利用SSR和SRAP标记分析油菜骨干亲本的遗传多样性

【目的】分析甘蓝型油菜骨干亲本的遗传多样性,揭示参试材料的遗传差异。【方法】利用筛选到的8对SSR引物和12对SRAP引物,对30份甘蓝型油菜骨干亲本材料及1份芥菜型油菜和1份白菜型油菜材料进行遗传多样性分析,结合聚类分析、主成分分析、群体结构分析以及分子方差分析揭示参试材料之间的遗传多样性。【结果】在参试材料中,8对SSR引物共扩增出49条多态性条带,多态性比率为96.08%,平均每对引物扩增6.1条,平均多态性信息含量(PIC)为0.43,遗传距离均值0.34;12对SRAP引物共扩增出77条多态性条带,多态性比率为98.72%,平均每对引物扩增6.4条,PIC为0.59,遗传距离均值0.46。UPGMA聚类分析表明,在遗传相似系数0.65处,大部分参试材料被分为两大类,第Ⅰ类包括19份材料,其中14份为恢复系,5份为保持系;第Ⅱ类包括9份材料,均为保持系。主成分分析、群体结构分析的结果与聚类分析结果基本一致。分子方差分析结果显示,参试甘蓝型油菜群体内变异系数为95.46%,群体间变异系数仅为4.54%。保持系与恢复系材料间差异为2.03%。【结论】参试甘蓝型油菜骨干亲本间存在一定的遗传差异,恢复系和保持系群体内部遗传变异大于群体间的遗传变异。     

滇一型杂交粳稻亲本数量性状遗传差异研究*

 为了解滇型杂交粳稻亲本的遗传差异,对云南农业大学稻作所多年来选育出的34份恢复系和29份保持系的10个农艺性状进行主成分及聚类分析。结果表明：滇型杂交粳稻63份亲本材料的10个农艺性状可简化为6个彼此互不相关的综合指标（主成分）：即单穗产量、大穗、穗数、株形、穗形、穗性状因子,该6个主成分的特征根累积贡献率高达91.42％。基于主成分分析在欧氏距离的水平上进行系统聚类,以3.5的距离将63个材料划分成7大类群,其中第7类群有48份材料,占76.19%。第1,2,4,5,6等5个类群的材料全部为恢复系,说明在滇型杂交粳稻的恢复系中具有丰富的遗传多样性。然而,对于保持系和第7类恢复系而言,需借助分子手段进行研究以进一步了解其遗传差异。     

