基于SNP芯片的云南玉米自交系遗传多样性和群体遗传结构分析

[目的]对107个云南玉米自交系进行遗传多样性和群体遗传结构分析,为云南省玉米种质创新、遗传改良、品种管理等提供理论依据,也为今后深入挖掘优良性状相关基因打下基础.[方法]以云南当地推广的107个优良玉米自交系为供试材料,以45个我国常用玉米骨干自交系作为杂种优势群划分的参照,在Axiom?Maize56K SNP Array平台上利用玉米SNP芯片(56K)进行玉米全基因组扫描,并使用Treebest的NJ-tree模型构建系统发育进化树,利用GCTA(全基因组复杂性状分析)工具进行主成分分析,揭示其遗传多样性与群体遗传结构.[结果]从107个云南玉米自交系中检出5533个均匀分布的高质量SNP分子标记位点.基于这些SNP分子标记位点分析结果可知,107个云南玉米自交系的Nei's基因多样性指数(H)为0.2981~0.5000,平均为0.4832;多态信息含量(PIC)为0.2536~0.3750,平均为0.3662;最小等位基因频率为0.5000~0.8178,平均为0.5744.群体遗传结构分析结果显示,K=6时△K最大即供试自交系可划分为六大类群,分别为塘四平头血缘类群、PB血缘类群、335母本血缘类群、自330和旅大红骨血缘类群及2个未知类群,无自交系划分到其他杂交优势群,其中,2个未知类群共37个云南玉米自交系,未能与我国目前已知的10个杂种优势群归在一类.主成分分析结果显示,107个云南玉米自交系与45个我国常用玉米骨干自交系能明显区分,大部分云南玉米自交系集中在我国常用玉米骨干自交系附近,但少数云南玉米自交系与我国常用玉米骨干自交系距离较远.[结论]云南地区玉米种质资源遗传多样性较丰富,含有多个杂种优势群,育种亲本遗传基础丰富,与我国常用玉米骨干自交系能明显区分,且部分与骨干自交系遗传距离较远,可创建新的杂交优势群,具有良好的应用潜力.     

采用满天星去雄技术提高玉米亲本繁殖纯度

要想获得高产高纯度优势强的杂交种子，最根本最关键的因素是必须利用具有高纯度的亲本自交系。亲本自交系不纯，制种时即使采取最严格的隔离与去杂措施，也难以获得高质量的杂交种子，但目前生产中存在的实际问题是，对于一些常用的大路主干亲本如C8605-2，综31，K12等由于繁殖年代多，各个单位选择方向不一，混杂和退化现象严重，致使同一亲本的长势长相特征特性呈多样化的现象，失去了一个优良的玉米自交系所具备的典型性一致性的特征。以至于其配合力遭到破坏，造成不能按原有方式进行组合，最终削弱了杂种优势。对于一些自有品种的自交系，由于千军万马搞育种，一些企业和育种人员急功近利，急于将一些尚未审定的新品种早早推向市场，使一些亲本自交性状还没有稳定就用于生产。出现亲本繁殖田和制种田生长参差不齐产生严重分离，影响了杂交种子的质量。因此稳定和提高亲本自交系典型性一致性以及高配合力的特点，充分发挥其杂交优势，是每个生产单位和科研单位在提高亲本自交系纯度方面应做的大量工作。穗行测交提纯法和穗行鉴定提纯法以及自交系加代繁殖是稳定提纯复壮改良自交系常用的方法。近年来我公司在亲本自交系的生产管理上除采用上述传统做法外，还结合在亲本繁殖田实施满田星抽雄技术对快速简便地提高亲本纯度起到了促进作用。     

玉米F_1、F_2代植株性状的遗传背景及适宜群体筛选

利用2个优良爆裂玉米自交系与6个Reid类普通玉米自交系组配12个组合,研究了株高、穗位高、顶高、顶高/株高4个植株性状的F1表现、杂种优势、F2群体表现和分离特征及其与亲本的相关性。结果表明:不同组合F1表现、中亲优势(MH)、超高亲优势(HH)、F2群体的平均值(F2M)、变幅、变异系数、优势衰退(HDR)等均存在不同程度差异,各植株性状杂交早代的遗传背景效应突出;F2群体各性状多呈连续正态分布,存在超双亲分离,为多基因控制的复杂数量性状;顶高/株高杂种优势较小,可根据两类亲本或其均值初步预测其组合表现,并实施早代选择,而株高、穗位高和顶高的杂种优势较大,不宜进行预测;亲本、F1、F2M、MH、HH、HDR间的相关趋势因性状不同而异;R1×N04、R3×N04组合为改良爆裂玉米自交系植株性状的最佳群体,R2×N10、R3×N04、R5×N10和R6×N04组合适宜构建遗传作图群体。     

