Iodent玉米种质改良旅大红骨选系配合力及杂种优势利用研究

采用NCⅡ遗传交配设计，利用Iodent种质改良旅大红骨资源，以优良选系PB-2、PB-3、PB-7、PB-8、PB-10为母本，以与旅系具有强杂种优势的丹988、铁0322、M54、Mo17、铁7922为测验种，组配获得25份杂交组合，分析5份改良系的主要农艺性状的配合力及杂种优势。结果表明，Iodent种质改良旅系群体具有较大的利用价值，能有效降低杂交种株高、穗位高、果穗行数，增加杂交种的产量、抗倒伏能力、子粒品质和果穗长度。丹598和丹99长改良群体一般配合力和特殊配合力均较高，容易组配高产杂交组合，在育种中具有较大的应用价值。     

转iaaM基因陆地棉种质系的经济性状及其杂种F_1表达特征

为阐明转iaaM基因陆地棉种质系在Ⅰ型高品质杂交棉育种中的利用价值,本研究采用4个转iaaM基因的陆地棉新种质系、2个高品质陆地棉种质系,及其4个杂交组合做PCR分子检测,并对其经济性状进行区组比较试验。结果表明:4个转iaaM基因的父本及其杂交F1在500 bp处均出现特征主带,而2个高品质母本无特征主带,显示iaaM基因在杂交F1代呈显性表达。转iaaM种质系的衣分较高、棉铃较大、单株结铃较多、脱落率较低;但籽指偏小、种子空瘪率较高。具有iaaM基因的杂交F1组合,其衣分、单铃重、结铃数接近转iaaM亲本,表明转iaaM基因的产量性状三要素在F1代呈显性表达;其中有2个杂交组合的纤维品质达优质Ⅰ型,且1个组合的皮棉产量与Ⅲ型杂交棉对照‘苏杂201’相比,仍具有正向竞争优势。利用iaaM种质系做为杂交亲本,只要杂交配组适当,培育具有产量优势的Ⅰ型高品质陆地杂交棉在实践上是完全可行的。     

红花双列杂交后代羟基黄色素A含量的遗传效应分析

选用6个羟基红花黄色素A（HSYA）含量差异较大的亲本,采用双列杂交方法配制杂交组合,测定2015年和2016年2年亲本及其后代F₁和F₂红花中的HSYA含量。运用双子叶植物种子数量性状遗传模型和统计分析方法,分析胚、细胞质和母体植株3套遗传体系的基因效应和环境互作效应。结果发现：在HSYA含量的遗传体系中,母体遗传效应影响最大,胚效应次之,细胞质效应影响最小。3套遗传体系均表现出基因主效应大于环境互作效应。机误方差较大,说明HSYA含量还受环境机误或抽样误差的影响。亲本遗传效应分析表明,豫红花1号（P₁）做亲本表现稳定,有利于增加杂交后代HSYA含量,达到提高品质、改良品种的效果。胚显性方差和母体显性方差均达到极显著水平,表明同时存在种子杂种优势和母体杂种优势,而且其主效应基因不受环境影响。综合考虑遗传主效应、胚显性效应和母体显性效应,亲本组合（P₁×P₅）有利于提高后代杂交品种的HSYA含量。该研究结果可为后代材料在杂种优势利用中的亲本选择提供理论支持。     

玉米自交系京724和郑58的产量配合力及杂种优势研究

以优良玉米自交系京724和郑58为试材,采用NCII遗传交配设计,以京92、京2416、昌7-2、黄早四、京24、Lx9801等14个黄改群自交系为测验种,杂交组配所得28个杂交组合,调查测定杂交组合和自交系的子粒产量,分析京724和郑58与黄改群自交系的产量配合力及杂交种的杂种优势特性。结果表明,自交系京724子粒产量的一般配合力效应值为7.03,极显著高于郑58;杂交组合京724/京92(京科968)子粒产量的特殊配合力相对效应值在全部组合中最高,达23.71。京724与系列黄改系组配组合的子粒产量均值显著高于郑58所配组合;京724与系列黄改系所配组合的超标优势均值显著高于郑58所配组合;京科968的杂种优势指数与郑单958相当。     

宿生棉耐冷相关性状的种间杂种优势及细胞质效应分析

探讨一二年生棉花耐冷相关性状的种间杂种优势和细胞质效应,为棉花耐冷杂交育种提供理论依据.采用随机区组设计,对由4个不同耐冷级别的棉花材料配制的4对正反交组合F1进行株高、茎粗、出苗至开花天数、露地越冬指数和茎表皮耐冷生理生化指标等的杂种优势和细胞质效应分析.结果表明:①越冬耐冷性相关性状的相关分析表明,露地越冬指数与茎表皮电导率、丙二醛(MDA)含量、出苗至开花天数显著相关,出苗至开花天数这一生育期指标与电导率、茎粗极显著相关.(②二年生陆海杂种F1的耐冷性具备超亲优势,一年生陆海杂种F1的耐冷性只具有中亲优势而不具备超亲优势,同时二年生材料的耐冷性强于一年生,说明陆海杂种F1二年生栽培更有优势.③一二年生棉花耐冷性的细胞质效应均不显著,但存在一定的核质互作效应,且在不同的正反交陆海杂种F1组合中具有多样化特征.     

