烟草叶片数杂种优势表现及其相关基因差异表达分析

【目的】探究烟草叶片数杂交优势表现,并分析烟草叶片数相关基因的差异表达情况及杂种优势形成的原因,为深入研究烟草叶片数的分子遗传基础和选育叶片数较多的杂交种提供理论依据。【方法】以叶片数差异较大的9个烟草品种（系）为亲本,按照NCⅡ遗传交配设计组配20个杂交组合,并测定亲本和杂交组合的叶片数,计算其杂种优势,从中筛选出强、弱优势组合,利用实时荧光定量PCR检测其叶片相关基因BRI1、BSK3、FLC、FPF1和PHYC的相对表达量。最后,对叶片数相关基因中亲表达优势间及其与叶片数中亲优势进行相关分析。【结果】9个亲本材料的叶片数为20.33～33.22片,以GDH94的叶片数最多,其次是南江三号和毕纳1号,三者间无显著差异（P> 0.05,下同）,但GDH94显著高于其余6个亲本（P< 0.05,下同）,表明供试亲本间的叶片数存在真实的遗传差异。20个杂交组合的叶片数存在明显差异,为20.89～31.33片,以GDH94×南江三号的叶片数最多,以NC82×青梗的叶片数最少,说明采用杂种优势育种方法可选育出烟草叶片数较多的杂交种。20个杂交组合叶片数的杂种优势差异较大,其中中亲优势为-14.71%～11.77%,表现为正向中亲优势和负向中亲优势的组合分别占25%和75%,其中,以K326×GDH88叶片数的正向中亲优势最强,为11.77%,以GDH94×湄潭大蛮烟叶片数的负向中亲优势最强,为-14.71%;NC82×南江三号叶片数的中亲优势最弱,为-0.22%,故选择K326×GDH88和GDH94×湄潭大蛮烟为强优势组合、NC82×南江三号为弱优势组合。不同叶片数相关基因的中亲表达优势之间存在一定的相关性,其中BRI1和BSK3基因的中亲表达优势之间存在显著正相关;FPF1和PHYC基因的中亲表达优势与叶片数杂种优势存在显著负相关。FPF1基因在正向强优势杂交组合K326×GDH88和弱优势组合NC82×南江三号中较其相应亲本下调表达,但负向强优势组合GDH94×湄潭大蛮烟较其亲本上调表达。PHYC基因在正向强优势组合K326×GDH88和弱优势组合NC82×南江三号中较其相应亲本下调表达,但在负向强优势组合GDH94×湄潭大蛮烟较其亲本上调表达。【结论】K326×GDH88组合的叶片数杂种优势最大,具有较大的高产潜力。FPF1和PHYC基因参与调控烟草叶片数杂种优势的形成,其下调表达是烟草叶片数性状杂种优势形成的分子基础,可指导亲本选配,提高烟草杂交选育效率。     

冬小麦不同组合F_1代主要性状杂种优势分析

在同一生态区内,选用24个不同基因型的冬小麦品系作亲本配制出12个杂交组合,对其F1代主要改良性状的杂种优势表现进行了分析。结果表明:同一性状在不同组合中优势程度差异显著;不同组合中,杂种F1代的穗粒重、千粒重及抽穗度有较高的中亲优势乃至超亲优势。同时指出了改良指数可以作为选择强优势组合的参考指标以及F1代杂种优势与亲本差异程度的关系。     

超甜玉米花期性状的遗传分析

[目的]为选育高产、适应性强的超甜玉米新品种提供理论依据。[方法]对6个超甜玉米自交系P1~P6进行完全双列杂交,组配了15个杂交组合,并对花期性状进行了配合力及方差(Wr)与协方差(Vr)相关性分析与估算。[结果]6个超甜玉米自交系雄花期性状的GCA效应大小顺序为P2P6>P4>P2>P3>P5。[结论]亲本P2和P3是早熟亲本的理想选择。     

