缺水条件下玉米籽粒产量和抗旱系数的遗传分析

采用灌水与不灌水处理方法对不同玉米自交系和杂交组合的籽粒产量和抗旱系数的遗传分析结果表明：单株籽粒产量在灌水条件下加性效应作用较大，随着水分胁迫程度的增加，加性效应作用相对越来越小，抗旱自交系在缺水条件下的一般配合力效应与灌水条件相比有所提高，而不抗旱自交系有所下降；抗旱系数表现为抗旱自交系的一般配合力效应高，不抗旱自交系的一般配合力效应低，而且随着水分胁迫程度的增加，其加性效应作用愈来愈大，严重水分胁迫条件下抗旱系数的遗传主要受加性效应控制，狭义遗传力较高。     

国家科技支撑计划项目(2014BAD01B03)；四川省省属高校科研创新团队建设计划项目(14TD0011)；四川水稻创新团队岗位专家项目（川农业函［2014］91号）

【目的】研究不同施氮水平下杂交水稻亲本的配合力,为筛选出氮素高效利用的水稻亲本材料提供理论依据。【方法】选择生产上大面积应用的5个高配合力水稻不育系（浙8010A、宜香1A、川农1A、冈46A、803A）为母本,6个水稻恢复系（成恢727、绵恢662、绵恢4761、雅恢2115、乐恢188、宜恢1577）为父本,配置不完全双列杂交组合30个,设低氮肥（0 kg/hm²）、中氮肥（150 kg/hm²,正常施氮水平）、高氮肥（300 kg/hm²）3个施氮水平,比较各亲本在不同施氮水平下产量性状的配合力和遗传力效应。【结果】在不同施氮水平下,不育系、恢复系及其互作效应对杂交水稻的产量性状均可产生显著影响;正常施氮水平下,不育系对杂交水稻产量性状的影响高于恢复系;而在低氮和高氮水平下,恢复系对杂交水稻产量性状的影响高于不育系。川农1A、乐恢188属于氮素不敏感类型亲本,在不同氮肥水平下产量配合力均较高;803A、冈46A属于喜中低氮类型亲本,在中低氮环境下产量一般配合力效应远大于高氮环境;浙8010A、宜香1A属于喜高氮类型亲本,仅在高氮水平下表现较高的产量。在正常施氮水平下,浙8010A×成恢727的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在低氮水平下,宜香1A×雅恢2115的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在高氮水平下,803A×绵恢662的产量性状具有较高的特殊配合力效应。在低氮和高氮水平下,杂交水稻的产量性状均比正常施氮更易受环境影响;在正常氮素水平下,各产量性状受亲本的加性效应影响较大;在低氮和高氮水平下,各产量性状受环境影响较大。【结论】在不同的施氮水平下,亲本产量性状的一般配合力效应均与其组合的特殊配合力效应无必然联系;氮素水平过高或过低,都会导致亲本的非加性效应增强,环境对各产量性状的影响增大;因此在不同生态区选育优质高产的杂交水稻组合时,品种筛选试验田必须选择相适应的氮素水平。     

施氮水平对杂交水稻亲本产量性状配合力的影响

【目的】研究不同施氮水平下杂交水稻亲本的配合力,为筛选出氮素高效利用的水稻亲本材料提供理论依据。【方法】选择生产上大面积应用的5个高配合力水稻不育系(浙8010A、宜香1A、川农1A、冈46A、803A)为母本,6个水稻恢复系(成恢727、绵恢662、绵恢4761、雅恢2115、乐恢188、宜恢1577)为父本,配置不完全双列杂交组合30个,设低氮肥(0kg/hm2)、中氮肥(150kg/hm2,正常施氮水平)、高氮肥(300kg/hm2)3个施氮水平,比较各亲本在不同施氮水平下产量性状的配合力和遗传力效应。【结果】在不同施氮水平下,不育系、恢复系及其互作效应对杂交水稻的产量性状均可产生显著影响;正常施氮水平下,不育系对杂交水稻产量性状的影响高于恢复系;而在低氮和高氮水平下,恢复系对杂交水稻产量性状的影响高于不育系。川农1A、乐恢188属于氮素不敏感类型亲本,在不同氮肥水平下产量配合力均较高;803A、冈46A属于喜中低氮类型亲本,在中低氮环境下产量一般配合力效应远大于高氮环境;浙8010A、宜香1A属于喜高氮类型亲本,仅在高氮水平下表现较高的产量。在正常施氮水平下,浙8010A×成恢727的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在低氮水平下,宜香1A×雅恢2115的产量性状具有较高的特殊配合力效应;在高氮水平下,803A×绵恢662的产量性状具有较高的特殊配合力效应。在低氮和高氮水平下,杂交水稻的产量性状均比正常施氮更易受环境影响;在正常氮素水平下,各产量性状受亲本的加性效应影响较大;在低氮和高氮水平下,各产量性状受环境影响较大。【结论】在不同的施氮水平下,亲本产量性状的一般配合力效应均与其组合的特殊配合力效应无必然联系;氮素水平过高或过低,都会导致亲本的非加性效应增强,环境对各产量性状的影响增大;因此在不同生态区选育优质高产的杂交水稻组合时,品种筛选试验田必须选择相适应的氮素水平。     

