花椰菜熟期性状的遗传效应及其与环境互作分析

以6个花椰菜亲本进行不完全双列杂交,对亲本和F1的营养生长期、结球期和成熟期三个熟期性状,采用加性-显性及与环境互作的遗传模型进行遗传分析.遗传方差分量的比率估算表明,各熟期性状除受制于遗传效应外,还会明显受到各遗传效应与环境互作效应的影响.其中,营养生长期和成熟期的表现主要以遗传效应为主,而结球期以遗传效应与环境互作效应为主.遗传效应的预测值表明,采用P1和P2较易获得早熟后代.     

甘蓝型油菜无花瓣性状的主基因+多基因遗传分析

为明确甘蓝型油菜无花瓣性状的遗传表现,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对有、无花瓣油菜杂交组合APL01!Holly的P1、P2和RIL群体进行遗传分析。结果表明,甘蓝型油菜无花瓣性状最适遗传模型为MX2-Additive-A,即2对累加主基因+加性多基因混合模型。主基因加性效应为-8.78,主基因上位性效应为-21.03,多基因加性效应为-27.08,3个效应都是负值,说明3个效应都使花瓣度降低;主基因遗传率为85.38%,可见无花瓣性状的遗传体系中,主基因的遗传贡献占主要部分。各种效应值和遗传率在年度间差异较小,且环境方差仅0.5左右,表明无花瓣性状受环境影响较小。     

甘蓝型油菜育种亲本产量及品质性状遗传效应分析

为了探讨甘蓝型油菜育种材料的遗传效应,采用MINQUE(1)统计方法及AD模型对11个甘蓝型油菜育种材料及其杂种后代的产量性状和品质性状进行了遗传分析。结果表明,4个主要性状均存在极显著的加性效应和显性效应,其与环境的互作效应也达到了极显著水平,品质性状的遗传率明显高于单株产量的遗传率;4个性状的杂种F1和F2代平均优势表现较好,而超亲优势表现普遍较差;品质性状间存在较好的相关性,但其与单株产量的相关性较差;所有亲本主要性状的遗传效应差异明显,选用适合亲本可实现对特定目标性状的有效改良。     

早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高性状的遗传分析

【目的】研究早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高遗传效应,探讨P03A早熟矮秆性状遗传规律,为早熟矮秆性状遗传改良提供理论依据。【方法】2016年以P03A、L025A、L080A、L081和P02A为母本,分别与恢复系L242、L2381、LNK1、L280、L237和L298采用不完全双列杂交方法进行杂交组配,获得F₁杂交种子,并于2016年冬天在海南加代种植,套袋自交获得F₂种子。2017—2018年通过配合力分析筛选出在生育期和株高性状上一般配合力负效应大的亲本早熟矮秆高粱不育系P03A和正效应大的中晚熟高秆恢复系L237,并以P03A和L237及其杂交后代F₁、F₂群体为研究对象,运用主基因+多基因混合遗传模型对生育期和株高的遗传进行4个世代联合分析。【结果】P03A/L237通过相互作用表现出较短的生育期和较矮的株高,与一般配合力较强的L237杂交组配,P03A表现出缩短生育期和降低株高的能力。与其他4个不育系相比,P03A与6个恢复系组配不同F₁组合生育期和株高的超高亲值都是最小,即,另4个不育系与6个恢复系组配的F₁生育期更长,株高更高,进一步验证了P03A具有缩短生育期和降低株高的遗传力。通过主基因与多基因的遗传分析方法对P03A/L2374个世代的生育期与株高进行分析研究,发现生育期和株高性状均受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制。生育期遗传效应分析发现加性互作效应对生育期性状的影响较大,上位性效应和显性效应真实存在。生育期主基因遗传率为81.13%,多基因遗传率为10.36%,主基因+多基因决定了生育期表型变异的91.49%,环境因素决定了生育期表型变异的8.51%;通过株高遗传效应分析,发现在控制株高的2对主效基因中,第1对主基因的加性和显性作用均大于第2对主基因,控制株高性状的2对主基因以显性效应为主,株高性状存在较大的加性互作效应。主基因遗传率为84.80%,多基因遗传率为6.89%。环境方差占表型方差的比例为8.31%。【结论】明确了早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高的遗传力较高,受环境因素影响较小,在后代中遗传比较稳定的特性。在今后的亲本创造和新品种选育过程中,可充分利用P03A的遗传效应和特点挖掘早熟矮秆基因,创制适宜机械化新材料和新品种,适应未来机械化品种选育和轻简栽培要求。     

