玉米黄粒系产量配合力及其杂种优势模式的分析

对从国际玉米小麦改良中心(CIMMYT)引入的及国内自育成的10个优质蛋白玉米(QPM)黄粒优良系,进行了配合力及杂优模式的分析.通过部分双列杂交获得45个杂交组合,将这些组合种植在云南省及广西壮族自治区的3种不同生态条件下进行观察鉴定.产量方差分析表明,品种之间、环境之间的差异达到极显著水平,而重复之间不显著;产量的一般配合力差异达极显著水平,而特殊配合力的差异不显著.杂交组合CML166×齐205具有最高产量(10880kg/hm2),杂交组合长631/O2×中系096/O2具有最低产量(5496kg/hm2).自交系CML161产量的一般配合力效应值最高(1010.53),自交系CML166产量的一般配合力效应值其次(947.11);而自交系中系096/O2产量的一般配合力效应值最低(-1119.98).自交系CML194与忻9101/O 2具有最高的产量特殊配合力效应值(1813.50),自交系CML 166与齐205产量的特殊配合力效应值也较高(1272.00);而自交系忻9101/O 2与齐205产量的特殊配合力效应值最低(-1670.96).根据杂交组合产量性状的配合力分析,可初步将这10个优质蛋白玉米自交系划分为4个杂种优势群和4种杂种优势模式.     

利用SSR标记研究南斯拉夫玉米自交系遗传变异及杂种优势群预测

 利用113对SSR多态性引物对9个南斯拉夫玉米自交系和国内18个不同类群玉米自交系进行遗传多样性分析,进而研究GD,GH,SCA及杂种优势与F₁产量的相关性,探讨预测杂种优势的可能性。结果表明:（1）利用SSR标记将27个供试自交系分为6类,我国自交系的分类结果与其系谱来源和以往研究结果基本一致,PA,PB和四平头类群自交系分别各归为一类;南斯拉夫自交系ZPL01,ZPL06,ZPL09,ZPL10和ZPL02归为第Ⅰ类, ZPL03,ZPL05,ZPL04与Mo17和丹232归为第Ⅱ类群, ZPL07与综3和综31归为第Ⅲ类;（2）SCA与对照优势及其与F₁穗粒重呈极显著正相关,而GD,GH与F₁穗粒重和对照优势的相关仅长葛点达到显著水平,利用SCA或对照优势可以较好地预测F₁的产量表现,而GD和GH的预测效果较差。     

Study of Yield Combining Ability and Genetic Relationship Among Exotic Tropical, Subtropical Maize (Zea mays L.) Inbreds and Temperate Maize Inbreds in China

Information on the genetic relationship between tropical maize (Zea mays L), germplasm and temperate maize germplasm is of great value to maize breeding. The objective of this study was to determine the combining ability and genetic relationship of 25 inbreds extracted from five tropical maize populations and a land race, with four temperate maize inbreds (Huangzaosi, Mo17, B73 and Dan 340). The 25 tropical inbreds were crossed with the four temperate inbreds and evaluated. Lines from Suwan1 and POP28 had high general combining ability (GCA) for grain yield. The lines from POP32 (ETO) had the highest special combining ability (SCA) with B73; the average SCA value of the 5 lines was 879 kg/ha. The lines from Suwan1had the second-highest SCA (584 kg/ha) with Huangzaosi. The lines from Suwan1 had the greatest relative heterosis (20%) with B73, followed by the lines from POP32 (ETO) with B73 (19%). Five heterotic patterns have been identified from this study: Suwan1 × Reid, ETO × Reid, POP28 × Reid, POP28 × Ludahonggu, and Suwan1 × Lancaster.     

