小麦亲本间分子遗传距离与F1杂种优势的相关性分析

为了探讨利用小麦亲本间分子遗传距离预测F1杂种优势的可行性，以河南省8个不同类型的小麦品种（系）为材料，分别于2003年和2004年按不完全双列杂交组配28个组合，分析与产量相关的9个性状的F1杂种优势。分别选用均匀分布于小麦21条染色体上的287对SSR引物和33个二核苷酸重复ISSR引物，计算8个亲本间的分子遗传距离．进而分析亲本间分子遗传距离与F1杂种优势表现的相关性。结果表明，SSR和ISSR两种标记估算的遗传距离间相关极显著（相关系数为0．832），表明用两种分子标记对小麦品种进行遗传差异分析的结果是一致的。除株高外，利用两种分子标记计算的亲本间分子遗传距离与F1杂种优势在全部28个组合中相关不显著，而在12个极端组合中相关系数得到较大提高，并在株高、主茎千粒重和千粒重3个性状上相关达到显著或极显著水平，且两年的研究结果一致。这说明亲本间分子遗传距离与F1杂种优势的相关性与材料的选择有关。因此认为利用小麦亲本间的SSR和ISSR遗传距离预测F1的杂种优势还需进一步研究。     

RAPD分子标记与小麦杂种优势相关性研究

为了给杂种小麦亲本选配提供理论依据,利用RAPD标记技术对18个杂种小麦骨干亲本进行了遗传差异分析,并结合18个亲本所组配组合的杂种优势、超亲优势和特殊配合力测定,研究了RAPD遗传标记与杂种小麦亲本优势群划分和杂种优势预测之间的相关关系。结果表明,研究选用的RAPD标记在小麦中的多态性较低,筛选了80对引物,只有15对引物在18个亲本中多态性较高;基于这15对引物的扩增结果分析,所选用的RAPD标记能进行杂种小麦亲本优势群的划分,但RAPD遗传距离与杂种小麦产量构成因素之间存在不显著的正相关关系和负相关关系。在超亲优势水平,RAPD遗传距离与穗粒数呈极显著的负相关关系,RAPD遗传距离与亲本特殊配合力之间相关性不显著。笔者认为利用本文所选用的RAPD标记不能进行杂种小麦的杂种优势预测。     

小麦杂种优势群研究V.微卫星分子标记遗传距离与普通小麦和斯卑尔脱小麦种间杂种优势的关系

通过对普通小麦与斯卑尔脱小麦和普通小麦品种间两组亲本微卫量分子标记遗传距离了30个普通小麦与斯卑尔脱小麦种间双列杂交杂种和20个普通小麦品种间双列杂交杂种优势及亲本配合力的测定,研究了微卫星分子标记遗传距离与杂种优势、F1性状值及组合特殊配合之间的关系。结果表明,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间的杂种优势明显高于普通小麦品种间的杂种优势。普通小麦与斯卑尔脱小麦间的平均遗传距离为0.562,普通小麦品种间的遗传距离为0.404,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间杂种单株产量平均优势为111.39%,普通小麦品种间杂种的产量优势平均为11.14%。研究发现,在所采用的两组亲本内,遗传距离与所考察的各性状杂种优势没有必然的联系,但当遗传差异从品种间扩大到种间时,遗传距离与各性状杂种优势呈显著正相关。说明利用种间杂交既可以明显扩大亲本间的遗传差异,又可以显著提高小麦的杂种优势潜力。     

小麦杂种面粉糊化特性及其与亲本的关系

为了探索小麦杂种面粉的淀粉品质及其与亲本的关系，研究了由31个不同生态类型的常用小麦品种（系）组配的45个小麦杂种（F1植株上的自交种子F2）面粉的RVA参数及其与双亲面粉RVA参数的关系。结果表明：（1）45个小麦杂种的7个RVA参数均存在广泛的遗传变异，其中以回复值的变异最大，最高的杂种达1801RVU，最低的仅为450RVU；变异最小的是峰值时间，最高的杂种为6.20min，最低为5.67min；（2）杂种所有RVA参数平均值均高于亲本的平均表现，但杂种的RVA参数的变异系数小于亲本的变异系数；（3）小麦杂种面粉RVA参数与双亲面粉RVA之间的关系因性状不同而异，其中在峰值粘度、低谷粘度和峰值时间三个性状上，杂种RVA参数与双亲RVA参数呈极显著或显著正相关，而其余4个参数则因组合的不同而异，相关关系未达达显著水平；（4）方差分析结果初步表明，小麦杂种F1代植株上的种子之间在RVA参数上存在显著的分离现象。     

