假俭草杂种Ｆ１抗寒性遗传分析

 本研究选用抗寒性存在差异的假俭草品种Ｅ１４２和Ｅ０２２为亲本配制杂交组合,获得了杂种Ｆ_１群体;利用电解质渗透法对Ｆ_１ 群体及其亲本进行抗寒性鉴定,利用植物主基因＋多基因遗传分离分析方法分析假俭草抗寒性遗传特征。结果表明,１）杂种Ｆ_１群体不同单株间的抗寒变异较大,变异范围为－９．６３～ －１．４５℃,变异系数为－２９．２７％。２）Ｆ_１ 群体的抗寒性呈连续的混合正态分布,符合植物主基因＋多基因遗传模型。３）假俭草的抗寒性状最适遗传模型为Ｂ-１,即抗寒性状受２对主基因加性－显性－上位性控制,主基因的遗传率为９１．２８％。本研究明确了假俭草抗寒性状的遗传规律,为假俭草抗寒育种提供了科学依据,也为假俭草抗寒育种创造了材料。     

结缕草属植物抗寒性的遗传分析

选用结缕草属植物抗寒性两极端类型材料Z136(抗寒)和Z039(不抗寒)相互杂交,获得正反交F₁分离群体,通过改良电导率外渗法对F₁群体的抗寒性进行鉴定,并应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体进行遗传分析。结果表明,1)正反交后代的抗寒性变异范围均较大,正交的变异范围为-11.6~-0.3℃, 反交的变异范围为-10.9~-1.7℃,均远远超出了双亲的抗寒性(-9.1和-3.3℃),正反交后代的平均值相差不大,正交后代LT₅₀的平均值为-6.0℃,反交后代LT₅₀的平均值为-6.3℃,均间于双亲之间,没有发现明显的母性遗传现象。2)次数分布分析结果表明,正反交F₁群体的抗寒性均呈混合正态分布,表现出明显的主基因+多基因的遗传特征。3)遗传分析结果表明, 结缕草属植物的最适遗传模型为B-4,即结缕草属植物的抗寒性受2对等加性的主效基因控制,正反交主基因遗传率分别为77.27%和79.60%。本研究目的在于明确结缕草属植物的抗寒性遗传规律,为结缕草属植物抗寒性基因的分子标记、定位以及标记辅助育种提供试验依据。     

假俭草耐铝性遗传分析

为探讨假俭草(Eremochloa ophiurtoides (Munro.) Hack.)耐铝性的遗传规律,选用耐铝性存在差异的假俭草种质材料E102和E092(1)进行杂交,获得F₁分离群体,并测定F₁群体73份后代和2份亲本的相对根系干重、相对地上部分干重、相对全株干重,以耐铝隶属函数值为指标,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的耐铝性进行遗传分析。结果表明:在调查的3个生物量指标中,变异系数由大到小依次是相对根系干重(25.36%)>相对地上干重(21.76%)>相对全株干重(20.15%),耐铝隶属函数的变异系数为42.28%;耐铝性的最佳遗传模型为A-0模型,即无主基因模型,表明该群体中耐铝性状表现出由误差或误差+多基因所修饰的单一正态分布特征。本研究明确了假俭草耐铝性状的遗传规律,为假俭草耐铝性的基因和QTL定位以及品种改良、标记辅助育种等方面提供科学依据。     

假俭草杂交后代部分外部性状的遗传分析

选用假俭草2份外部性状存在差异的种源材料E102和E092(1)进行杂交,获得F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的叶片长度与宽度、节间长度与直径及草层高度等外部性状进行遗传分析,以初步明确假俭草上述性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的杂交后代5个外部性状中,变异系数由大到小依次为叶片长度(23.39%)＞节间长度(21.89%)＞草层高度(15.32%)＞节间直径(7.41%)＞叶片宽度(6.77%),变异系数最大的为叶片长度,最小的为叶片宽度。2)叶片长度的最佳遗传模型为A-1模型,即1对主基因模型,该主基因表现为加性和部分显性或超显性, 主基因遗传率为68.98%;节间长度的最佳遗传模型为A-4模型,1对主基因模型,该主基因表现为负向完全显性,主基因遗传率为47.37%;草层高度的最佳遗传模型为B-6模型,即2对主基因模型,主基因表现为等显性模型,主基因遗传率为47.20%;叶片宽度和节间直径的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。     