利用荧光SSR标记划分玉米杂种优势群研究

采用荧光SSR标记技术,对我国玉米育种中重要的32个代表性自交系进行遗传关系分析和杂种优势群划分．结果表明,兰卡斯特种质的自交系和唐四平头种质的自交系及这两种种质的自交系与其它种质的自交系遗传距离较大;而瑞德种质的自交系和旅大红骨种质的自交系遗传距离最近．所研究自交系划分为3大类群（Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ）,其中2个类群分别为兰卡斯特群（类群Ⅰ）和唐四平头群（类群Ⅲ）;而瑞德种质和旅大红骨种质的自交系及选自美国杂交种的自交系均划归同一个群（类群Ⅱ）中．     

“两群”主要玉米自交系部分性状的比较研究

研究了国内 80年代和 70年代玉米生产上应用的主要自交系的性状表现 ,利用 6× 13不完全双列杂交模式分析了各性状的一般配合力 (GCA)。结果表明 ,近代玉米自交系自身的籽粒产量、生物学产量、单株叶面积和株型得到了显著改良 ;其余多数穗部性状和叶片功能期也有一定改良。与此同时 ,籽粒产量、生物学产量、单株叶面积等性状的 GCA显著提高 ;部分果穗性状的 GCA有所增加 ,但行粒数、百粒重和雄穗的 GCA降低。部分性状及其 GCA的遗传改良进展对提高近代玉米杂交种的产量潜力、降低种子生产成本都有重要作用。分析认为 ,当前玉米自交系遗传改良在拓宽群体遗传基础的前提下 ,应致力于多性状的协调发展或同步改良以及自交系自身结实性的改良。     

美国玉米种质改良系的应用潜力研究

采用NCⅡ设计,在6万株/hm2密度下,由5个美国种质的遗传改良系与旅大红骨群自交系配制25个玉米杂交组合,对其单株产量的杂种优势和穗部性状的配合力进行了研究.结果表明:J1218的单株产量一般配合力高,组配出4个高产组合,是改良成功的自交系.J1405和J1207单株产量的一般配合力较低,但各组配出1个高产组合,具有一定的利用价值.改良系×旅大红骨模式杂交种中有3个组合的产量比对照“郑单958”高10％以上,生育期均长于对照,说明该模式在高产密植型杂交种选育中具有较大应用潜力.在实际育种中PA种质可对美国玉米种质进行遗传改良.     

玉米种质资源遗传评价及利用研究——Ⅰ.玉米自交系产量性状的配合力分析及其利用

采用NC—Ⅱ设计,研究了表现较好的23个玉米自交系的产量构成性状。结果所测性状的一般配合力(GCA)在亲本间存在显著差异,自交系Lu1、84、Lu2和330的多数产量构成性状的GCA对提高产量是有利的。遗传参数表明,多数亲本间遗传差异大,可作为改良自交系和选育二环系的基础材料。单株粒重和小区产量的GCA与穗长、行粒致、千粒重,出籽率的GCA正相关显著或极显著。     

玉米产量性状配合力的最小二乘分析及其与杂种优势的相关性研究

采用最小二乘法对玉米不完全双列杂交产量性状的配合力进行了分析 ,结果表明 :一般配合力效应和特殊配合力效应对产量性状的表达均起作用 ,但以一般配合力效应为主。在与对照优势的相关性分析中 ,双亲一般配合力效应之和与其相关达极显著水平 (r =0 92 98 ) ,而组合特殊配合力效应与其相关为 (r =0 36 81)。本试验一般配合力效应为正向的自交系分别为A3180 (2 2 4 90 9)、DB42 4(12 9 34 1)、48- 2 (5 5 0 2 4) ;前 4名强优势组合分别为DB42 4×A3180 (4 1 16 % )、DB40 6×A3180 (38 98% )、DB42 8×A3180 (34 11% )、DB42 4× 48- 2 (2 8 6 2 % )。     

24个优质蛋白玉米自交系与中国温带玉米四大优势群代表自交系的配合力和杂种优势群研究

 【目的】研究QPM种质与中国温带种质之间的杂种优势关系并划分杂种优势群。【方法】采用NCⅡ设计对24个热带、亚热带优质蛋白玉米（QPM）自交系和4个温带普通玉米优良自交系配制96个杂交组合，在云南省3种不同生态环境下对这些杂交组合进行农艺性状和产量配合力分析，评价群体的应用价值和利用潜力，再根据产量特殊配合力效应和系谱追踪划分杂种优势群。【结果】自交系YML761、CML171、CML172、中系096/o2、YML411、YML024和YML042产量一般配合力较高。产量SCA效应较高的组合有YML401×黄早四、CML172×Mo17、YML761×掖478、长709/o2×Mo17、H152×丹340、中系096/o2×掖478和YML872×Mo17。【结论】自交系YML761、CML171、CML172、中系096/o2、YML411、YML024和YML042在生产中有较大的利用价值。YML411、YML042、CA307、YML065和YML401归入Lancaster群；CML165、CML166、YML761、中系096/o2、长631/o2、YML011、YML872归入旅大红骨群；CML171、CML161、CML172、齐205、CA10139、YML330、8129归入四平头群，CML163、CML170、H152、长709/o2和YML024归入Reid群。本研究结果与系谱分析及前人的研究基本一致。     