小麦杂种优势群研究 Ⅴ.微卫星分子标记遗传距离与普通小麦和斯卑尔脱小麦种间杂种优势的关系

通过对普通小麦与斯卑尔脱小麦和普通小麦品种间两组亲本微卫星分子标记遗传距离及 30个普通小麦与斯卑尔脱小麦种间双列杂交杂种和 2 0个普通小麦品种间双列杂交杂种优势及亲本配合力的测定 ,研究了微卫星分子标记遗传距离与杂种优势、F1性状值及组合特殊配合力之间的关系。结果表明 ,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间的杂种优势明显高于普通小麦品种间的杂种优势。普通小麦与斯卑尔脱小麦间的平均遗传距离为 0 .6 5 2 ,普通小麦品种间的遗传距离为 0 .4 0 4 ,普通小麦与斯卑尔脱小麦种间杂种单株产量平均优势为 111.39% ,普通小麦品种间杂种的产量优势平均为 11.14 %。研究发现 ,在所采用的两组亲本内 ,遗传距离与所考察的各性状杂种优势没有必然的联系 ,但当遗传差异从品种间扩大到种间时 ,遗传距离与各性状杂种优势呈显著正相关。说明利用种间杂交既可以明显扩大亲本间的遗传差异 ,又可以显著提高小麦的杂种优势潜力。     

SSR标记遗传距离与粳稻杂种优势的相关性分析

 利用SSR分子标记对30个粳稻品种进行遗传多样性分析,继而研究分子标记遗传距离与按照NCⅡ设计获得的200个杂交组合主要产量性状杂种优势的相关性,探讨分子标记遗传距离预测杂种优势的可行性。结果表明,64对SSR引物共检测到185条多态性片段,平均每对引物2.9条,每个SSR位点的多态性信息含量指数（PIC值）变化范围为0.064~0.844,平均为0.380。以SSR标记遗传相似系数为原始数据,按UPGMA聚类方法将30个亲本材料划分为7大类群,分类结果与系谱关系基本相符。分子标记遗传距离与杂种性状平均值的相关除每穗总粒数外均达到显著或极显著水平,与杂种优势的相关均达到极显著水平,相关系数介于-0.361~0.359,说明分子标记可用于水稻杂种优势群的划分和遗传多样性分析,但相关程度还不足以预测产量杂种优势。     

杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势关系

 以目前生产上大面积应用和新育成的16个籼型三系杂交水稻亲本为材料,根据11个主要农艺和经济性状进行主成分分析和聚类分析,以马氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异的状况及其与杂种优势的关系。在16个亲本的120个遗传距离中,80%以上小于2;9个恢复系间的平均遗传距离仅为0.4793, 7个保持系间,除湘香2号B外,平均遗传距离为0.7723。说明现有杂交稻亲本间遗传差异较小,尤其是保持系内和恢复系内遗传差异更小。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,现有籼型三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关。说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。此外,还对亲本改良与杂种优势的关系、杂交稻亲本改良的方法和途径以及杂交稻组合亲本选配原则进行了讨论。     

基于水稻产量相关QTL位点标记的杂种优势预测研究

利用与水稻产量性状相关的QTL位点标记分析了15个杂交水稻亲本间(4个不育系和11个恢复系)的遗传差异,结合15个亲本所配组合(44个)的F1表现,研究了基于QTL位点的分子标记遗传距离与杂种优势的相关性。结果表明分子标记遗传距离与产量性状杂种优势呈显著正相关(r=0.31*),而与其它主要产量构成因子的优势相关不显著。为分子标记预测杂交水稻杂种优势研究奠定了基础。     

小麦杂种优势群分类方法的比较研究

分类的方法和依据不同，小麦群内和群间杂种优势的测定结果也不同。为了客观评价各类方法的优劣，作者根据小麦产量性状、产量性状的一般配合力、RAPD标记等将小麦品种(系)分别归为不同的类群，试验结果表明：以RAPD标记为分类依据效果最好，GroupI与Group Ⅲ间具有明显的杂种优势，它们F1杂种的平均产量优势高达18．8％。以产量构成因素为分类依据效果稍差，但仍能区分开优势群和非优势群，群间杂种的平均产量优势最高为15．06％。以一般配合力为分类依据效果最差，群间杂种的平均产量优势甚至不及群内杂种，最高的群内杂种优势也仅有12．1％。因此认为小麦杂种优势群的建立应以RAPD标记为主要依据，兼顾产量性状，而根据亲本的一般配合力无法准确预测杂种的产量优势。     

甘蔗与蔗茅属间杂交F1代真实性的鉴定

采用体细胞染色体计数和RAPD分子标记的方法鉴定“甘蔗×蔗茅”属间杂交种F1代的真实性。结果表明:杂种F1代材料“01/47,01/85,01/120”的2n=80～82,染色体遗传方式为“n 2n”;用110个随机引物进行RAPD扩增,63个引物可获得双亲的RAPD多态性,其中3个引物(OPC-19,OPE-2,OPF-4)可在杂种F1代材料01/64和01/120的RAPD扩增标记中显示出双亲的特征谱带,分别为父本3500bp和母本1300bp、父本1350bp和母本900bp、父本550bp和母本900bp。     