结缕草属植物青绿期的遗传分析

选用结缕草属植物青绿期2个极端类型材料Z136和Z039相互杂交,获得正反交F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体青绿期进行遗传分析,以初步明确结缕草属植物青绿期的遗传特性。结果表明,1)正反交后代的青绿期变异范围均较大,正交的变异范围为178~261 d,反交的变异范围为188~253 d,均远远超出了双亲的青绿期(248和231 d),正反交后代的平均值分别为223.6和216.8 d,两者存在显著差异,结缕草属植物的青绿期有母体遗传效应。2)正反交的遗传模型差异较大,母体遗传效应和环境效应对青绿期的影响明显,正交F₁群体青绿期的最适遗传模型为A-0模型,即无主基因模型,而反交F₁群体青绿期的最适遗传模型为B-4模型,即2对主基因的等加性遗传模型,且反交的主基因遗传率较高,为94.35%。     

假俭草抗寒性状与低温胁迫响应EST分子标记的关联分析

为深入研究抗寒分子机理以及为分子标记辅助育种奠定基础,以具有代表性的96份种源为材料,利用假俭草(Eremochloa ophiuroides)抗寒品种TifBlair低温诱导后所得的EST及其近缘种高粱NCBI中低温胁迫响应的EST开发分子标记,对假俭草抗寒指标LT₅₀观测值和EST分子标记位点进行关联分析.结果表明:开发的17对引物在假俭草群体共扫描到46个多态遗传位点,其中CINAU114-900,CINAU115-1500和CINAU116-400位点与抗寒指标LT₅₀有显著关联,其表型变异的解释率分别为5.10%, 4.04%和4.59%;其LT₅₀表型效应分别为0.2518℃,-0.3121℃和0.2449℃.CINAU114-900和CINAU116-400位点提高假俭草对低温的敏感性,而CINAU115-1500位点可提高其抗寒性.     

高丹草株高与叶片数主基因+多基因的遗传分析

于200年采用主基因+多基因混合遗传模型,对高丹草(Sorghum×Sudan grass)2002 GZ-1和2002 GB-1杂交组合的个世代(P₁,P₂,F₁,F₂,F_2:3)群体的株高和叶片数进行联合分析.结果表明:株高遗传受2对加性-显性主基因+加性-显性多基因(E-2)控制;叶片数遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(E-1)控制,两性状的遗传符合2对主基因+多基因混合遗传模型,主基因对株高、叶片数的表现起主要作用.株高中主基因加性和显性效应分别为26.98、10.02和2.36、1.61,而多基因分别为-6.9和-.06,F₂和F_2:3的主基因遗传率分别为77.94%和82.9%.叶片数主基因的加性和显性效应分别为6.11、1.04和0.63、-0.09,多基因分别为-0.16、-0.11,F₂和F(_2:3)的主基因遗传率分别为89.30%和91.60%.表明2个性状是以主基因遗传为主,应在早期世代进行选择.该性状所属遗传模型的研究,旨在为高丹草的遗传改良和杂种优势利用提供理论依据.     

结缕草耐盐分离群体的构建

为进一步研究结缕草属(Zoysia Willd.)植物的耐盐性遗传机制,通过结缕草耐盐亲本Z105(Z. japonica)和敏盐亲本Z061(Z. japonica)进行人工杂交,以构建结缕草的耐盐分离群体。首先通过SRAP(Sequence-related amplified polymorphism)分子标记技术对所获得的F₁群体杂种真实性进行鉴定,在此基础上,通过水培法对F₁群体的耐盐性进行鉴定。结果表明:F₁群体164个后代中132个后代为真杂种,这些后代的耐盐性表现出连续性的遗传变异,存在明显的分离现象,成功地构建了结缕草的耐盐性分离群体。这为结缕草耐盐性的遗传分析、遗传图谱的构建和耐盐性遗传标记的QTL定位奠定了良好的基础。     

假俭草杂交后代生殖性状遗传及相关性分析

选用假俭草2份生殖性状存在差异的种源材料E102和E092(1)进行杂交,获得F₁分离群体,应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的花序密度、生殖枝高度、每穗粒数和花序长度等生殖性状进行遗传分析,已初步明确假俭草上述性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的杂交后代的4个生殖性状中,变异系数由大到小依次为花序密度(54.10%)>生殖枝高度(13.17%)>每穗粒数(8.92%)>花序长度(8.42%),变异系数最大的为花序密度,最小的为花序长度。2)花序密度的最佳遗传模型为A-4模型,即一对主基因模型,该主基因表现为负向完全显性,即显性效应等于负的加性效应,主基因遗传率为60.71%。生殖枝高度的最佳遗传模型为B-1模型,即2对主基因,加性－显性－上位性模型,主基因遗传率为93.73%。花序长度也是B-1模型,主基因遗传率为96.79%。每穗粒数最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。性状间相关分析结果表明,叶片长度与叶片宽度、叶片长度与草层高度之间呈极显著的正相关,相关系数分别是0.417 8和0.628 5;生殖枝高度与花序密度、生殖枝高度与每穗粒数之间呈显著的正相关,相关系数分别为0.374 8和0.356 2;生殖枝高度与草层高度之间呈极显著正相关,相关系数为0.423 0。     