玉米籽粒赖氨酸含量的配合力效应及杂种优势分析

以选自不同杂种优势类群的10个玉米自交系为亲本,按照Griffing设计配成正反交90个组合,分别在河南3个地点进行随机区组试验,测定籽粒赖氨酸含量,分析基因型、地点及其互作对玉米籽粒赖氨酸含量的影响,并进行配合力和杂种优势分析。结果表明,地点和基因型各自之间差异以及地点×基因型的互作效应差异均达极显著水平;亲本赖氨酸含量的一般配合力(GCA)和特殊配合力(SCA)效应差异均达极显著水平,组合的赖氨酸含量以GCA效应为主;自交系E28、8085和Mo17的赖氨酸含量以及GCA效应均较高,是高赖氨酸育种的重要资源,尤其是E28,其赖氨酸含量和GCA效应分别达0.42%、0.502,有更大利用潜力;赖氨酸含量表现负向杂种优势,并与蛋白质含量存在极显著正相关(r=0.6052),而与产量之间存在显著负相关(r=-0.2280),表明对产量和品质同时改良的难度远大于对单一性状的改良。     

广西玉米杂交种种质基础和杂优模式分析

五、六十年代,广西玉米杂交种以优良农家品种作为亲本系德育和推广品种间杂交种为主,七十年代大量引进外来玉米种质,以选育和推广单交种为主,但八、九十年代主要以墨黄９号群体改良种为育种核心种质,以选育和推广顶交种和三交种为主。五十年来,广西玉米单产水平的提高,主要得益于玉米种质资源的扩增、改良和创新。目前,广西玉米育种所利用的种质主要为６种杂种优势群。即墨黄９群、Ｌａｎｃａｓｔｃｒ群、Ｒｅｉｄ群、施大红     

玉米优良自交系优势群划分的初步研究

利用１７个玉米优良自交系,配成完全双列杂交,以杂种优势距离为指标,为１７个亲本进行了聚类分析,结果表明,１７个自交系可分成六类优势群,群间具有较大优势,聚为结果与自交系的亲缘关系一致。另外,本文初步研究了玉米的杂种优势模式。     

玉米杂种优势类群划分与杂种优势模式研究进展

玉米育种的基本前提是拥有丰富的遗传资源。若对大量的种质资源分别进行鉴定、改良和利用,是一项十分困难的工作,常因人力或财力限制而力不从心。为此,有必要建立杂种优势模式,把育种材料作适当的分群。综述了玉米杂种优势类群划分的方法及杂种优势模式,以期为玉米育种研究提供科学依据。     

RAPD分子标记水稻遗传距离及其与杂种优势的关系

用 12个水稻亲本按NCⅡ设计配组 32F1 杂种 ,以汕优 6 3为对照 ,研究播始历期、株高、穗长及产量因素等 8个性状的杂种优势。并以 12个亲本为DNA样品来源 ,通过随机引物PCR扩增基因组DNA的多态性 ,探索利用RAPD标记水稻亲本遗传距离预测杂种优势的可能性。由RAPD数据计算的Nei’s遗传距离创建聚类树状图。聚类分析结果表明 ,籼稻和粳稻容易被分开 ,普通粳稻又容易与光壳稻、爪哇稻分开 ,但光壳稻和爪哇稻混合聚在一起。F1 每穗总粒数的优势最强 ,中亲优势平均为 33.46 % ,竞争优势平均为 2 3.10 %。F1 播始历期、株高、穗长、有效穗 4个性状中亲优势和竞争优势均表现为粳×粳 <粳×偏粳 <粳×籼。每穗总粒数的中亲优势也表现上述趋势 ,而竞争优势则是粳×粳 <粳×籼 <粳×偏粳。全生育期、株高、穗长的中亲优势和竞争优势与遗传距离之间均达极显著相关。每穗总粒数的中亲优势与遗传距离之间达显著相关 ,而竞争优势则达极显著相关。根据聚类图发现普通粳稻亚群内杂种优势较弱 ,亚群间即生态群间的杂种优势较强 ,群间即籼、粳亚种间杂种优势更强。利用光壳稻、爪哇稻选育不同生态群方向的恢复系和不育系 ,配组超强优势的杂交稻组合。     