中国西南地区甘薯主要育种亲本的遗传多样性及群体结构分析

【目的】探究中国西南地区主要甘薯育种亲本材料的遗传多样性和群体结构,为甘薯亲本材料的保存和利用、甘薯分子标记辅助选择提供参考依据。【方法】利用61个SSR分子标记、13个农艺性状和6个品质性状,对82份中国西南地区主要甘薯育种亲本材料进行遗传多样性分析。利用NTSYS-pc 2.10数据处理软件,分别根据SSR分子标记数据、品质性状、农艺性状计算82份亲本材料的Nei72遗传距离矩阵。利用Mega 6.06数据处理软件,计算82份材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的平均遗传距离。利用NTSYS-pc 2.10软件,对供试材料基于SSR标记、品质性状和农艺性状的遗传距离矩阵进行相关性分析。根据遗传距离矩阵,利用Mega6.06软件分别,对82份亲本材料进行基于品质性状的类平均法（unweighted pair group method with arithmetic mean,UPGMA）聚类分析、基于SSR分子标记的邻接法（Neighbor-Joining,NJ）聚类分析和基于农艺性状的类平均法（UPGMA）聚类分析。根据SSR分子标记数据,利用STRUCTURE 2.4对82份供试材料进行群体结构分析。【结果】61对SSR引物共检测出405条多态性谱带,其中,每对引物获得1-17条多态性谱带,平均每对引物检测出6.64条多态性谱带。82份亲本材料基于SSR分子标记、品质性状、农艺性状的Nei平均遗传距离分别为0.3499、0.2210和0.0270。基于SSR分子标记的邻接法（NJ）聚类分析将82份材料聚为7个类群。基于农艺性状、品质性状的类平均法（UPGMA）聚类分析均可将82份材料划分为一个较大的类群和三个较小的类群,但基于农艺性状和品质性状的聚类分析结果差异较大。基于SSR分子标记、品质性状和农艺性状的聚类分析均能将供试材料中来自不同地区的材料聚为同一类群,表明不同地理来源的供试材料间没有明显的遗传差异。遗传距离矩阵之间的相关性分析表明,基于SSR标记、品质和农艺性状的遗传距离矩阵间的相关性很小（r=0.0158）,品质性状与农艺性状间呈负相关（r=-0.0411）。群体结构分析表明,当K等于3时,ΔK说明82份材料可以划分为3个亚群。取得最大值,值其中53份（64.63%）供试材料的Q值大于或等于0.6,分属于3个亚群。29份材料（35.37%）划分为混合亚群。群体结构分析的亚群划分结果与SSR聚类分析结果有一定相似性。【结论】供试亲本材料基因组水平的遗传多样性较为丰富,品质性状有一定差异,农艺性状差异较小。单独利用某一种标记或性状对亲本材料进行衡量都不全面,建议结合分子标记和多种表型性状,进行深入的遗传多样性和群体结构分析。     

常用高粱品种(系)的模糊聚类分析及在育种上的应用

采用模糊聚类方法,选取16个性状作为刻划指标,对25个常用高粱恢复系、保持系材料进行聚类。结果表明,由于品种间的相互杂交和复式杂交,大部分恢复系材料间的贴近度已很大,遗传分歧性变小,聚为一类。多数保持系材料间的贴近度很小,它们多为外引材料及多个材料的杂交后代,遗传异质性较大,独立成类。选育杂交种时,在类间选配亲本易获得强优杂交组合。对一些差异不太大的性状的改良,宜在类内选择亲本,以便于后代的迅速稳定;而对一些差异大的性状的改良,则宜在类问选配亲本,这样后代类型丰富,易于选择。     

香稻种质资源与骨干亲本材料的农艺性状相关及通径分析

为摸清香稻种质资源与骨干亲本材料各农艺性状对其产量的影响,为香型杂交水稻育种提供优质资源材料,采用田间试验,对40份具有一定代表性的香稻种质资源、26份恢复系材料和22份保持系材料的农艺性状进行了相关和通径分析。结果表明:1)相关分析中,香稻种质资源的单株有效穗与单株产量呈极显著正相关(r=0.987 2**),恢复系材料的单株有效穗、穗实粒数和千粒重与单株产量呈极显著正相关(r=0.532 5**,0.509 1**,0.707 3**),保持系材料的生育期、剑叶宽、穗总粒数和穗实粒数与单株产量呈极显著正相关(r=0.611 6**,0.711 7**,0.563 2**,0.684 2**)。2)偏相关分析中,香稻资源的单株有效穗和千粒重与单株产量呈极显著偏相关(r=0.998 9**,0.639 5**),恢复系的单株有效穗、穗总粒数和千粒重与单株产量呈极显著正偏相关(r=0.810 0**,0.520 2**,0.7292**),保持系的单株有效穗和千粒重与单株产量呈极显著正偏相关(r=0.863 8**,0.594 5**)。3)通径分析中,香稻资源和恢复系材料农艺性状中的单株有效穗对单株产量的直接作用最大,而保持系材料的单株产量受穗实粒数的直接作用最大。     