假俭草种源抗寒性鉴定及其变异分析

为了进一步鉴定和发掘假俭草抗寒遗传资源,为假俭草抗寒育种和遗传研究提供材料和有价值的信息,本研究采用电解质渗透法对搜集的有代表性的110份假俭草种源进行了抗寒性鉴定。结果表明,我国假俭草不同种源之间的抗寒性存在较大变异,它们的半致死温度的变异范围为-2.55℃～-8.01℃,极差为5.46℃,平均半致死温度为-4.89℃,变异系数为18.01%;进一步对假俭草的半致死温度与地理因子（纬度,经度和海拔）进行了回归分析,结果发现假俭草的半致死温度与纬度,经度和海拔均无线性关系;根据假俭草的半致死温度进行系统聚类分析,可以将110份假俭草种源分为3个类群。     

Genetic Analysis of AI-Tolerance in Centipede Grass

为探讨假俭草(Eremochloa ophiurtoides (Munro.) Hack.)耐铝性的遗传规律,选用耐铝性存在差异的假俭草种质材料E102和E092(1)进行杂交,获得F1分离群体,并测定F1群体73份后代和2份亲本的相对根系干重、相对地上部分干重、相对全株干重,以耐铝隶属函数值为指标,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F1群体的耐铝性进行遗传分析.结果表明:在调查的3个生物量指标中,变异系数由大到小依次是相对根系干重(25.36％)＞相对地上干重(21.76％)＞相对全株干重(20.15％),耐铝隶属函数的变异系数为42.28％;耐铝性的最佳遗传模型为A-0模型,即无主基因模型,表明该群体中耐铝性状表现出由误差或误差+多基因所修饰的单一正态分布特征.本研究明确了假俭草耐铝性状的遗传规律,为假俭草耐铝性的基因和QTL定位以及品种改良、标记辅助育种等方面提供科学依据.     

结缕草属植物部分外部性状的遗传分析

选用2份外部性状存在差异的结缕草(‘J36’)和中华结缕草(Z039)相互杂交,获得正反交F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的密度、草层高度、叶长、叶宽、叶长/叶宽、节间长度、节间直径和节间长度/节间直径进行遗传分析,以初步明确这些性状的遗传特性。结果表明,1) 在调查的8个性状中,正反交杂交后代中每一个性状的变异范围均超出了双亲的变异范围,不同性状变异系数差异较大,密度的变异系数最大,其次为节间长度/直径、节间长度、叶长/叶宽、草层高度、节间直径、叶长和叶宽。2) 草层高度、叶长、叶宽、叶长/叶宽、节间直径和节间长度/直径的正反交后代的表型值存在显著差异,可能有母体遗传效应,密度和节间长度正反交后代间无显著差异。3) 密度的最佳遗传模型正反交均为B-1模型,即2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型,正交的主基因遗传率为93.67%,反交的主基因遗传率为63.22%。草层高度、叶长、叶宽、叶长/叶宽和节间长度正反交后代群体的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。节间直径的正交为1对主基因的遗传模型,反交为无主基因模型,节间长度的正交为无主基因模型,反交为1对主基因模型。     