早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高性状的遗传分析

【目的】研究早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高遗传效应,探讨P03A早熟矮秆性状遗传规律,为早熟矮秆性状遗传改良提供理论依据。【方法】2016年以P03A、L025A、L080A、L081和P02A为母本,分别与恢复系L242、L2381、LNK1、L280、L237和L298采用不完全双列杂交方法进行杂交组配,获得F1杂交种子,并于2016年冬天在海南加代种植,套袋自交获得F2种子。2017—2018年通过配合力分析筛选出在生育期和株高性状上一般配合力负效应大的亲本早熟矮秆高粱不育系P03A和正效应大的中晚熟高秆恢复系L237,并以P03A和L237及其杂交后代F1、F2群体为研究对象,运用主基因+多基因混合遗传模型对生育期和株高的遗传进行4个世代联合分析。【结果】P03A/L237通过相互作用表现出较短的生育期和较矮的株高,与一般配合力较强的L237杂交组配,P03A表现出缩短生育期和降低株高的能力。与其他4个不育系相比,P03A与6个恢复系组配不同F1组合生育期和株高的超高亲值都是最小,即,另4个不育系与6个恢复系组配的F1生育期更长,株高更高,进一步验证了P03A具有缩短生育期和降低株高的遗传力。通过主基因与多基因的遗传分析方法对P03A/L237 4个世代的生育期与株高进行分析研究,发现生育期和株高性状均受2对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制。生育期遗传效应分析发现加性互作效应对生育期性状的影响较大,上位性效应和显性效应真实存在。生育期主基因遗传率为81.13%,多基因遗传率为10.36%,主基因+多基因决定了生育期表型变异的91.49%,环境因素决定了生育期表型变异的8.51%;通过株高遗传效应分析,发现在控制株高的2对主效基因中,第1对主基因的加性和显性作用均大于第2对主基因,控制株高性状的2对主基因以显性效应为主,株高性状存在较大的加性互作效应。主基因遗传率为84.80%,多基因遗传率为6.89%。环境方差占表型方差的比例为8.31%。【结论】明确了早熟矮秆高粱不育系P03A生育期和株高的遗传力较高,受环境因素影响较小,在后代中遗传比较稳定的特性。在今后的亲本创造和新品种选育过程中,可充分利用P03A的遗传效应和特点挖掘早熟矮秆基因,创制适宜机械化新材料和新品种,适应未来机械化品种选育和轻简栽培要求。     

甘蔗主要性状基因型×环境互作的遗传分析

甘蔗11个亲本和以5×6不完全双列杂交(Ncdesign )遗传设计配制的30个杂交组合的实生苗,两年的7个主要性状的基因加性-显性与环境互作模型(ADE)遗传分析表明:(1)各性状不仅普遍存在基因加性效应和显性效应,而且还普遍存在基因型×环境互作,但不同的性状其加性效应和显性效应所起的作用不同;(2)不同性状遗传率大小不同,所受环境的影响也不同,较大的互作狭义遗传率受环境的影响较大,一般而言,除锤度外,其余性状的遗传率都是普通狭义遗传率为主,互作狭义遗传率较小;(3)所有的性状之间都存在着遗传相互关系,多数性状之间以加性和显性相关为主,环境条件对各性状遗传相关的影响主要表现为显性×环境互作相关。     