小麦骨干亲本研究进展

骨干亲本形成的遗传基础研究已经成为作物优异种质分子评价的重要部分,对作物育种具有非常重要的实践意义。为此,就小麦骨干亲本的遗传多样性、重要基因组区段及有利基因发掘的研究进行了阐述,并介绍了以连锁不平衡研究为基础开始在植物系谱群体进行数量性状研究的几种策略。     

朝天椒杂交组合F_1代的杂种优势及其性状表现初探

以20个性状特征差异显著的朝天椒自交系为亲本,组配成34个杂交组合,研究朝天椒杂交组合F1代的杂种优势及其性状表现.结果表明:调查的29个性状的平均优势指数为125.93%,其中小区产量的平均杂种优势指数为133.01%,具有正优势的杂交组合占91.18%,超高亲优势的组合占61.76%,杂交组合较亲本平均产量增产32.26%.同时对果实、开花结果习性、茎秆特征等性状在F1代的表现进行了初步调查研究.     

甘蓝型油菜亲本遗传差异与杂种优势表现

以4个甘蓝型油菜核不育系和10个不同来源的恢复系为材料,按照NC法配制40个杂交组合,应用SSR分子标记分析了亲本的遗传多样性,探讨了亲本遗传差异与杂交组合杂种优势表现的关系。相关分析结果显示:亲本间分子遗传距离与杂种后代产量的对照优势呈显著正相关,但与杂种后代产量的超亲优势无显著相关性。聚类分析将14个亲本分为3组,组间配组杂交组合的杂交优势明显强于组内配组杂交组合的。     

甘蓝型油菜亲本遗传差异与杂种优势表现

以4个甘蓝型油菜核不育系和10个不同来源的恢复系为材料,按照NC法配制40个杂交组合,应用SSR分子标记分析了亲本的遗传多样性,探讨了亲本遗传差异与杂交组合杂种优势表现的关系。相关分析结果显示:亲本间分子遗传距离与杂种后代产量的对照优势呈显著正相关,但与杂种后代产量的超亲优势无显著相关性。聚类分析将14个亲本分为3组,组间配组杂交组合的杂交优势明显强于组内配组杂交组合的。     

SSR标记遗传距离与辣椒杂种优势的关系

为探索应用SSR标记遗传距离预测辣椒杂种优势的可行性,实现辣椒杂种优势早期预测.以10个辣椒自育亲本为试验材料,按NCⅡ不完全双列杂交组配25个杂交组合,利用SSR标记分析遗传距离与杂种优势的关系.结果表明:供试亲本之间的遗传距离在0.13 ～ 0.33内变化,平均遗传距离为0.25,表明了供试亲本之间遗传差异不明显,亲缘关系较近.SSR分子标标记遗传距离与单株挂果数、单株产量存在一定的相关性,与其他各性状无相关性差异.SSR分子标记分析表明,辣椒亲本间遗传距离越大,其组配的杂交组合获强优势组合的产量越高;亲本间遗传距离越小,其组配的杂交组合获强优势组合的产量越低.     

高效肉兔生产配套技术--杂种优势的利用

不同品种、品系的肉兔杂交所产生的杂种,往往在生活力、生长势和生产性能等方面,表现为一定程度上优于其亲本纯繁群体,这就是所谓"杂种.优势"现象.但对"杂种优势"应有正确的认识,杂种是否有优势,有多大优势,在哪些方面表现优势,杂种群中每一个体是否都能表现程度相同的优势,所有这些问题,主要取决于杂交用的亲本群体及其相互配合情况.以下为开展肉兔杂种优势利用工作的几个关键技术.     

水稻多基因型群体品种杂种优势机理研究

杂种优势可以大幅度提高作物产量和改良作物品质,水稻的发展很大程度得益于杂种优势的利用,截止目前,杂种优势的遗传机理仍未解决,需继续进行深入的研究;杂交粳稻相对于杂交籼稻发展相对滞后,其中杂种优势问题和杂交粳稻制种产量问题是影响杂交粳稻应用推广的主要因素。笔者通过研究亲本中产量优势位点(QTL)、基因互作模式及这些QTL在F2群体中的遗传频率和优势效应,探讨多基因型群体杂种优势机理,为杂交粳稻的发展提供新的思路和参考。     

