多群体解析高油花生籽仁含油量的遗传效应

为探讨高油花生品系农大D666含油量的遗传模式,以农大D666为中心亲本配置了4个杂交组合(DP、PD、SD、3D),同时利用农大D666的亲本丰花2号和Krapt.st.16配置了正、反交组合(FP、PF),以上述6个组合的F_2群体为材料进行含油量的主基因+多基因遗传模型分析。结果表明,6个F_2群体的含油量均存在广泛的变异和超亲现象,呈连续分布,符合数量性状遗传特征。DP和PD组合的亲本含油量差异较小,F_2群体含油量均值较高,分别为54.29%和54.02%,变异系数较小,分别为3.38%和3.90%;SD和3D组合的亲本间含油量差异较大,F_2群体含油量均值仅为52.66%和51.75%,变异系数分别是5.51%和6.24%;FP和PF组合的F_2群体含油量均值分别为50.30%和51.52%,变异系数分别为6.30%与6.00%。6个群体的含油量分别符合3种遗传模型:DP和PD含油量符合无主基因遗传模型(0MG),受微效多基因控制;SD和3D符合2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型(2MG-ADI),加性效应与显性效应均为正向调控,以加性效应为主,主基因遗传率分别为33.64%和37.80%,2个群体基因效应值相近,增效基因来自高油亲本;FP和PF符合2对主基因的等显性遗传模型(2MG-EAD),主基因遗传率分别为51.17%和63.56%,正、反交组合的遗传模式相同,表明含油量以细胞核遗传为主,加性效应均为正值,增效基因来自高油亲本。综合分析表明,农大D666含油量性状的超亲现象一方面是受其亲本Krapt.st.16的2个主效基因控制,另一方面存在多个微效基因的累加效应。     

花生主要品质性状的主基因+多基因遗传分析

为提高花生品质性状育种效率,掌握花生脂肪和蛋白质含量的遗传规律非常必要。本研究采用数量性状"主基因+多基因"混合遗传模型方法,以杂交组合"潍花8×12L49"的5个家系世代群体作为材料,对花生脂肪和蛋白质含量进行多世代联合分析。蛋白质性状的遗传模型为MX1-AD-ADI模型(一对加性—显性主基因+加性—显性—上位性多基因),主基因加性效应为d=-0.143,表现为负向加性效应,多基因加性效应值为[d]=-1.2126,多基因显性效应为[h]=0.6563,显性效应大于加性效应,F_2和F_(2:3)主基因的遗传率分别为27.0234%和30.2766%;多基因遗传率分别为37.7856%和38.1190%,多基因遗传率比主基因遗传率高。脂肪的遗传模型为PG-AD(加性—显性多基因),多基因加性效应为[d]=1.1248,F_2和F_(2:3)多基因的遗传率分别为32.0843%和32.6325%。蛋白质含量和脂肪含量主要受多基因遗传控制,在育种的中晚期世代进行选择,效果较好。     

花生籽仁蔗糖含量多世代联合群体主基因+多基因遗传模型分析

花生是重要的油料和经济作物,在世界范围内广泛种植。甜味是与花生口感及风味高度相关的遗传性状,花生的甜味主要来源于花生籽仁中的蔗糖,蔗糖含量达到6%以上时,其口感及风味较好。因此,提高花生籽仁的蔗糖含量是改善花生口感及风味的关键因素之一。但迄今为止,对花生籽仁蔗糖含量的遗传分析未见报道。本研究以2组高、低花生籽仁蔗糖含量正反交组合,4个世代（P1、P2、F1和F2）为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对花生籽仁蔗糖含量进行遗传分析。结果显示,花生籽仁蔗糖含量受2对加性主基因+多基因控制,结合两组最优遗传模型均是E-0模型（MX2-ADI-AD）即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因是最优遗传模型。该性状的主基因遗传率在以高花生籽仁蔗糖含量为母本的正交组合中表现较高（84.96%和83.00%）,在以低花生籽仁蔗糖含量为母本的反交组合中主基因遗传率偏低（69.52%和60.32%）;相反,多基因遗传率在正交组合中表现较低（14.87%和16.75%）,在反交组合中表现较高（30.23%和39.25%）,说明该性状有明显的母体效应。通过对花生F2 群体籽仁蔗糖含量进行数量遗传分析,确定最适遗传模型并掌握其遗传规律,为高蔗糖含量花生品质改良提供参考信息,为进一步进行QTL定位奠定基础。     