应用RAPD分子标记技术选配强优势玉米杂交组合的研究*

利用RAPD分子标记技术研究了我国46个重要玉米自交系及部分优良自选系相互之间的遗传距离与其杂交组合杂交优势的关系。结果表明,应用RAPD分子标记测得的自交系间遗传距离与其杂交优势显著正相关,即玉米自交系之间遗传距离越大,其杂交种子粒产量越高,杂交优势就越强。测得我国28个玉米主栽单交种双亲间遗传距离平均值为6.1。根据不同遗传距离,组配72个单交组合,在单株潜力粒重＞200g的29个组合中遗传距离≥6.0者占93.1%,而在遗传距离＜6.0的40个组合中,单株潜力粒重＞200g者只占5%。故遗传距离6.0可作为预测强杂交优势的临界值。     

利用大豆育成品种的SSR标记遗传距离预测杂种优势的初步研究

以来自6个省市的10个育成品种及其配制杂交的22个F1代为材料，用18个大豆SSR引物对亲本进行检测，探索用亲本间分子遗传距离预测F1代杂种优势的可能性，为大豆杂种优势利用的亲本选配提供参考。结果表明，10个育成品种根据SSR数据可聚为两类，提高F1代的分枝数和单株荚数，选择类内的亲本配制组合要好于选择类间的亲本。大多数具有部分相同遗传背景F1性状的差异显著性和杂种优势随着亲本组合的不同而改变，与遗传距离关系并不密切。F1总体和少数具有部分相同遗传背景的F1百粒重的超中亲、高亲优势与遗传距离存在2次曲线极显著相关，F1总体分枝数的超中亲优势与亲本间遗传距离存在2次曲线显著相关。     

杂交早稻亲本遗传差异及其与杂种优势的关系

以４个不育系、７个恢复系及其配制的２８个杂交早稻组合为材料,根据８个农艺性状进行主成分和聚类分析,研究了杂交早稻亲本间的遗传差异状况及其与杂种优势的关系。结果表明,１１个亲本间的平均遗传距离为５．９２６８,最大为１９．２５２７,最小为０．３４８９;不育系内和恢复系内各亲本之间存在一定的遗传差异,且保持系内的遗传差异显著大于恢复系内的遗传差异,但两者与保持系与恢复系间的遗传差异没有明显的不同。相关分析表明,亲本间的遗传距离与杂种优势及杂种产量关系不密切。     

通过分子标记估算遗传距离预测甘蓝型油菜的杂种优势

用甘蓝型油菜4个恢复系、3个保持系及其相应的12个F1代共19份材料，研究SSR和SRAP两种分子标记方法估算的遗传距离与油菜重要性状杂种优势的关系。结果发现，在4个恢复系和3个保持系中，45对SSR引物共扩增出87条多态性条带，25对SRAP引物共扩增出131条多态性条带。基于SSR标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.423,决定系数为0.179。基于SRAP标记估算的遗传距离与产量杂种优势的相关系数为0.654 （达到0.05显著水平），决定系数为0.428。基于SSR和SRAP混合数据计算的遗传距离与小区产量杂种优势的相关系数为0.642（达到0.05显著水平），决定系数为0.412。表明SRAP标记对产量杂种优势预测的效果要显著高于SSR标记预测的效果，是目前为止报道的通过鉴定亲本遗传多态性预测油菜杂种优势最为有效的分子标记手段，可作为油菜杂种优势预测的一种有效辅助方法。     

杂交稻淀粉RVA谱特征值的配合力及杂种优势研究

以6个籼型三系杂交稻不育系和5个恢复系按不完全双列杂交配制的30个杂交稻组合及其亲本为材料,对其淀粉RVA谱特征值进行了测定和分析。结果表明:淀粉RVA谱特征值在各组合间均存在极显著遗传差异,其加性效应和非加性效应对杂交稻淀粉RVA谱特征值均存在极显著的影响,并以加性效应为主;杂交稻亲本RVA谱特征值一般配合力(GCA)效应高的,其后代特殊配合力(SCA)效应不一定高;杂交稻母本RVA谱特征值GCA方差在总的基因型方差中所占比重远远大于父本和组合SCA方差,表明杂交稻淀粉RVA谱特征值主要受不育系的影响;杂交稻淀粉RVA谱特征值的竞争优势与母本的GCA极显著正相关,且决定系数较高,表明杂交稻母本的一般配合力高,其所配杂交稻组合的竞争优势也强;杂交稻淀粉RVA谱特征值的峰值黏度存在明显的超高亲优势;糊化开始温度存在超低亲优势;其他性状存在中亲优势。