玉米自交系优势群划分及其利用的初步研究

对14个玉米自交系及其双列杂交组合(未反交)进行了试验。以杂种产量的中亲优势值和自交系间的遗传距离为指标,对亲本进行了聚类分析。结果表明,利用中亲优势值可将参试自交系分为四个优势群,其聚类结果与自交系的亲缘关系和育种实践吻合;各优势群间具有较大的产量杂种优势,而在优势群内的自交群系间,生育日数、株高、产量等性状的配合力存在较大差异;自交系间的遗传距离与产量杂种优势无相关性,在进行种质聚类时应慎重使用。本文还提出了育种上利用优势群的途径和策略。     

基于SRAP分子标记的春大豆杂交种核心亲本杂种优势群划分

为明确杂交大豆核心亲本的遗传多样性特点及群体结构特征,以来源中国东北和国外的100份杂交大豆核心亲本为材料,通过SRAP分子标记多态性分析和UPGMA聚类分析等方法进行聚类分析。结果表明:1)SRAP标记共扩增出2 135条条带,其中多态性条带2 130条,多态性位点占比99.76%,每对引物组合扩增出的多态性谱带数为137~204条,平均为178条,引物的多态性信息含量范围在0.074 0~0.153 7,平均值为0.125 7;2)根据遗传相似系数于0.450 0处划分为2个类群,在遗传相似系数0.460 0处将类群Ⅰ划分2个亚群,又在遗传相似系数0.480 0处将类群Ⅱ划分2个亚群,并将主要来源于中国东北的保持系材料划分为类群Ⅰ,主要来源于美国的恢复系材料划分为类群Ⅱ;3)通过对10个已审定强优势杂交种的13个亲本进行分析发现,杂交种亲本间的遗传相似性多分布在0.329 2~0.637 6;4)通过遗传多样性分析发现,类群I与类群Ⅱ内遗传多样性相似,4个亚群中的亚群Ⅰ-1和Ⅱ-2遗传多样性均大于亚群Ⅰ-2和Ⅱ-1;通过主坐标分析,亲本同样被划分为2个类群,验证了聚类分析的结果。综上,基于SRAP分子标记成功将100份春大豆杂交种核心亲本划分为两大类群;其中,类群Ⅰ的中国东北材料与类群Ⅱ的国外材料之间杂交配制组合存在较强的杂种优势。     

Genetic and Genotype x Environment Interaction Effects for Appearance Quality of Rice

This study was conducted to generate genetic information in rice varieties based on a complete diallel crosses over two years. The results indicated that genotype effect was significant for all traits. Genotype × environment interaction effects were significant only for cooked grain length （CGL） and cooked grain shape （CGSH）. General combining ability （GCA） and specific combining ability （SCA） effects were significant for entire traits, which indicated the important roles of both additive and non-additive gene actions. GCA x environment interaction effects were significant for CGL, CGSH and grain elongation index （GEI）. In the controlling of the inheritance of milled grain shape （GSH）, milled grain width （MGW）, GEI, milled grain length （MGL）, CGSH and cooked grain width （CGW）, the additive gene effects were more important than non-additive one. The average degree of dominance was within the range of partial dominance for all of the traits. The narrow-sense heritability was ranged from 0.65 （GSH） to 0.36 （CGL）. GCA effects were significant for all of the parents in milled grain length and it was significant for some of the parents in other traits. The crosses of Deilmani × IRFAON-215 exhibited significant SCA for GEI. The positive mean of heterosis was observed for CGW. The highest maximum values of heterosis were revealed in GEI, flowed by GSH, MGW and CGW. GCA and MPV were significantly and positively correlated together for all traits.     