花生种子长宽比性状遗传分析和相关SSR标记筛选

本研究以‘花育36号’ב高油613’构建重组自交系(recombinant inbred line,RIL)群体为试验材料,考察2个环境下(E1、E2)RIL群体种子长宽比表型数据,采用数量性状主基因+多基因混合遗传模型联合分离分析方法进行遗传分析。结果表明,E1环境下花生种子长宽比符合B_1_8模型(即2对存在重叠作用的独立主基因遗传模型),主基因间互作效应为-0.19,主基因遗传率为89.86%;E2环境花生种子长宽比符合B_1_7模型(即2对存在互补作用的独立主基因遗传模型),主基因间互作效应为-0.22,主基因遗传率为92.04%。通过对多态性SSR标记筛选和相关性分析,发现标记AGGS1325在2个环境下均与种子长宽比显著性相关。本研究将为深入开展花生粒型分子机制研究和推进花生外观品质育种提供重要理论基础。     

甘蓝型油菜主要脂肪酸的主基因+多基因遗传分析

以低芥酸油菜品系APL01与高芥酸品种M083杂交所获得的6个基本世代（P1、P2、F1、B1、B2和F2）为材料，利用主基因+多基因混合遗传模型对油菜主要脂肪酸进行遗传分析，结果表明：棕榈酸和廿碳烯酸均由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制，棕榈酸的主基因以显性效应为主，加性效应较小，廿碳烯酸的主基因加性效应与显性效应并重。硬脂酸、油酸、亚油酸和亚麻酸均由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制，硬脂酸的主基因以加性效应为主，显性效应较小，主基因的遗传率为75.00%~92.45%，多基因的遗传率较小；控制油酸的2对主基因的加性效应值分别为14.38和9.92，显性效应值分别为-2.24和-0.44，上位性效应以加加上位为主，主基因的遗传率较大，为81.93%~92.68%，多基因的遗传率较小；控制亚油酸及亚麻酸的主基因加性效应均大于显性效应，上位性效应中以加加上位和显显上位为主。芥酸由2对加性-显性主基因控制，加性效应为-12.27和-8.83，显性效应值较小，分别为0.35和1.69，无上位性效应，也无多基因存在，主基因的遗传率较大，为92.54%~96.72%。     

玉米乳熟期茎秆木质素含量的遗传分析

以WBA31×K4138构建的DH群体及其亲本为试验材料,采用P1、P2与DH群体3世代主基因+多基因联合分离分析模型,对玉米乳熟期茎秆木质素含量进行遗传分析,探讨玉米茎秆木质素含量的遗传基础。结果表明,玉米茎秆木质素含量遗传符合3对加性-上位性主基因+多基因模型遗传,主基因遗传率为44.91%,多基因遗传率为43.94%,多基因效应比较明显,主基因总加性效应小于主基因间互作效应。因此,在育种时既要注重基因间的加性效应,又要考虑基因间的互作,同时要加强微效多基因的效应累加。     

玉米组合M9916×D472抗镰孢茎腐病的六世代联合数量遗传研究

以玉米自交系M9916×D472组成的六世代群体为材料,利用六世代数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,研究玉米茎腐病抗性的遗传机制。结果表明,分离世代的次数频率分布在F2群体中呈近似于抛物线状的正态分布,在B1和B2群体中呈偏正态分布。通过AIC值适合性检验,该性状符合1对加-显主基因+加-显-上位性多基因遗传D模型,主基因加性效应值为5.29,显性效应值为6.79,两者效应值均相对较高,加性与显性效应比率为78%;多基因加性效应值为2.98,明显低于显性效应值6.88,说明显性效应起主导作用。多基因加性互作效应明显,加、显互作上存在一定抑制作用,显性互作效应不明显,加性互作效应在上位性方面起主导作用。回交群体中主基因的遗传率介于39.9%~41.3%,多基因遗传率介于33.8%~36.7%,主基因遗传率相对较高;自交群体中多基因遗传率为53.8%,大于主基因遗传率32.8%,说明在进代过程中主基因遗传率不断下降。在抗茎腐病的育种中,应注重早代抗病材料的选择,对现有重要的感病材料可利用回交方法进行有效改良。     