大豆异黄酮及其组分含量的配合力和杂种优势

 为了能在大豆异黄酮及其组分的育种中合理选配亲本，利用杂种优势，本研究选用8个异黄酮含量不同的大豆品种采用NCⅡ设计配置杂交组合，对大豆籽粒异黄酮及其组分含量进行遗传分析。研究结果表明，大豆籽粒异黄酮及其组分含量在供试品种间表现有明显的差异，籽粒异黄酮含量和黄豆甙元既受加性效应又受非加性效应的控制，染料木甙主要受非加性效应控制，染料木素、大豆甙元和大豆甙这3个性状的遗传主要受加性效应控制；不同亲本组配的不同组合的GCA和SCA差异较大。在中亲优势测定中，除黄豆甙元含量和大豆甙表现为正向超亲外，其余性状均表现为负向超亲。本研究认为在大豆高异黄酮育种中应选择高异黄酮材料作为亲本之一，选配组合时亲本最好采用高×高类型或高×低类型配置组合。     

杂交早稻垩白度的杂种优势和相关性研究

选用7个早籼稻恢复系和6个不育系,采用不完全双列杂交,配组42个杂交组合,对这些组合和亲本进行垩白度测定,进而分析了垩白度的中亲优势、超亲优势、亲本的一般配合力(GCA)、组合的特殊配合力(SCA)以及垩白度与其他性状间的相关性。结果表明,杂交早稻垩白度与亲本的GCA和组合的SCA具有密切的关系,通常GCA越低,SCA的方差越大,所配组合更易出现垩白度低的组合。垩白度低的不育系配组的组合,中亲优势多为正值;垩白度高的不育系配组的组合,中亲优势偏向负值。不育系对杂种垩白度影响较大,育种中应加强不育系的垩白度改良。     

强优势杂交韭菜选配规律分析

试验选用9个性状差异较大的品种(系)组配成72个杂交组合,对这些组合的株高、鞘粗、叶片数、单株重4个性状进行了杂种优势研究.把单株重超高亲优势的9个组合做进一步分析,发现株高与鞘粗这2个性状的超高亲优势是影响单株重超高亲优势的主要因素.株高和单株重属于细胞质遗传,而鞘粗和叶片数则属于细胞核遗传.在配制强优势杂交组合时,应以株高和单株重较好的亲本为母本,而以鞘粗和叶片数较好的亲本为父本.     

棉花F1性状与亲本关系分析

从36 个F1优势组合中筛选出强优势组合,将P1、P2、F1 随机区组排列,3 次重复,生育期内测定植株性 状、黄萎病、产量构成要素及品质变化。通过对杂交棉强优势组合子一代与亲代间优势关系分析,揭示杂种一代变化 趋势。结果表明院杂种一代与两亲本相比,株高、果枝数超过高值亲本Y5-1,生育期与早熟亲本一致,果枝始节位、第 一果枝高接近两亲本均值;抗病能力超过病重亲本,但低于病轻亲本;铃重极显著高于双亲,籽皮棉产量均表现出明 显的正向中亲优势和超亲优势,优势分别达到76.6%、25.4%。品质性状中,没有表现出超亲优势,纤维长度和成熟度 指数与高值亲本P2相同,其余性状数值都接近于中亲值。指出种质创新、选择在杂优利用中的重要作用,同时应根据 新疆实际情况加强对杂交二代的选育研究。     

小麦不同杂交组合杂种优势及后代变异比较分析

以3个春小麦杂交组合的亲本及4个世代(F1、F2、F3、F4)为试验材料,对亲本、F1代及各分离世代个体的10个农艺性状的表现进行了分析.结果表明,F1在多数性状上其均值介于高亲值与低亲值之间.组合P1×P2中表现为正向超亲优势的性状较多,其超亲优势较大,而株高又表现出负向的中亲优势;组合P3×P4中表现为正向超亲优势的性状最多;组合P2×P5的优势较弱.不同组合间后代性状改进幅度差异较大.总的趋势是各性状在后代的变异大小及改进幅度大小与亲本表现及双亲差异的大小关系更为密切.     

