达极显著和显著水平，（4）F1杂种优势大的性状，其F2自交衰退率一般也较大，（5）只要亲本选配得当，F2是可以利用的。     

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。