大白菜硝酸盐含量的配合力分析

试验以5个大白菜高代自交系作亲本,按GriffingⅡ完全双列杂交遗传设计配制15个杂交组合,在2个施氮水平下(300kg·hm-2和不施氮),进行大白菜硝酸盐含量配合力和遗传力分析。结果表明,大白菜硝酸盐含量的一般配合力方差占主导地位;加性效应和非加性效应对大白菜硝酸盐含量都有重要作用,但以加性效应为主,广义遗传力较高,狭义遗传力中等。     

甘蓝型油菜氮素籽粒生产效率的杂种优势分析

[目的]研究甘蓝型油菜N素籽粒生产效率的杂种优势,为生产上N高效品种的选育提供理论参考。[方法]测定2个N肥水平下6个甘蓝型油菜亲本（浙双3号、扬油7号、ZJ1、史力佳、宁油14号和沪油16）及其完全双列杂交组合成熟期干物质生产及N素含量;分析并计算N素籽粒生产效率的杂种优势、配合力效应以及遗传力大小。[结果]N素籽粒生产效率存在明显的杂种优势;配合力方差分析表明N素籽粒生产效率受加性效应、非加性效应和细胞质效应的共同影响;遗传方差分析表明低N条件下N素籽粒生产效率的基因加性作用和非加性作用都比较重要,而高N条件下则以基因的非加性效应为主。[结论]油菜N素籽粒生产效率存在明显的杂种优势。     

甘蓝型油菜氮素籽粒生产效率的杂种优势分析(摘要)(英文)

[目的]研究甘蓝型油菜N素籽粒生产效率的杂种优势,为生产上N高效品种的选育提供理论参考。[方法]测定2个N肥水平下6个甘蓝型油菜亲本(浙双3号、扬油7号、ZJ1、史力佳、宁油14号和沪油16)及其完全双列杂交组合成熟期干物质生产及N素含量,各器官N素含量采用凯氏定氮法测定;分析并计算N素籽粒生产效率的杂种优势、配合力效应以及遗传力大小。[结果]N素籽粒生产效率存在明显的杂种优势,离中亲优势全为正值。低N条件下杂交种N素籽粒生产效率与亲本相比,增加幅度为9.44%。高N条件下杂交种N素籽粒生产效率与亲本相比,增加幅度为14.77%;配合力方差分析表明GCA、SCA和反交效应均达到极显著水平,说明N素籽粒生产效率受加性效应、非加性效应和细胞质效应的共同影响;N素籽粒生产效率在低N和高N条件下的广义遗传力分别为96.97%和97.09%,说明N素籽粒生产效率主要由遗传因素决定,受环境影响比较小。低N和高N条件下的狭义遗传力分别为46.06%和29.56%。由此可见,低N条件下N素籽粒生产效率的基因加性作用和非加性作用都比较重要,而高N条件下则以基因的非加性效应为主。[结论]油菜N素籽粒生产效率存在明显的杂种优势。     

保护地逆境黄瓜苗期性状配合力分析

将 6个亲本按双列杂交GriffingⅡ配制杂交组合 ,在保护地低温弱光的条件下研究了黄瓜苗期 1 1个性状的配合力 ,结果表明 :组合及亲本间差异均达到显著水平。配合力方差分析表明 ,一般配合力方差和特殊配合力方差均达到显著或极显著性差异 ,这 1 1个性状的遗传主要被加性效应和非加性效应控制。综合各性状表现 ,组合 70× 69和自交系 5 1表现最优     