长江流域甘蓝型油菜育种亲本农艺性状的遗传变异、相关及主成分分析

[目的]研究长江流域地区甘蓝型油菜育种亲本农艺性状的遗传变异,为利用不同区域甘蓝型油菜育种亲本材料的优良农艺性状、配制和选育优良品种(组合),提高油菜产量提供参考依据.[方法]以国家油菜产业技术体系提供的从长江上、中、下游区域征集的213份甘蓝型油菜育种亲本为材料,采用相关分析、通径分析和主成分分析等方法分析四川省成都平原气候条件下供试甘蓝型油菜亲本材料主要农艺性状的遗传变异及其与单株产量的关系,明确影响甘蓝型油菜育种亲本单株产量形成的主要农艺性状.[结果]长江上、中、下游区域甘蓝型油菜育种亲本农艺性状变异系数最大的均为单株产量,分别为18.29%、18.91%和18.47%;变异系数最小的均为株高,分别为6.24%、6.44%和5.95%.不同区域甘蓝型油菜育种亲本的农艺性状除上游的区域千粒重与单株产量呈负相关外,其余性状均与单株产量呈正相关,其中株高、主序有效长度、一次有效分枝数和每果粒数与单株产量呈显著(P<0.05,下同)或极显著(P<0.01,下同)正相关;上游和中游区域的主序有效角果数与单株产量呈极显著正相关,角果长度与单株产量显著正相关;中游区域的千粒重与单株产量极显著正相关.上游区域对单株产量直接作用最大的是株高,间接作用最大的是有效分枝高度;中游区域对单株产量直接作用最大的是每果粒数,间接作用最大的是株高;下游区域对单株产量直接作用最大的是主序有效长度,间接作用最大的是主序有效角果数.主成分分析可将上游和中游区域相关性状分为三大类,上游区域分别是株高性状、产量构成性状和角果性状,贡献率分别为41.353%、15.186%和12.083%;中游区域分别是株高性状、角果性状和分枝性状,贡献率分别为31.485%、22.004%和14.097%;下游区域分为四大类,分别是株高性状、角果性状、主序性状和产量构成性状,贡献率分别为32.393%、19.971%、16.035%和11.960%.[结论]在四川省成都平原气候条件下,影响长江上游区域甘蓝型油菜育种亲本材料的主要性状是株高,中游区域主要是每果粒数,下游区域主要是主序长度.     

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。     

向日葵主要农艺与品质性状配合力及杂种优势分析

选用6份不育系和6份恢复系材料为亲本,按照NCⅡ不完全双列杂交设计配制36份向日葵杂交组合,对其组合的7个主要农艺性状和2个品质性状的亲本配合力及杂种优势进行分析。结果表明:36份杂交组合的主要农艺和品质性状间存在显著的遗传差异。其中株高、茎粗、叶片数、盘径、百粒质量、粗蛋白各性状同时受基因加性效应和非加性效应的共同作用,但基因非加性效应大于加性效应;单盘实粒数、单株产量、粗脂肪等性状受基因加性效应主导;广义遗传力大小顺序为:百粒质量单株产量单盘实粒数。亲本一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)与向日葵杂交组合竞争优势呈极显著正相关。强优势组合特点是双亲或亲本之一具有较高的GCA效应或SCA效应。12份亲本材料中,恢复系X3639R、318R、LD5009R在单株产量、农艺性状、单盘实粒数均表现为较大的正向GCA效应值;不育系S10-390-3A、S10-336-2A、S10-390-1A在百粒质量、单株产量、粗脂肪、粗蛋白方面均表现为较大的正向GCA效应值,故均为较好的亲本材料。此外,除茎粗外,恢复系的GCA效应对杂种优势的贡献明显高于不育系。向日葵杂交组合主要农艺和品质性状存在广泛的杂种优势。叶片、单盘实粒数、单株产量平均超亲优势分别为66.13%、73.58%、61.17%。粗蛋白平均超亲优势值为68.96%,各性状正向超亲优势组合数超过83%。     