大豆杂种产量相关的位点及等位变异分析

选用来源于中国黄淮和美国的熟期组II~IV的8个大豆品种, 按Griffing方法II设计, 配成28个双列杂交组合, 包括8个亲本共计36份材料。选用300个SSR标记, 对8个大豆亲本进行全基因组扫描, 利用基于回归的单标记分析法, 对大豆杂种产量和分子标记进行相关性分析, 估计等位变异的效应和位点的基因型值, 剖析杂种组合的等位变异。结果表明, 300个SSR标记中有38个与杂种产量显著相关, 分布于17个连锁群上, 其中D1a和M等连锁群上较多, 有8个位于连锁定位的QTL区段内(±5 cM)。单个位点可分别解释杂种产量表型变异的11.95%~30.20%。杂种的位点构成中包括有增效显性杂合位点、增效加性纯合位点、减效加性纯合位点和减效显性杂合位点4部分, 其相对重要性依次递减。从38个显著相关的SSR标记位点中, 遴选出Satt449、Satt233和Satt631等9个优异标记基因位点, Satt449~A311、Satt233~A217和Satt631~A152等9个优异等位变异, 以及Satt449~A291/311、Satt233~A202/207和Satt631~A152/180等9个优异杂合基因型位点。这些结果为理解杂种优势的遗传构成和大豆杂种产量聚合育种提供了依据。     

玉米不同雄性不育胞质杂种优势分析

以3组不同的核质不育系及其保持系为材料,分别与4个高配合力的测验种测交,对测交种产量性状进行方差分析,分析不同胞质不育系类型对产量优势的影响。结果表明,T型不育系T103、DT-合344和ZT-合344所组配测交种和其保持系组配的测交种相比产量差异不显著;C型不育系85218A组配测交种的产量比保持系增产11.81%,达显著差异水平。     

玉米Reid种质DH系遗传分析

为探讨玉米Reid种质遗传改良效果,本研究以Reid类群重要种质J1491、J1492、J1493、J1495、J1498与PH6WC构建基础群体,通过DH技术育成DH系,经鉴定从中选取5个代表DH系6DH6、6DH7、6DH9、6DH10、6DH12作母本,以Non-Reid群5个优良自交系作父本,按NCII设计组配25个杂交组合,对DH系单株产量及其构成因素的杂种优势、配合力和相关方面进行了研究。结果表明,单株产量杂种优势以组合6DH7×J1628最高为180.22%,组合6DH12×J1673最低为54.94%;单株产量一般配合力效应值最高的有6DH7和6DH10,穗长、穗粗亦为正效应,因此认为6DH7和6DH10更具应用潜力;特殊配合力效应值最高的组合是6DH7×J1673。各产量性状中穗长、穗粗和秃尖长,狭义遗传率高,主要以基因加性效应为主。本研究为鉴定有潜在价值的DH系及杂交种提供选择,为玉米遗传改良提供参考。     

玉米杂交种产量相关位点分析及优异等位变异挖掘

采用NCⅡ设计,将13个玉米自交系配制42个杂交组合,选用120对SSR引物进行分子标记,采用基于回归的单标记分析方法,通过表型变异对标记变异的回归分析,筛选玉米产量相关等位变异位点,估计等位变异的效应和位点的基因型值,剖析杂种组合等位变异的位点效应。结果表明,筛选得到phi089、umc1142和umc1700等8个标记位点及其phi089-4、umc1142-5、umc1700-3、phi102-1、phi047-1、umc2317-2、bnlg1892-5和bnlg1352-3共8个优异增效等位变异位点;bnlg1352-3/5、phi089-4/7、umc2317-2/5、umc1142-4/5和bnlg1892-1/5共5个基因型值较大的位点为等位变异的优异杂合位点。构成杂合位点的2个等位变异位点各自的加性效应及其显性效应共同影响杂合位点的基因型值。HF12202、H2671、AMD1和MCO-1等材料携带着较多增效位点,属于优异亲本。     

利用单片段代换系测交群体定位玉米产量相关性状的杂种优势位点

杂种优势利用是提高农作物产量与品质的一种重要途径,而明确杂种优势的遗传机制将促进优良玉米新品种的选育,但是截至目前其遗传机制仍不清楚。本研究以玉米自交系lx9801背景的昌7-2单片段代换系为基础材料,利用与自交系T7296的测交群体,对昌7-2和lx9801相应染色体片段与T7296之间存在差异的杂种优势位点进行了分析,共检测出64个不同穗部性状和产量的杂种优势位点(HL),其中23个在2个环境中同时被检测到,包括4个穗长的HL,4个穗粗的HL,4个穗行数的HL,7个行粒数的HL和4个产量的HL,并在多个染色体片段上鉴定出同时包含产量及其构成因子的杂种优势位点,该研究为进一步解析玉米产量杂种优势形成的遗传机制奠定了材料基础。