紫甜玉米产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析

【目的】对20个紫甜玉米自交系与2个测试种进行产量及其构成因素和品质性状的杂种优势和配合力分析,为高效创制高产甜玉米自交系提供材料基础和理论依据。【方法】将20个紫甜玉米自交系（TD01~TD20）与2个测试种[黄色甜玉米自交系（TI）和白色甜玉米自交系（T2）]进行杂交组配,采用完全随机组设计对获得的40个杂交组合（TH01~TH40）进行田间试验,以SW1011和Fancy 111为对照品种。测定亲本及其杂交组合的产量及其构成因素和品质性状。利用Line×Tester模型在AGD-R软件中进行中亲优势度（Hm）、杂种优势度（Hb）和一般配合力（GCA）分析。【结果】紫色种皮由父本遗传,在40个杂交组合中占优势,所有测定的性状表现为中亲优势和杂种优势。大多数亲本系鲜穗收获期的Hm、Hb和GCA表现为负值,说明这些亲本系具有组配早熟杂交种的潜力。除收获期和穗粗外,其余调查性状表现出多个显性效应,证明了非加性遗传效应的重要性。具有较高GCA的杂交组合为TH05（T1×TD05）、TH31（T2×TD11）、TH20（T1×TD20）、TH33（T2×TD13）、TH34（T2×TD14）、TH16（T1×TD16）、TH08（T1×TD08）和TH25（T2×TD05）。【结论】紫色甜玉米与黄色甜玉米自交系或白色甜玉米自交系杂交,紫色性状具有显性效应,筛选出的8个品质优良杂交种及其亲本可作为培育越南商品化紫甜玉米品种的亲本材料。     

玉米F_1、F_2代植株性状的遗传背景及适宜群体筛选

利用2个优良爆裂玉米自交系与6个Reid类普通玉米自交系组配12个组合,研究了株高、穗位高、顶高、顶高/株高4个植株性状的F1表现、杂种优势、F2群体表现和分离特征及其与亲本的相关性。结果表明:不同组合F1表现、中亲优势(MH)、超高亲优势(HH)、F2群体的平均值(F2M)、变幅、变异系数、优势衰退(HDR)等均存在不同程度差异,各植株性状杂交早代的遗传背景效应突出;F2群体各性状多呈连续正态分布,存在超双亲分离,为多基因控制的复杂数量性状;顶高/株高杂种优势较小,可根据两类亲本或其均值初步预测其组合表现,并实施早代选择,而株高、穗位高和顶高的杂种优势较大,不宜进行预测;亲本、F1、F2M、MH、HH、HDR间的相关趋势因性状不同而异;R1×N04、R3×N04组合为改良爆裂玉米自交系植株性状的最佳群体,R2×N10、R3×N04、R5×N10和R6×N04组合适宜构建遗传作图群体。     

晒烟主要性状的杂种优势研究

采用6个品种配置双列杂交,得到21个杂交组合,进行主要性状的杂种优势分析,结果表明,烟草杂种F1各植株性状的杂种优势普遍存在,同一亲本在不同组合中所表现的优势程度不同,其对杂种后代的影响也不同.     

利用指示性状筛选杂种棉强优势组合研究初报

利用红叶和显性无腺体这两个指示性状作父本分别与陆地棉有腺体品种进行不去雄授粉杂交,各配制６个组合,用当地推广品种晋棉１０号作对照。结果表明,用６１３０红叶作父本的６个组合竞争优势均为负值,而用显性无腺体品系作父本的６个组合全产生竞争优势,竞争优势为３．８％～７３．１％,其中有３个组合产量竞争优势在３０％以上。     

HB红花性状对陆地棉杂种优势的影响

以4个陆地棉HB红花近等基因系(B1、B2、B3、B4)作父本,分别与其轮回亲本(A1、A2、A3、A4)杂交,得到4个杂交组合;同时以A4为母本,分别与B1、B2、B3、A1、A2、A3杂交．得到6个杂交组合.以这10个组合的F1代杂交种为试材,对其产量及有关性状的中亲、超亲及竞争优势进行了试验比较.结果表明：HB红...     

陆地棉杂交组合品质性状杂种优势及配合力分析

采用5个具有抗虫基因的陆地棉材料作母本,6个不同类型的非抗虫棉材料作父本,按照不完全双列杂交设计(NCⅡ设计)组配30个杂交组合。分析杂交组合F1代主要纤维品质性状的杂种优势、配合力及相关性。结果表明,棉花5个品质性状中除伸长率外,其他都有不同程度的正向杂种优势;5个品质性状母本间、父本间一般配合力效应大多达显著和极显著水平;母本中以D17、中41的一般配合力效应最好;父本中以百农527、HN68一般配合力效应最好,F1表现与双亲一般配合力及总配合力呈极显著正相关。     