恢复系和保持系RAPD分子标记与甘蓝型油菜杂种优势关系的研究

以6个甘蓝型油菜不育系及其同型保持系、5个恢复系及不育系同恢复系按NC (6×5)设计配成的30个杂交组合为材料,利用RAPD分子标记研究油菜遗传距离与杂种产量、杂种产量优势、特殊配合力的关系。结果表明:23个RAPD引物在6个保持系和5个恢复系间共扩增出89条多态性条带,据此计算出亲本间的相似系数为0.2706～0.6164。聚类分析将参试的6个保持系和5个恢复系分为4组,第1组包括6个保持系和1个恢复系C5,第2组包括C1和C42个恢复系,第3组包括1个恢复系C2,第4组包括1个恢复系C3,亲本分组结果与其地理来源关系不大;方差分析表明,组合间产量差异达极显著水平。特殊配合力与产量、产量杂种优势的相关关系达显著水平,但亲本遗传距离与杂种产量、产量杂种优势、特殊配合力的相关关系都未达显著水平,表明不能根据亲本RAPD遗传距离的大小预测杂种产量及产量杂种优势。     

中晚熟粒用高粱不同组合杂交种的筛选

为选育优质中晚熟粒用高粱新材料,本试验采用单因素随机区组设计,以4份不同杂交组合高粱亲本为试验材料,分析不同组合杂交种的生育期、农艺性状及产量性状的差异,筛选最佳的中晚熟粒用高粱组合。高粱组合杂交种的生育期存在差异,但相差不大,生育期最长的高粱组合23A×014-52,生育期为134天,生育期最短的高粱组合147A×014-34,生育期为123天;高粱组合23A×014-52的农艺性状较好;与对照相比,增产的高粱组合为23A×014-52、27A×017-95,其中高粱组合23A×014-52增产明显,较对照高出30.06%。结合分析农艺性状、产量性状等,高粱组合23A×014-52杂种优势较突出,可以作为培育中晚熟粒用高粱的亲本材料。     

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。     

基于谷子种质资源表型性状构建骨干种质库

为高效发掘和利用谷子种质资源,以调查收集的1 237份谷子资源的19个数量和质量性状数据为依据,按地理生态区和穗形分组,采用UPGMA聚类分析和类内随机取样方法,筛选谷子骨干种质;通过极差、表型保留比例等对谷子骨干种质的代表性进行评价;主成分分析和直方图对谷子骨干种质进行确认。结果表明,构建的骨干种质118份,占全部种质的9.9%,包括国外品种20份(17.09%)、农家品种56份(47.86%)、野生品种5份(4.28%)、育成品种36份(30.77%),符合取样比例范围。显著性分析结果表明,谷子骨干种质与全部种质之间表型性状、变异系数、Shannon-Weaver多样性指数的差异均不显著(P>0.05),且骨干种质保留了全部种质的分布范围、表型保留比例;相关性分析表明,骨干种质和全部种质的叶面积与草重、单株穗重、单株穗粒重均表现为极显著正相关,二者具有一致的遗传结构和分布频率。综上,本研究构建的谷子骨干种质能代表全部种质的遗传变异和群体结构,减小了全部种质中的遗传群体,可用于谷子资源评价和新品种培育。     

玉米单倍体诱导系的杂种优势利用研究

以不同种质来源的25份玉米单倍体诱导系为亲本组配的23个杂交F1为供试材料,对其单倍体诱导率的杂种优势指数、中亲优势和超亲优势进行比较和分析,以探讨不同种质来源的诱导系间杂种F1代的诱导率是否存在杂种优势。结果表明,23个杂交F1代的杂种优势指数平均为289.71%;中亲优势平均为189.71%;超亲优势平均为112.11%。23个F1杂交组合的诱导率中有20个表现出超亲优势,仅3个组合的诱导率未表现出超亲优势。当杂交组合的父、母本或其一的诱导率较高时,F1代诱导率接近中亲值;当双亲的诱导率较低时,F1代诱导率的杂种优势表现较高。通过组配不同来源诱导系的F1代,可综合利用其在株高、花粉量、抗倒伏性和诱导率等方面的杂种优势,使田间大规模诱导玉米单倍体产生更简便易行。     