玉米叶片保绿度遗传主效应及其与环境互作的遗传分析

研究不同环境条件下玉米叶片保绿度性状的遗传主效应及其与环境互作效应;采用朱军提出的基因型×环境互作效应的加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)分析方法;结果表明玉米叶片保绿度的遗传除了受制于基因的加性效应(VA)、母体效应(VD)遗传主效应外,还会明显受到显性效应×环境互作效应(VDE)的影响.组配杂交组合时根据各亲本的遗传效应预测值,选用遗传主效应表现良好以及在不同环境下互作效应表现正向较为稳定的优良亲本做母本,提高选择效果;自交系沈137具有较高的正向加性效应和母体效应,是选育保绿性玉米较好材料.     

不同硼肥水平下甘蓝型油菜农艺性状的遗传分析

以６个低芥酸、低硫苷油菜品种及１个低芥酸油菜品种和４个常规的甘蓝型油菜品种为亲本．按５×６不完全双列杂交配制正反交３９个组合．Ｆ１和亲本在两种硼肥水平下种植．以包括基因型×环境互作的ＡＤ模型与ＡＤＭ模型分别估算了１１个农艺性状的各项遗传方差分量和狭义遗传率．结果表明，采用ＡＤＭ模型分析时，大多数性状受到母体效应的影响，而且这些性状的机误方差比率均有不同程度的下降．总体上看，各性状的遗传以基因型效应为主，并有程度不同的基因型与环境互作效应．这些性状受基因效应作用的类型相当复杂．此外，还比较了各性状各项狭义遗传率的大小．     

利用IF2群体定位油菜含油量和产量相关性状QTL

为探明甘蓝型油菜含油量和产量相关性状的遗传机理,利用Sollux/ Gaoyou DH群体株系间随机交配构建了包括134个组合的永久F2群体（immortalized F2 population）。采用QTL Network 20软件对含油量、千粒重和角果粒数进行了4个环境下的联合QTL定位,分析QTL的加性、显性以及相关的上位性效应。结果在7条连锁群上检测到控制上述3个性状相关QTL共 8个。除qSWC6和qSPA2,1个含油量,4个千粒重和1个角果粒数QTL与多环境下SG\|DH群体定位结果区间重叠,加性效应方向一致,效应值相仿;主效含油量QTL qOILA7和3个千粒重QTL qSWA7,qSWC2, qSWC4无显性效应;qSWC6兼具加性和显性效应,qSWC8加性为主,微效显性,显性效应均呈负向;但两个角果粒数QTL qSPA2 和qSPA6除加性主效外,还存在正向显性效应;4对上位互作QTL中,除qOILA7,其余7个位点均只有微弱互作效应。并对qOILA7和qSWA7/qSWC8连锁标记辅助选育提高油菜含油量和千粒重的育种策略进行了探讨。结果表明：油菜种子含油量和千粒重性状的遗传控制体系以加性效应为主,F1代无杂种优势,因而欲提高杂交油菜种子含油量和增加千粒重,需要培育高含油量和大粒亲本材料;而控制角果粒数基因同时具有较强的加性和正向显性效应,利用F1杂交种可望获得超双亲的杂种优势。     

甘蔗主要性状基因型×环境互作的遗传分析

用朱军的基因型×环境互作的加性、显性遗传模型(ADE)对11个甘蔗亲本,及以5×6不完全双列杂交配制的30个杂交组合实生苗的7个主要性状进行了分析。结果表明:(1)各性状普遍存在基因加性效应和显性效应及基因型×环境互作效应,但不同性状的加性效应和显性效应所起的作用不同;(2)不同性状的遗传率大小不同,受环境影响也不同,较大的互作狭义遗传率受环境影响较大,一般而言,除锤度外,其余性状的遗传率都以普通狭义遗传率为主,互作狭义遗传率较小;(3)所有性状之间都存在遗传相关,多数性状之间以加性和显性相关为主,环境条件对各性状遗传相关的影响主要表现为显性×环境互作相关。     