烟叶含梗率的配合力及杂种优势表现

以13个烟草材料(K326、VA116、G70、NC82、GDH94、GDH88、韭菜坪2号、TN90、南江三号、青梗、巴斯玛、毕纳1号、湄潭大蛮烟)为亲本,采用NCII不完全双列杂交设计,组配40个杂交组合,测定亲本和杂种F1代的烟叶含梗率,分析烟叶含梗率的配合力和杂种优势表现。结果表明:杂交组合间的烟叶含梗率存在显著或极显著差异;烟叶含梗率广义遗传力为96.11%,狭义遗传力为72.32%,表明其性状传递力强,由表型选择基因型的可靠性大;一般配合力方差和特殊配合力方差均达极显著水平,说明烟叶含梗率受加性效应和非加性效应的共同控制,且一般配合力方差大于特殊配合力方差:DGH88、青梗和湄潭大蛮烟3个亲本一般配合力负向效应值小,是改良烟叶含梗率的优良亲本;烟叶含梗率杂种优势表现以负向中亲优势和负向超亲优势为主,占所有杂交组合的77.5%,VA116×GDH88、K326×GDH88、VA116×韭菜坪2号的特殊配合力和杂种优势的表现较好,是选育低烟叶含梗率的优良杂交组合。     

强优势杂交棉ZLTC-3.k和徐铜3号的选育研究

棉花杂种优势在利用高产抗虫抗病高品质等特色资源材料方面前景广阔。笔者主持育成的杂交棉强优组合ZLTC-3．k和徐铜3号已分别进入省级预审定阶段和国家优良品种展示阶段,超标优势达20％以上。棉花杂交优势来源于亲本的基因效应。杂交棉的产量优势主要源自于铃数和铃重的增加。组配优势杂交棉的关键在于优良亲本的选配。亲本的亲缘、地理及生态差异对杂优组合的优势强弱至关重要。加强优良亲本的筛选鉴定及其配合力测定与分析;选择综合性状优良当地推广品种作为双亲之一,且双亲性状互补,可获得良好的杂交棉育种效果。     

新疆棉花胞质不育系主要农艺性状的配合力分析

为进一步利用棉花杂种优势,促进三系杂交棉的选育,以哈克尼西棉、三裂棉（D8）和海岛棉（05 53A）3种不同来源细胞质雄性不育系为母本,以新疆早熟陆地棉新陆早33号、新陆早36号、系9为回交亲本,连续回交4代,获得9个新不育系（A1~A9）;用3个恢复系（R1~R3）与之进行杂交,获得27个杂交组合,并对8个主要性状的一般配合力（GCA）和特殊配合力（SCA）进行分析。结果表明,不育系衣分、籽棉产量、纤维长、整齐度、马克隆值、伸长率和比强GCA的差异均达到显著水平;恢复系纤维长、伸长率、比强和籽棉产量GCA差异均达到极显著水平;杂交组合铃质量、衣分、马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量SCA的差异均达到显著水平;纤维长和整齐度主要受加性效应的影响,铃质量主要受非加性效应的影响,马克隆值、伸长率、比强和籽棉产量同时受加性和非加性效应的影响。从GCA来看,产量性状中铃质量和籽棉产量的GCA效应值是正值的比例较高（均为58.33%）; 3个恢复系中,R3的7个性状的GCA效应值均为正值;9个不育系中,A1、A4的GCA效应值综合较高,A6籽棉产量的GCA效应值最高,A9纤维长的GCA效应值最高。从SCA来看,产量性状中铃质量和衣分的SCA效应值是正值的比例较高（均为55.56%）;杂交组合A2×R1、A6×R2、A5×R3、A7×R3、A8×R3产量性状的SCA效应值综合较高;A5×R1、A3×R2品质性状的SCA效应值综合较高;A9×R1、A7×R2、A4×R3产量和品质性状的SCA效应值综合较高。     

胡萝卜单根重杂种优势和主要经济性状配合力分析

以5个胡萝卜雄性不育系为母本,6个胡萝卜品种或自交系为父本配制30个杂交组合,杂种一代调查结果表明:单根重具有明显的杂种优势,绝大多数组合表现超亲中值或超高亲现象。通过对单根重、根长、根粗、根色、根髓比和可溶性固形物的配合力分析,认为组合A2×B5在育种上最具应用价值。     

外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响

为研究外源抗虫基因对棉花杂种优势的影响,本研究通过对3对杂交棉组合的产量性状和品质性状的分析得出,外源基因的引入,可以提高杂交棉产量,但对棉花品质性状的改变并没有显著的影响。转基因杂交棉组合的产量性状和品质性状的相关性为负相关,产量和产量构成要素之间呈极显著正相关,品质和品质构成要素之间多呈正相关。