海岛棉种质资源表型性状的遗传多样性分析及综合评价

【目的】研究海岛棉种质表型性状的遗传多样性关系及筛选优异性状的海岛棉种质,为海岛棉优异性状深入研究提供理论基础。【方法】以175份海岛棉12个表型性状进行遗传多样性分析;主成分分析、权重和利用隶属函数产生综合评价值D进行海岛棉种质资源综合评价。【结果】表型性状变异范围在6.40%—28.10%,海岛棉类型较丰富;海岛棉资源遗传多样性指数为1.97—2.05,各性状间遗传多样性指数差异较小,国内外海岛棉资源遗传多样性无显著性差异（P＞0.05）,在国内,新疆与疆外海岛棉资源遗传多样性存在显著差异（P＜0.05）。主成分分析将12个表型性状转换为3个综合因子,贡献率分别为49.34%、18.03%和10.63%,累计贡献率为78.00%,第一主成分荷载较大为株高、始节数、始节高、有效果枝数、铃数、有效铃数、单株籽棉重和单株皮棉重,代表生长及有效产量因子;第二主成分荷载较大为衣分、单铃籽棉重和单铃皮棉重,代表单铃产量因子;第三主成分荷载较大为蕾铃脱落数,代表蕾铃脱落因子;海岛棉资源统计分析发现国内外极端种质差异不大,表现中等的海岛棉资源材料国内较多,在国内,疆外极端种质所占比例较高,新疆与疆外中间型种质差异较小;通过聚类分析将175份海岛棉资源分为4个类群,Ⅰ类群是矮秆、低产的较差种质;Ⅱ类群是高衣分、单株皮棉重较高的潜在增产种质;Ⅲ类群是综合性状较好的优异种质;Ⅳ类群低重心、衣分较高的极端特殊种质,综合评价筛选到综合性状较优的2个品种：XH30和270;利用逐步回归筛选到海岛棉种质评价的5个关键性指标（株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重）。【结论】参试海岛棉种质资源类型较丰富但遗传多样性较差;株高、果枝数、衣分和单株皮棉重在各基因型中呈正态分布,其余性状呈偏态分布;参试种质分为4个类群;株高、始节高、果枝数、单铃皮棉重和单株籽棉重5个指标可作为海岛棉种质评价的关键性指标。     

苹果实生砧木种质资源耐缺铁和耐盐碱性评价

为了解苹果实生砧木资源抗逆性的种间、居群间和株系间差异及株系内性状分离,用8个种20份苹果资源的二年生实生苗和16个种81份苹果资源当年实生苗分别进行低铁、高盐和高pH胁迫处理,并调查缺铁黄化指数、盐害指数和碱害指数。山定子和新疆野苹果不同居群间3个性状的变异均小于苹果属种间差异,株系间、株系内实生苗3个性状分离程度最严重,但新疆野苹果同居群内株系间各性状的变异与种间差异相当。苹果属种质资源耐缺铁黄化和耐碱2个性状之间相关性显著,而缺铁黄化和耐盐之间、耐盐和耐碱之间不相关。筛选出草原海棠、小金海棠和楸子为耐缺铁黄化、耐盐、耐碱优异实生砧木资源。苹果属种质资源耐缺铁黄化、耐盐、耐碱3个性状不仅存在显著的种间差异,也存在显著的居群间变异,株系间和株系内的变异更广泛。     

基于SSR标记对65份大白菜自交系的聚类分析

以65份自育的大白菜自交系为试验材料,进行多样性分析和类群划分。利用26对SSR分子标记分析供试材料遗传多样性,并利用SSR分子标记聚类方法进行大白菜自交系的组群划分研究。SSR标记多样性分析表明,平均Nei基因多样性指数为0.541 5,平均Shannon多态性指数为0.913 5,说明供试材料有较高的遗传多样性。SSR分子标记聚类将65份大白菜自交系划分为5个类群。SSR标记聚类结果真实地反映了种质资源内在基因组的多样性,可以将系谱来源相同的材料聚类在同一类群,对于杂种优势预测和亲本选择均有指导意义。     