水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势

采用包括基因型与环境互作效应的加性—显性遗传模型(AD模型),对不同环境下水稻籼粳交衍生系产量相关性状的遗传效应与杂种优势进行研究。结果表明,播抽天数、每穗总粒数、每穗实粒数和千粒重性状以基因的加性主效应为主;结实率和株高性状以基因的显性主效应为主;基因型×环境互作效应明显影响产量相关性状表现,以显性×环境互作为主,其中播抽天数、单株谷重、千粒重和穗长的显性×环境互作效应尤为明显。杂种优势研究表明,由遗传主效应控制的杂种优势除单株有效穗数外,其余8个性状均表现正向群体平均优势;基因型×环境互作杂种优势分析表明,单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数、千粒重、株高和穗长6个性状杂种优势的稳定性较好。遗传效应分析结果表明,明恢413、97gk1037、明恢118和明恢417在多个性状上表现以遗传主效应为主,环境互作效应较弱,具有较好的环境稳定性,表明该4个籼粳交衍生品系在籼粳杂种优势利用中具有较高的利用价值。     

籼粳杂种主要性状的遗传及其与环境互作效应

将５份籼型材料和６份粳型广亲和系配制的不完全双列杂交Ｆ１及其亲本进行两年试验，应用基因型与环境互作模型分析籼粳交８个主要农艺性状的遗传特点．结果表明，多数性状的加性×环境互作或显性×环境互作方差已达显著或极显著水平，显性×环境互作方差还明显大于加性×环境互作方差．抽穗天数、单株穗数、主穗总粒数和百粒重性状上，亲本的加性效应随环境不同其变化相对较大；而株高、剑叶长、单株穗数、主穗总粒数和结实率性状上，其杂种的显性效应对环境表现更为敏感．试验还对参试亲本及其杂种的遗传主效应值进行了预测     

玉米果穗出籽率遗传效应分析

采用朱军包括基因型×环境互作效应的加性.显性.母体遗传模型(ADM模型)分析方法,研究玉米果穗出籽率性状遗传主效应及其与环境互作遗传效应.结果表明:玉米果穗出籽率主要受显性效应遗传体系控制,其次受加性效应遗传效应控制,同时还受加性×环境互作效应、显性×环境互作效应、母体×环境互作效应等不同遗传控制体系基因型×环境互作效应显著影响.对果穗出籽率性状的选择效果受环境影响较大,宜在较晚世代进行选择.育种中根据亲本果穗出籽率在不同环境中遗传效应预测值组配杂交组合,育成适应不同地区或某一特定地区的新品种,提高育种效率.     

玉米穗高系数遗传主效应及与环境互作效应分析

采用朱军提出的包括基因型×环境互作效应的加性-显性-母体遗传模型(ADM模型)分析方法,研究玉米穗高系数性状遗传主效应及其与环境互作遗传效应.结果表明玉米穗高系数受加性效应、显性效应、母体效应遗传体系共同控制,同时还受显性×环境互作效应、母体×环境互作效应等不同遗传控制体系基因型×环境互作效应显著影响.对穗高系数性状的选择效果受环境影响较大,宜在较晚世代进行选择.育种中根据亲本穗高系数在不同环境中遗传效应预测值组配杂交组合,提高穗高系数育种效率.     

陆地棉种子各物理性状和油脂性状的遗传分析

采用二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,对陆地棉7个亲本和21个杂交组合的壳指、仁指、毛籽指、种仁率、仁壳比、含油率、亚油酸和棕榈酸等种子物理性状和油脂性状的遗传效应及其各项相关系数进行分析。结果表明：陆地棉种子各性状受胚、细胞质和母体效应三套遗传体系的控制;壳指、仁指、毛籽指、含油率、亚油酸和棕榈酸以基因型与环境互作效应为主,种仁率与和仁壳比由遗传主效应和基因型与环境互作效应共同控制。含油率与种子各物理性状之间都存在着遗传和表现型负相关;种仁率、仁壳比与亚油酸存在着显著的基因型和表现型正相关,与棕榈酸之间存在着显著或极显著的母体显性、胚加性互作和母体加性互作正相关或胚加性和母体加性互作正相关。因此,可以通过种仁率、仁壳比等种子物理性状间接改良种子含油率和棕榈酸等优质品质性状;7个供试亲本中,以''新陆早62''为亲本,可同步提高其后代含油率和亚油酸的品质。     