油菜新种质12R1402主花序有效角果数的遗传

为促进耐密植油菜育种,提高主花序有效角果数,分析主花序多角油菜新品系12R1402的遗传规律,用主花序有效角果数差异较大的12R1402和常规油菜品种沪油17杂交,构建4世代遗传体系(P1、P2、F1和F2),应用主基因+多基因混合遗传模型对该组合主花序有效角果数进行遗传分析。结果表明,组合12R1402×沪油17主花序有效角果数遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制(E-1模型),其中第1对主基因加性效应值为40.86,显性效应值为-32.62,第2对主基因的加性效应值为40.58,显性效应值为-0.75,2对主基因都以加性效应为主,都表现为主花序多角部分显性,2对主基因间存在明显的基因互作效应;多基因加性效应值为-29.40;多基因的显性效应值为68.36。12R1402×沪油17组合F2群体中主基因和多基因遗传率分别为60.38%和2.14%,主花序多角性状以主基因遗传为主,宜在早期世代进行选择。组合12R1402×沪油17遗传变异占表型变异的62.52%,环境变异占表型变异的37.48%,环境因素对主花序多角性状影响较大。     

水稻恢复系C224对条纹叶枯病的抗性遗传模型分析

应用植物数量性状"主基因+多基因混合遗传模型"方法分析了C224对条纹叶枯病抗性的遗传效应,并考查了C224与7个保持系组配的杂交组合对条纹叶枯病的抗性。结果表明,C224对条纹叶枯病的抗性遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因的混合遗传模型(E-1),两对主基因的加性效应分别为-12.47和-24.75,均呈负向显性,上位性和互作效应明显;主基因的遗传率为92.12%,多基因遗传率为2.74%,抗性遗传存在明显的主基因效应。在C224与7个保持系组配的杂交组合中,有5个组合对条纹叶枯病的抗性达到高抗或中抗水平。     

玉米雄穗抽雄至散粉间隔时间主基因+多基因遗传模型及遗传效应

以短抽雄至散粉间隔时间玉米自交系WZ08X38和长抽雄至散粉间隔时间玉米自交系BS1074杂交获得的6个世代(P_1、P_2、F_1、B_1、B_2和F_2)株系为材料,应用植物数量性状主基因+多基因遗传模型,对玉米抽雄至散粉间隔时间进行遗传分析。结果表明,春播和夏播玉米的抽雄至散粉间隔时间的最适遗传模型分别是E-0和E-3,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因和2对加性主基因+加性-显性多基因。春播结果中,2对主基因加性效应值均为-0.831,显性效应值分别是-0.679和-0.025,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别为40.955%、60.657%和52.325%,多基因遗传率分别为0.002%、14.298%和25.642%,环境方差占表型方差的比例分别为59.03%、25.03%和22.02%;夏播结果中,2对主基因加性效应值分别为0.180和-0.651,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别是27.295%、26.997%和39.052%,多基因遗传率分别为0.001%、0.001%和0.001%,环境方差占表型方差的比例分别为72.74%、72.95%和60.91%。     

大豆对SMV SC-3株系的抗性遗传和QTL分析

为研究大豆对SMV抗扩展的遗传机制,以中豆29×中豆32构建的重组自交系群体(RIL)为材料,人工接种SC-3株系。以病情指数为抗性指标,应用主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析,利用复合区间作图法进行QTL定位。结果表明:该RIL群体对SC-3株系的抗性遗传符合B-2-3遗传模型,即抗性由2对等加性主基因控制,加性效应为-9.78,主基因遗传率为97.65%。在3个染色体上检测到3个抗性相关QTL,表型贡献率为10.80%～13.41%。     

大麦籽粒淀粉含量的主基因+多基因遗传模型分析

为了解大麦籽粒淀粉含量的遗传规律,以Noso Nijo×泰兴9425杂种F1花药培养的191个DH系及其亲本为材料,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析大麦籽粒淀粉含量的遗传规律。结果表明,2010和2012年大麦直链淀粉含量分别符合两对连锁抑制作用主基因模型(B-2-9)和两对连锁互补作用主基因+加性多基因遗传模型(E-2-7),支链淀粉含量分别符合两对抑制作用主基因+加性多基因遗传模型(E-1-9)和两对连锁显性-上位性作用主基因+加性多基因遗传模型(E-2-4),支/直比均符合两对抑制作用主基因模型(B-1-9),总淀粉含量均符合三对等比例加性作用主基因+加性多基因遗传模型(G-2)。     