两个含CIMMYT和Reid种质的玉米半外来群体的杂种优势研究

用来自2个由CIMMYT亚热带群体和Reid种质代表系杂交构建的半外来群体中的40个选系与测验种测交,通过产量的杂种优势来分析改良效果,为这些半外来群体及其选系的继续改良和利用提供依据.结果表明,半外来群体(B73×Pob45)×B73选系与旅大红骨群和Lancaster测验种都有较大的杂种优势;(掖107×Pob69...     

九个抗虫棉品系的杂种优势及其产量性状配合力分析

摘要：为了分析转Bt基因棉花蛋白高表达品系的杂种优势和配合力,采用NCII设计,利用4个生产上推广应用的棉花品种与9个转Bt基因棉花蛋白高表达品系进行杂交组配,对36个组合的F1产量性状的杂种优势和配合力进行分析,结果表明：大多数组合的竞争优势明显,皮棉和籽棉的产量均具有较大的竞争优势,两者分别为16.1%和6.8%,皮棉和籽棉的产量的竞争优势率分别达到83.3%和80.6%。产量性状的优势大小依次为衣分、铃重和单株铃数,分别为3.7%、2.0%和0.8%。对组合的配合力方差进行分析,结果显示：九个转基因抗虫棉品系各产量性状的一般配合力差异较大,对这些组合特殊配合力进行分析,发现有3个组合具有较高的特殊配合力。     

基于表型性状和生化成分的陕西茶树种质资源遗传多样性研究

基于表型性状和生化成分对陕西茶树种质资源遗传多样性进行研究,以期为优异茶树种质资源选育提供信息和科学依据,并加快利用和丰富陕西茶树种质资源种类。利用统计分析、主成分分析和聚类分析方法,对陕西茶树种质资源表型性状和生化成分遗传多样性进行研究,并评价其遗传多样性。陕西茶树种质资源表型性状变异较丰富,不同表型性状变异系数和遗传多样性指数差异较大,变异系数为19.88%～55.96%,平均变异系数31.84%,遗传多样性指数为0.691 8～2.003 0,平均遗传多样性指数1.105 9;陕西茶树种质资源内含物质成分较丰富,基于生化成分的变异系数为10.89%～30.03%,平均变异系数21.78%,遗传多样性指数为1.770 1～2.049 2,平均遗传多样性指数1.890 0;基于表型性状和生化成分的聚类分析结果不一致,表明聚类分析结果与茶树种质资源表型性状、生化成分、DNA分子的遗传多样性和地域分布关系密切,单一依据表型性状或生化成分进行茶树种质资源聚类分析具有一定的局限性。研究结果表明,陕西茶树种质资源遗传多样性较丰富,优异资源筛选潜力较大,具有独特地域性,但属于江北茶区的陕南茶树种质资源遗传多样性丰富程度稍低于南方茶区的四川、广西、贵州等地。基于生化成分初步筛选出高水浸出物(50%)茶树种质资源3份,高茶多酚(20%)茶树种质资源4份,高氨基酸(3%)茶树种质资源4份,低咖啡碱(1.6%)茶树种质资源4份。     

四川地方中小叶茶树资源的表型遗传多样性

为保护和鉴定四川茶树资源,并进行特异资源的挖掘,对109份四川中小叶茶树资源的30个表型性状进行统计分析和主成分聚类分析。研究表明,四川中小叶茶树资源的变异系数和多样性指数平均分别为32.27%和0.98,茶树资源性状差异明显,多样性较丰富。主成分聚类分析显示,12个主成分因子的累积贡献率为71.14%,将供试材料聚类分为8个类群,且与供试材料的原产地关系较小。四川中小叶茶树资源表型性状遗传多样性较丰富,且各原产地茶树表型性状差异较大,可为四川茶树核心种质库的构建和茶树良种选育提供参考。