玉米Glyco-hydro-16糖苷酶家族全基因组的鉴定及其遗传分化

【目的】全基因组水平鉴定玉米Glyco-hydro-16家族,分析该家族基因在不同组织中的表达模式以及在不同玉米杂种优势群中的遗传分化。【方法】根据Glyco-hydro-16家族相对保守的序列及结构域,构建Glyco-hydro-16家族的隐马尔科夫模型文件（Glyco-hydro-16.hmm）,利用hmmersearch程序在玉米全基因组中进行比对,获得玉米中含有该家族保守结构域的所有序列。通过Blast2GO进行功能注释,利用蛋白质序列构建该家族的系统发育进化树。使用玉米自交系B73不同组织及不同发育时期的RNA-seq数据库分析该家族基因的表达模式。根据该家族基因在染色体上的位置筛选SNP标记,计算其在不同玉米杂种优势群间的群间遗传分化系数（genetic differentiation coefficient,Fst）,分析其遗传分化。【结果】根据该家族相对保守的序列及结构域,在全基因组水平共鉴定出34个玉米Glyco-hydro-16家族成员,注释表明所有基因都是木葡聚糖转移酶/水解酶基因,3个保守性较高的Motif区段存在于该家族所有成员中。通过系统发育关系和序列相似性将该家族分为8个亚家族,每个亚家族有2-8个基因,分布在除第3和第6染色体外的其他8条染色体上,在第2、第5及第10染色体上成簇分布。该家族在禾本科作物中同源性较高,与拟南芥分属不同的分支,但只有3个玉米成员（AC210669.3、GRMZM2G413006和GRMZM2G166944）被划分到禾本科分支中,其他玉米成员被划分到单独的分支中。通过表达谱分析表明该家族成员在玉米中均有表达,但在不同组织中的表达水平有差异。为解析该家族基因在不同玉米种质资源中等位基因的变异,根据玉米Glyco-hydro-16家族基因在染色体上的位置筛选SNP标记,计算其在玉米杂种优势群SS及NSS间的群间遗传分化系数。结果显示,共有10个该家族基因所处位点的Fst值高于阈值0.15,达到高度分化水平,分别位于第1、第2、第4、第5、第7以及第9染色体上。其中,位于第2染色体上的GRMZM2G091118相应位点的Fst值为0.52,表明该位点在SS群和NSS群间的群间遗传分化度极大。【结论】通过全基因组扫描在玉米中鉴定出34个Glyco-hydro-16家族成员,均为木葡聚糖转移酶/水解酶基因,在不同组织中,其表达模式不同,可能参与不同生理发育过程。部分该家族成员所处位点在玉米杂种优势群SS和NSS间的等位基因分化极大。     

SSR分子标记与玉米杂种优势关系的研究

以从CIMMYT引进的热带、亚热带玉米自交系和代表中国温带主要杂种优势群的玉米自交系为材料，利用SSR分子标记方法。从40对SSR引物中选取扩增清晰且多态性丰富的13对引物，在14份自交系中检测到72个等位基因变异，涉及到13个SSR位点，每个位点检测到2～8个等位基因，平均为5．53．每个位点的多态信息量(PIC)变化于0．11～O.84之间，平均0．65．依据14个自交系遗传相似系数，按类平均法聚类分析，将14个自交系分为6类，代表中国温带主要杂种优势群的玉米自交系被划分在不同类群中，聚类结果和系谱分析结果基本一致，因此用SSR技术可以划分杂种优势类群、但是根据自交系之间SSR分子标记数据估算的遗传距离，与杂种F1产量及其杂种优势相关不显著，不能预测杂种优势．     

利用谷蛋白分析小麦强优势组合亲本遗传差异

利用SDSPAGE方法对小麦（黑麦）异源重组系异源2号组配的22个强优势杂交组合的亲本进行了谷蛋白分析。结果表明,谷蛋白图谱能将所有亲本区分开。统计了电泳分离出的HMW亚基和部分LMW亚基谱带,共25条相对迁移率不同的谱带,其中,24条具多态性。父本异源2号与其强优势组合母本问谷蛋白遗传距离较大,平均值为0．54。聚类结果表明,所有亲本可划分为两大类,异源2号可单独划分为一亚类。谷蛋白遗传距离与亲本各性状表型差异及F1各性状杂种优势间相关均不显著,难以用于预测杂种优势。