胡麻温敏雄性不育产量相关性状主基因+多基因混合遗传分析

为深入了解胡麻(油用亚麻)两系杂种优势形成的遗传基础,更好地指导杂交育种实践,分别以温敏型雄性不育系113S和1S为母本,油用品种陇亚10号和纤用品种黑亚15号为父本,构建了2个杂交组合(113S×陇亚10号和1S×黑亚15号)P1、P2、F1和F2四世代群体材料,应用主基因+多基因混合遗传分离分析方法,研究了单株产量、单株果数、每果粒数和千粒重4个性状的遗传效应。结果表明:单株产量、单株果数和千粒重受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制;每果粒数受2对加性-显性主基因+加性-显性多基因控制。单株产量、单株果数和每果粒数的F2群体主基因遗传率在43.50%~73.28%,千粒重的F2群体主基因遗传率在10.55%~34.40%。主基因和多基因的加性效应、显性效应及上位性效应在胡麻温敏雄性不育产量相关性状的遗传中起重要作用,胡麻两系杂种优势利用应更好地利用基因加性效应和显性效应,进一步提高杂种优势利用效率。     

玉米品种先玉335的血缘系谱及主要农艺性状遗传分析

利用先玉335品种(PH6WC×PH4CV)P1、P2、F_1、B1、B2、F2共6个世代,运用主基因+多基因遗传模型和六世代联合分析方法,进行农艺性状株高、穗位高、穗重、穗粒重、穗轴重、穗长、穗行数、秃尖长、百粒重、出籽率的遗传分析。结果表明,株高、穗重、穗粒重、穗轴重、穗长、穗行数6个性状均为2对主基因加、显、上+多基因加、显混合遗传模型;秃尖长、百粒重两个性状为2对主基因加、显、上+多基因加、显、上混合遗传模型;穗位高为1对主基因加性+多基因加、显混合遗传模型;出籽率为多基因加、显、上遗传模型。株高、穗轴重、百粒重以主基因遗传为主、多基因遗传为辅。穗重、穗粒重、穗行数以主基因遗传为主;穗长主基因遗传、多基因遗传同等重要;秃尖长以多基因遗传为主,主基因遗传为辅;穗位高、出籽率多基因起决定作用。     

玉米茎秆抗倒伏相关性状的遗传效应分析

利用主基因+多基因混合遗传多世代联合分析的方法,对玉米自交系K12和A7110组配的正反交组合进行6个世代(P1、P2、F1、B1、B2、F2)联合分析。结果表明,茎粗正交组合中的最适模型为D-1模型(1对加性-显性主基因+加性-显性多基因),茎粗的反交组合的最适模型均为E-1模型(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因),茎粗在正交组合中表现出基因的加性效应大于显性效应。反交组合中主基因互作效应较高,正反交组合中,多基因的遗传率大于主基因的遗传率,在B2、F2代达到最大值,分别达到78.74%、71.22%。抗推力的正反交组合最适模型为C模型(加性—显性—上位性多基因),正交组合中回交世代多基因遗传率较低,分别为6.22%和19.94%;反交组合中回交世代多基因遗传率较高,分别为68.81%和52.78%。在玉米育种过程中,以多基因遗传为主控制的性状,在遗传率较高的世代进行轮回选择的方法富集目的基因,有利于提高育种效率。     

花瓣色素定量法对甘蓝型油菜白花性状的质量-数量遗传模型分析

采用无水乙醇提取油菜花瓣色素,在439nm波长下测定提取液的吸光度,实现对甘蓝型油菜白花性状的量化观察,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,对甘蓝型油菜杂交组合(HW 243×HZ 21-1)和(HW 243×中油821)的P1、P2、F1、F2、B1和B2世代群体进行分析,研究花瓣颜色的遗传特性。结果显示:甘蓝型油菜白花性状表现为数量性状,其遗传符合2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型(E-O),以主基因作用为主,多基因的作用相对较小;2对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用;主基因的遗传力较高;受环境影响较小。在F2群体中主基因的遗传率为95.51%和96.35%,多基因遗传率为3.65%和2.43%;在B1群体中主基因的遗传率为53.00%和49.59%,多基因遗传率分别为39.93%和39.84%;在B2群体中主基因的遗传率为97.38%和95.51%,多基因遗传率分别为2.17%和1.57%。     