水稻茎秆抗倒性的遗传及基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应在内的加性-显性-加性×加性上位性遗传模型,分析了不同环境下水稻茎秆抗倒性的遗传特点.结果表明,茎秆抗倒性均受到基因加性、显性、加性×加性上位性及其与环境互作效应的显著影响,其中以显性效应及其与环境互作效应为主.除了茎粗的普通狭义遗传率达40.6%外,其他性状的普通狭义遗传率较低.遗传效应预测结果表明,亲本IR66158-37和IR65600-85有使后代降低秆长、增加茎粗、增大秆型指数、提高茎基抗折力和抗倒指数的遗传效应,明恢63在提高茎基抗折力和抗倒指数上也有明显的正效应,认为这3个品种是超高产新株型育种的优良亲本材料.     

花椰菜花球和植株性状的遗传与相关分析

利用包括基因与环境互作的加性-显性遗传模型对6个花椰菜品种(系)完全双列杂交试验的2 a观察资料进行花球性状与植株性状的遗传效应与相关分析.结果表明,年份间的环境差异对亲本和F1的表现影响较小;单球重、球径、球高、可溶性固形物含量、蛋白质含量、总糖含量和VC含量等花球性状以加性效应为主,普通狭义遗传率较高(53.37%-74.45%),株高、株幅和叶片数等植株性状以显性效应为主,且具有较大的环境互作效应,互作狭义遗传率较高(11.79%-37.27%);花球性状与植株性状间的各效应协方差分析表明,成对性状间的相关同时受到遗传主效应相关与环境互作相关的影响,相关性质和大小因性状不同而异,在间接选择时可加以利用,有助于对这些性状进行同步改良.     

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。     

籼粳杂交稻米外观品质性状的遗传及基因型×环境互作效应研究

用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型,对籼粳交组合的3个外观品质性状（粒长、粒宽和长宽比）的遗传特性进行了研究。结果表明：在籼粳交组合中,这3个性状的遗传表达主要受母体加性和直接加性效应控制,以母体加性效应为主。母体加性和直接加性效应之间还有显著的负向遗传协方差。部分性状的直接显性、母体显性和细胞质效应方差分量也达到显著或极显著水平。基因型×环境互作主要表现为直接加性×环境、母体加性×环境和母体显性×环境互作。直接遗传率和母体遗传率的估计值都极显著,以母体遗传率较大。显性效应的表现因性状和配组方式而有所不同,基因型×环境互作只影响显性表达的程度,而不改变其方向。另外,根据各性状的遗传效应预测值对供试亲本的利用价值作了评价。     

籼粳杂交不同衍生世代产量相关性状基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型(AD模型),分析了水稻籼粳杂交不同选育阶段衍生系产量相关性状的遗传表现规律。结果表明,所测定各产量相关性状中普遍存在着遗传主效应,且也普遍存在基因型×环境互作效应。其中,衍生一代的播抽天数和千粒重性状以加性效应为主,其余7个性状以显性效应为主;衍生二代的单株谷重、结实率和千粒重性状以显性效应为主,其余6个性状则以加性效应为主;衍生四代的单株谷重、结实率、株高和穗长性状以显性效应为主,其余5个性状以加性效应为主。基因型×环境互作分析表明,除衍生一代的单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数性状和衍生二代的播抽天数、单株有效穗数、每穗总粒数性状以及衍生四代的单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数性状没有检测到加性×环境互作效应外,其余性状均存在加性×环境互作效应。此外,不同衍生世代各产量相关性状均存在着显性×环境互作效应。