甘蓝型与白菜型冬油菜杂交F1代植物学性状及自交亲和性分析

通过甘蓝型冬油菜与北方白菜型冬油菜及其正反交杂种F₁植物学形态,生长习性,自交亲和性的比较,分析杂种抗寒性,植物学形态,生长习性,自交亲和性的变化.选择白菜型冬油菜陇油9号与甘蓝型冬油菜Vision组配的(陇油9号×Vision),(Vision×陇油9号)甘白杂交正反交组合,通过亲本与杂种形态比较,越冬率统计,套袋自交以及花粉-柱头互作等,对杂种抗寒性,植物学形态,生长习性,自交亲和性作出评价.陇油9号与Vision杂交,杂种F₁植物学形态,干物质积累特性为中间型,生长习性和生长点下凹程度均偏白菜型.F₁正,反交越冬率分别为68.75%和65.00%,根长为14.83和14.30 cm,根颈直径为6.08 和5.67 mm.自交亲和性为:Vision>F₁ (Vision×陇油9号)>F₁ (陇油9号×Vision)>陇油9号,其相应的自交亲和指数为20.83,1.09,1.06,0.87;杂种及其亲本的自交亲和性的大小与其花粉在柱头上的萌发数量与萌发速度相一致.陇油9号与Vision杂交,杂种F₁抗寒性强于甘蓝型冬油菜,但较白菜型冬油菜弱.同时,白菜型冬油菜与甘蓝型冬油菜杂交,杂种F₁代自交亲和,但杂种的自交亲和程度远远低于甘蓝型冬油菜,而且F₁杂种的自交亲和性因杂交组合方式而有差异.     

无芒仲彬草与鹅观草杂种的细胞学和形态学研究

无芒仲彬草分布于我国西部,属多年生六倍体植物,将其与鹅观草(2n=42,SSH－HYY)进行杂交,对亲本及杂种F₁代花粉母细胞减数分裂中期Ⅰ染色体配对行为及形态学进行研究。结果表明,杂种F₁减数分裂染色体配对平均构型为:无芒仲彬草×鹅观草21.65Ⅰ+10.13Ⅱ+0.06Ⅲ(C-值=0.34),双亲有两个染色体组,其中-组具有较高的同源性,另-组亲缘关系较远,杂种穗部特征-般介于双亲之间。     

苎麻F1代主要性状的遗传分析

苎麻(Boehmeria nivea)杂交F₁代的性状分离变异十分复杂，为掌握其杂交后代遗传规律，本研究将‘中苎1号’和‘湘饲纤兼用1号’杂交，构建1 012个子代F₁代无性扩繁的群体，并对其杂种优势和混合遗传进行了分析。结果表明，F₁代遗传多样性丰富，各性状的遗传性在正反交中基本一致，属于细胞核遗传。对F₁代杂交群体进行杂种优势分析，发现株高、茎粗、皮厚、单兜有效株数、单兜原麻干重表现出较强的正向优势，更倾向于高值亲本‘中苎1号’遗传，鲜皮出麻率、单纤维细度表现出较强的负向优势，更倾向于低值亲本‘湘饲纤兼用1号’遗传，除单兜原麻干重的超亲优势较强外，其他性状的超亲优势均为负向，以单纤维细度的负向最为显著；采用主基因+多基因混合遗传模型进行分析，发现株高、单兜有效株数、单兜原麻干重、单纤维细度的遗传可能受两对加性-显性-上位主效基因控制，茎粗的遗传可能受两对相等的加性-显性主效基因控制，皮厚、鲜皮出麻率的遗传可能受1对加性-显性主效基因控制，各性状的遗传力均属于中等遗传率，受环境影响较大。因此，了解...     

结缕草属植物生殖性状的遗传分析

选用2份生殖性状存在差异的结缕草(Z136)和中华结缕草(Z039)相互杂交,获得正反交F₁分离群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型分析方法对F₁群体的花序密度、生殖枝高度、花序长度、每穗小穗数、小穗长度、小穗宽度、小穗长度/宽度进行遗传分析,以初步明确这些性状的遗传特性。结果表明,1)在调查的7个性状中,正反交杂交后代中每一个性状的变异范围均超出了双亲的变异范围,不同性状的变异系数差异较大,花序密度的变异系数最大,其次为生殖枝高度和每穗粒数,小穗长度和宽度的变异最小,花序长度的变异居中。2)花序密度、生殖枝高度、小穗长度和小穗长/宽正反交后代的观测值存在显著差异,可能有母体遗传效应,花序长度、每穗粒数和小穗宽度正反交后代间的观测值无显著差异。3)花序密度正反交后代群体的最佳遗传模型为存在2对主基因控制的遗传模型,生殖枝高度、花序长度和小穗宽度正反交后代群体的最佳遗传模型均为A-0模型,即无主基因模型。每穗粒数正交为1对主基因的遗传模型,反交为无主基因模型,小穗长度的正交为无主基因模型,反交为1对主基因模型。小穗长/宽正交的最适遗传模型为B-1模型,即2对主基因的加性-显性-上位性遗传模型,主基因遗传率为42.72%,反交群体的最适遗传模型为B-2模型,即2对主基因的加性-显性遗传模型,主基因遗传率为98.81%。     