甜玉米籽粒品质性状的配合力分析

以9个普通甜玉米自交系按Griffing的双列杂交方法Ⅳ组配36个杂交组合,分析了糖分、氨基酸的基因效应,并估算了配合力。结果表明:(1)天冬氨酸在遗传上以基因加性效应为主;蔗糖、蛋氨酸、脯氨酸在遗传上以基因非加性效应为主;总可溶糖、总可溶糖-蔗糖、干物质、甘氨酸、丝氨酸、赖氨酸、精氨酸在遗传上基因加性效应和非加性效应几乎同等重要。(2)自交系遗甜-1、白甜-2、HCg、加甜糖分的一般配合力较有利用价值;自交系蛟甜、加甜、HCg、遗甜-1氨基酸的一般配合力较高。在甜玉米糖分配合力育种中,以总可溶糖为育种目标即可达到糖分含量和食味品质两方面的改良;几种必需氨基酸一般配合力为非制约关系。(3)su3×HCg是糖分特殊配合力较有利用价值的组合;白甜-2×HCg、su3×遗甜-1、蛟甜×泰甜三个组合的必需氨基酸特殊配合力较有利用价值。     

玉米收获期含水量等十个数量性状的配合力及遗传参数分析

采用不完全双列杂交设计,对14个玉米自交系49个[7(个)×7(个)]杂交组合的收获期含水量、株高、穗长、产量等性状进行了一般配合力、特殊配合力及遗传参数分析。配合力分析表明,A5和B2两个玉米自交系综合性状优,可以组配强优势杂交组合;A5、B5、B4等自交系收获期含水量的一般配合力负效应较大,可以组配收获期含水量低的适宜机收籽粒的杂交组合。遗传参数分析表明,收获期含水量、穗行数、株高、穗位高的遗传力较高,在后代的遗传中基因的加性效应占主导地位,不易受环境条件影响,早代选择可靠性大。     

9份玉米自交系产量及籽粒品质性状配合力的遗传分析

以9份典型玉米自交系及其组配的72个双列杂交组合为试材,对玉米自交系及杂交一代产量与品质性状的遗传特性进行了研究,结果表明:蛋白质含量、脂肪含量、淀粉含量、容重主要受基因加性效应影响;而产量受基因非加性效应影响占主导地位。对于主要受加性效应影响的性状表现出一般配合力高,则特殊配合力也高的趋势;对于既受加性效应影响又受一定非加性效应影响的性状,一般配合力影响特殊配合力,实际杂交组合的表现受二者共同影响。在选配杂交组合时,不仅要注意对一般配合力的选择,还应注意对其特殊配合力进行筛选。     

典型玉米自交系氮素吸收利用特点的研究

在大田条件下,对8个代表性的玉米自交系在不同施氮水平下的氮素吸收与利用特点及与氮效率相关的一些性状进行了研究。结果表明:玉米自交系在产量、生物量和氮累积量上存在显著的差异。通过玉米自交系各性状与氮效率的关系的分析表明,低氮胁迫下,应选择抽丝期穗位叶叶绿素含量高、穗位叶叶面积大、籽粒含氮量高和氮收获指数大的自交系,高氮处理条件下,应选择抽丝期生物量大和成熟期生物量大的自交系。通径分析表明,氮吸收和氮利用效率对氮效率的作用均是直接作用大于间接作用。3个施氮水平条件下,对氮效率的直接作用是氮吸收效率大于氮利用效率。在低氮条件下,氮吸收效率的直接作用更强,而氮利用效率对氮效率的直接作用是随着施氮量的增加逐渐增强。在氮2、氮3处理中,吸收效率和利用效率的共同影响导致了产量差异,并且是吸收效率的影响较大;高氮处理则主要是吸收效率的影响。     

糯玉米支链淀粉含量和含糖量性状的配合力分析

以8个糯玉米自交系为亲本,按Griffing完全双列杂交方法Ⅳ配制组合,研究了糯玉米籽粒支链淀粉含量和含糖量性状的配合力效应.结果表明:糯玉米的支链淀粉、含糖量性状除主要受加性基因控制外还受非加性基因控制;不同自交系之间,一般配合力有显著的差异,不同组合间的特殊配合力也存在显著差异;集一般配合力和特殊配合力之合的总配合力效应,可以较好地反映各个杂交组合的优势强弱.支链淀粉性状的总配合力效应值以组合N4×N5最高,其次大小为:N4×N7>N8×N27>N4×N23>N4×N8.含糖量性状的总配合力效应值以组合N5×N12最高,其次大小为:N5×N23>N4×N5>N4×N7>N23×N27.     