低磷土壤条件下玉米苗期根冠比和株高的混合遗传分析

运用主基因-多基因模型分离分析法,对低磷土壤条件下玉米082×掖107组合的苗期根冠比和株高的P₁、P₂、F₁、F₂和F_2∶3进行5世代联合遗传分析。结果表明：玉米苗期根冠比遗传符合一对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型(D-0),玉米苗期根冠比是由一对加性-显性主基因控制的遗传,主基因遗传率为49.53%。微效多基因的遗传力较大,多基因控制的玉米根冠比遗传力为32.96%,环境对玉米根冠比也有影响;玉米苗期株高遗传符合一对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传模型(D-1),玉米苗期株高是由一对加性-显性主基因控制的遗传,主基因遗传率为57.85%。微效多基因的遗传力也较大,多基因控制的玉米株高遗传力为42.15%,环境对玉米株高几乎无影响。以回交育种和基因重组或聚合为基础的杂交育种方法仍然是改良玉米根冠比和株高的基本方法。     

花生种皮颜色及花青素含量的遗传分析

本研究以山花15号×中花12号为杂交组合,自F2经单粒传法(Single-seed descent, SSD)多代自交后获得由302个家系组成的F9代重组自交系(recombinant inbred lines, RIL)群体为研究对象,采用紫光扫描仪对亲本及RIL群体花生种皮颜色进行扫描,采用万深SC-G自动考种分析系统对种皮颜色的RGB值进行量化评价,并对RIL群体进行花青素含量测定,用G3DH软件构建RGB值和花青素的遗传模型,进行种皮颜色遗传分析。结果表明,种皮三原色G值和B值的最适模型均为3对主基因控制的加性—上位性遗传模型,主基因遗传率分别为97.61%和96.46%;R值的最适模型为2对主基因控制具有加性—上位性遗传模型,主基因遗传率为95.06%;花青素含量的最适模型为2对主基因控制的加性—上位性遗传模型,主基因遗传率为96.48%。     

苦瓜叶片叶绿素含量的遗传分析

为探究苦瓜叶片叶绿素含量遗传特点,加快高产优质新品种选育进程,以苦瓜高代自交系$\otimes$04-17-6和$\otimes$25-6配组产生的6个世代P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂为材料,利用主基因+多基因混合遗传模型和ABC尺度测验2种方法,对苦瓜叶片叶绿素含量进行遗传分析。主基因+多基因混合遗传模型分析结果表明,叶绿素含量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,且高叶绿素含量对低叶绿素含量为不完全显性。3个分离世代B₁、B₂、F₂的主基因遗传率分别为2.86%、75.35%、79.79%,多基因遗传率分别为87.81%、0%、0%,环境变异为9.33%~24.65%,主基因的加性效应d_a和显性效应h_a分别为17.739和17.682,显性度h_a/d_a 小于1。ABC尺度测验结果表明,叶绿素含量的遗传符合加性-显性模型。2种方法分析结果表明,苦瓜叶片叶绿素含量由1对主基因控制,同时受微效多基因及环境影响,适合进行早代选择。B₂、F₂世代应重点进行主基因选择,多基因在B₁选择效率高,提高品系叶绿素含量应注重对加性效应和显性效应的利用。该研究结果为苦瓜产量及品质育种提供了理论基础。     

甘蓝型油菜茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

为辅助抗倒伏育种,了解甘蓝型油菜茎秆强度的遗传调控,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,对M417 × Brongoro（MB）组合和浙油18 × Brongoro（ZB）组合六个世代（P1、P2、F1、B1:2、B2:2和F2:3）的茎秆强度性状进行遗传分析。结果显示：甘蓝型油菜茎秆强度性状的最佳遗传模型为MX2-ADI-ADI,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型,表明该性状受2对主基因和微效多基因共同控制,以主基因遗传为主,MB组合和ZB组合的平均主基因遗传率分别为19.46%和69.93%。2对主基因的加性效应和显性效应在MB组合中作用方向相反,而在ZB组合中作用方向相同,同时还存在多种上位性效应。两个组合中环境变异占表型变异的54.68%和13.23%,说明环境对茎秆强度性状具有较大影响。