披碱草和野大麦及其杂种F1与BC1酯酶同工酶分析

采用聚丙烯酰胺垂直平板电泳技术对披碱草和野大麦及其杂种F₁与回交1代酯酶同工酶进行比较分析。结果表明,亲本披碱草和野大麦有位点相同的9条基带,从酶蛋白分子水平验证,两亲本有较近的亲缘关系。杂种F₁的酯酶同工酶谱主要表现为双亲酶带的互补类型,亲本的个别酶带在杂种F₁有丢失现象,正反交杂种F₁均产生一条杂种带。杂种F₁酶谱有偏向母本遗传的倾向。正反交的回交1低酯酶同工酶谱基本相同,但也存在一定的差异,回交1代的酯酶同工酶谱明显地偏向轮回亲本野大麦。酯酶同工酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和回交后代目标性状植株的检测。     

荻和南荻杂交种F1群体主要农艺性状的杂种优势、遗传及相关性分析

利用主要农艺性状上具有显著差异的荻和南荻为亲本,杂交得到种间杂交种F₁群体(232个单株)为试验材料,对荻和南荻杂交种茎节数、叶片长、叶宽、主茎长、花茎长、花序长、株高、基部茎径、平均单分蘖干重、最大分蘖干重、分蘖数和单株重等12个主要农艺性状的杂种优势进行了度量,采用主基因+多基因混合遗传模型对F₁杂交群体的12个主要农艺性状进行遗传和相关性分析。结果表明,在F₁分离群体中12个主要农艺性状呈连续的、单峰、偏态分布,说明这些性状为多基因控制的数量性状。除基部茎径外的其他11个农艺性状都有较大的中亲优势,其中单株重、平均单分蘖干重、花序长、主茎长、株高、最大分蘖干重具有显著的超高亲优势,说明杂种优势可以作为荻和南荻育种的主要方法。混合遗传分析表明,花茎长、最大茎重能检测到1对主基因,叶片宽、主茎长、株高、分蘖数、单茎均重、单株重能检测到2对主基因的存在,主基因遗传率大小顺序为叶片宽(87.76%)>单株重(81.48%)>单茎均重(65.12%)>分蘖数(59.20%)>主茎长(49.87%)>株高(48.01%)>花茎长(47.75%)>分蘖最大茎重(37.19%)。产量相关性状中的单株重、单茎均重和分蘖数具有较高的主基因遗传率,适合于早期世代选择。这12个农艺性状间存在一定的相关性,多数性状间的相关性为极显著的正相关,其中单株重与分蘖数、单茎均重、主茎长和株高的相关系数最大,在育种实践中可以利用相关性状进行间接选择。     

中间偃麦草、长穗偃麦草及其杂种F1代同工酶研究

通过对过氧化物酶(POD)、酯酶(EST)、超氧化物歧化酶(SOD)和多酚氧化酶(PPO)同工酶谱的分析,探讨中间偃麦草(Elytrigia elongata(Host)Nevski)、长穗偃麦草(E.intermedia(Host)Nevski)及其杂种F₁代的酶谱特征和亲缘关系。结果表明:亲本同工酶酶带数目、迁移率、着色程度等差异不大,二者亲缘关系较近。与亲本相比,杂种F₁代存在POD、SOD、PPO酶带丢失现象,但正、反交植株中均产生了一些亲本没有的新生带。杂种F₁代EST酶谱与亲本基本相同,仅着色程度略有差异。杂种F₁代植株的POD、PPO酶谱特征有偏向中间偃麦草的倾向,而SOD酶谱特征倾向于长穗偃麦草。杂种F₁代同工酶具有多态性,可作为遗传标记用于杂种鉴定和后代株系目标性状的选择。     

利用POD同工酶分析紫花苜蓿亲本及杂种后代遗传变异

为明确云南红壤区紫花苜蓿(Medicago sativa)亲本及其杂种后代的遗传变异,采用了不连续聚丙烯酰胺凝胶电泳技术,对分别以‘德钦’苜蓿与‘Acrora’为父母亲本的正反杂交组合的亲本、F₁代和F₂代过氧化物同工酶进行分析.结果表明:‘德钦’苜蓿♀与‘Acrora’♂杂交的同工酶谱带有10条,F₂代之间的遗传距离最大为0.60;‘德钦’苜蓿♂与‘Acrora’♀杂交的同工酶谱带有8条,F₂代之间的遗传距离最大为0.50.以‘德钦’苜蓿为母本F₂代之间的变异比以‘德钦’苜蓿为父本F₂代之间的变异大.不同遗传背景对紫花苜蓿后代POD同工酶酶谱特征的影响较大.