早48种质在玉米育种及生产上的利用

早48既是一个玉米自交系,又是一个优良的种质资源。该自交系株型紧凑,耐密植,矮秆,穗位低,茎秆坚韧,品质优良,配合力高,抗倒伏性强,遗传性稳定,抗逆性强,适应范围广。早48自育成以来,先后有多个育种单位直接利用其组配的玉米杂交组合通过国家和省级审定及认定推广的玉米品种有7个,利用早48作中间材料改良选育出稳定及配合力高的新自交系20余个;直接利用早48组配的玉米品种强盛31号为山西省第一个玉米国审品种,于2005年获山西省科学技术进步一等奖。早48的成功育成,拓宽了我国玉米种质基因库,推动了我国玉米育种和生产的发展。     

糯玉米自交系光合特性的配合力分析

为了探讨糯玉米光合性状的遗传规律,利用8个糯玉米自交系(JN2、JN4、JN7、JN8、JN10、JN12、JN14、JN15)进行完全双列杂交,采用GriffingⅡ方法对糯玉米3个光合性状(光合速率、叶面积、叶绿素含量)进行配合力分析,并对其遗传参数进行估算.结果表明,光合速率受遗传因素影响较大(h2B=89.04...     

玉米地方早熟群体选育自交系的评价

为了充分利用玉米地方早熟群体及其选育的自交系,以自交系郑58、444、Mo17、改丹340为测验种,采用NCⅡ设计,对从地方早熟群体选育的12份自交系进行配合力及杂种优势分析。结果表明:选自同一群体的自交系配合力有较大差异,其中有3个自交系一般配合力较高;自交系9、7与Mo17特殊配合力较高、杂种优势较强。     

大花三色堇自交系主要数量性状配合力分析

为评估大花三色堇自交系的遗传潜质,指导大花三色堇杂交育种,对大花三色堇5个亲本自交系及其按Griffing完全双列杂交Ⅱ组配的10个杂种F1的7个主要数量性状进行了配合力分析。结果表明:亲本C是综合性状相对优良的亲本;在培育大花、丰花品种时,亲本E可作为重要亲本。对杂交组合进行特殊配合力效应分析表明,组合E×B、B×A的综合表现较好。在进行亲本选择和杂交组合配制时,应同时兼顾一般配合力效应和特殊配合力效应,且一定要在选择一般配合力较高的基础上注重较高特殊配合力效应的选择。根据总配合力效应可以有效预测杂交组合的表现。     

9个糯玉米自交系产量及其主要产量性状的配合力分析

试验选用9份不同来源的鲜食糯玉米自交系,按照Griffi ng完全双列杂交方法Ⅳ组配出36份杂交组合,对所获得的杂交组合产量及其主要产量性状进行配合力分析。结果表明:W6、W9、W4、W3、W1等5个糯玉米自交系产量一般配合力较高,可以组配出产量较高的杂交种后代,其中产量特殊配合力(SCA)值最大的组合是W4×W7(90.377 8);自交系W1、W3、W6、W4等4个自交系可以组配出果穗较粗、穗行数较多的杂交组合;自交系W3、W7、W9等3个自交系作为亲本组配杂交组合,易获得果穗较长、秃尖较小、行粒数较多糯玉米杂交品种;W6、W9、W1、W8等4个自交系,用作亲本组配杂交种可以较明显地提高子代百粒重,有利于高产品种的育成;自交系W4、W6、W3、W2等4个自交系作为亲本可以组配出出籽率较高的杂交种后代。     

玉米基因型与幼胚培养胚性愈伤组织发生能力的初步研究

实验通过对不同基因型玉米胚性愈伤组织诱导能力的比较,证实了玉米胚性愈伤组织发生主要受遗传控制。并从53份玉米材料中筛选出了11个胚性愈伤组织发生率较高的基因型,为基因工程等在玉米育种中的应用奠定了基础。同时初步探索了通过杂交方式转移胚性控制基因的可行性,获得了高诱导力杂交组合48-2×18(红)。     

春玉米主要穗部性状配合力及遗传参数分析

选育具有高配合力的优良自交系是育种工作的基础,为更好的了解北方早熟春玉米区玉米(ZeamaysL.)自交系的配合力表现和性状遗传规律,为杂交种组配和种质改良提供亲本和育种策略,选用在生产及种质改良中常用的12个玉米自交系,按双列杂交模式设计组配杂交组合,以完全随机区组设计进行试验,对主要穗部性状进行鉴定,按照改良griffingⅣ双列杂交分析方法对数据进行处理。试验表明一般配合力和特殊配合力效应在亲本间存在显著差异。穗粗、容重、籽粒行数等性状遗传力较高,主要受加性效应控制。而产量、穗重主要受非加性基因控制,易受环境因素影响。K12、丹340和黑选169对提高产量的效应明显,P138在提高后代容重方面优势显著,含有地方种质的早熟材料龙抗118、大粒黄可以显著提高后代穗部长度。