尼罗罗非鱼♀×萨罗罗非鱼♂杂交F1亲本分析

为查明在广州罗非鱼良种场获得的第一批尼罗罗非鱼♀(Oreochromis niloticus)×萨罗罗非鱼♂(Sarotherodonmelanotheron)杂交F1群体的亲本信息,以原杂交试验中的亲本群体及杂交F1为对象,利用微卫星标记和基因重组法推测F1的亲本数目。结果发现:86对微卫星引物中有74对稳定扩增;筛选出14对在尼罗罗非鱼♀和萨罗罗非鱼♂中存在不同等位基因的引物,对杂交F1进行扩增,发现尼罗罗非鱼♀与萨罗罗非鱼♂的等位基因在F1中均结合为杂合基因型,证实杂交F1为真杂交种;应用基因型重组法根据各位点在F1中的基因型,对比其亲本群体的特异等位基因,推测F1中各位点的等位基因是来自于母本或父本,进而判断F1真实有效的父母个体的等位基因,推测出最小的有效亲本数目为一雌一雄,表明F1可能互为全同胞,为尼萨罗非鱼杂交种的进一步选育提供了基础资料。     

分子标记技术在玉米自交系杂种优势群划分和杂种优势预测中的应用

利用杂种优势是目前农业生产上提高产量和改进品质的重要措施之一。随着生产实践和科学研究的进步 ,对杂种优势现象的认识逐渐深化 ,利用方式也日益改进 ,应用的作物和范围也越来越普遍和广泛。杂种优势又是一种复杂的生物现象 ,并不是任何两个亲本杂交所产生的杂种 ,或杂种的所有性状 ,都表现杂种优势。利用杂种优势首先要选配优良杂交组合 ,使两亲本相交获得较大优势。传统的方法是通过测亲本配合力的高低做为选配亲本的重要依据之一 ,但这种方法耗时长 ,工作量大。随着科技的发展 ,基因工程技术如分子标记、转基因的应用 ,对杂种优势群划…     

普通小麦品质性状及其它农艺性状的研究 Ⅰ.杂种优势及配合力

利用5个品质亲本与7个农艺亲本杂交组成5×7 NC Ⅱ设计,分析了普通小麦品质及其它农艺性状的杂种优势和配合力,结果表明:1.杂种优势:产量及产量性状具有较大的正向杂种优势。籽粒蛋白含量、面筋含量及沉淀值等品质性状的杂种优势低于产量性状的杂种优势,其中籽粒蛋白含量和面筋含量主要表现负向优势,而沉淀值主要是正向优势。2.配合力:籽粒蛋白质含量、面筋含量、千粒重、株高及有效小穗数主要受基因加性遗传效应影响。沉淀值、单株粒重及单株粒数既受基因加性效应的影响,又受基因非加性效应的影响。亲本的一般配合力效应和组合内双亲的特殊配合力效应因性状不同表现有很大差异,亲本的一般配合力效应同亲本本身的发现没有必然的联系。讨论了配合力在亲本选配中的作用,并对参试亲本进行了评价。     

陆地棉数量性状遗传距离与杂种优势关系的研究

利用9个不同陆地棉亲本及杂交组合,研究陆地棉亲本的遗传距离其杂交组合的杂种优势之间的关系.研究结果表明:强力、马值性状的中亲优势和超亲优势与亲本遗传距离存在显著或极显著的相关关系,单铃重的超亲优势与衣分的中亲优势与亲本遗传距离存在显著的相关关系.部分性状的杂种优势随遗传距离的增大而增大,但如马克隆、单铃重等的部分性状随亲本遗传距离的增加而减小.     

马氏珠母贝杂交家系生长性状与遗传参数分析

【目的】探究不同杂交策略下马氏珠母贝二元杂交子代的生长性状和养殖存活情况,为广西马氏珠母贝群体杂交育种配套系构建及选择育种提供参考依据。【方法】以马氏珠母贝海选1号（H）自育F₄代群体和北海野生群体（Y）自繁F₁代群体为亲本,通过二元杂交构建36个正反杂交家系,并以H亲本和Y亲本的自繁群体F₁代分别构建对照群组（PH和PY）;各群组经海区养殖14个月后采集壳长（SL）、壳高（SH）、壳宽（SW）和体质量（BW）等数据,利用混合线性模型（动物模型）进行生长性状遗传参数估计。【结果】在H（♂）×Y（♀）杂交子代中,SL、SH、SW和BW的遗传力（h2）分别为0.241、0.149、0.220和0.062,遗传相关系数（γ_g）范围为0.894~0.964,表型相关系数（γ_p）范围为0.558~0.865;在Y（♂）×H（♀）杂交子代中,SL、SH、SW和BW的h2分别为0.110、0.156、0.121和0.067,γ_g范围为0.981~0.989,γ_p范围0.603~0.881;2个杂交子代的生长性状表现为中低遗传力,且遗传相关高于表型相关。Y（♀）和Y（♂）群体的一般配合力（GCA）较高,说明更适合用于杂交配套;H（♂）×Y（♀）杂交子代中SL、SH和SW的特殊配合力（SCA）相对较高,且均为中低遗传力。在2个杂交子代中,4个生长性状的杂种优势分别为-0.02%~2.82%和-0.03%~0.27%,均以SL的杂种优势最高、SW的杂种优势最低。在H（♂）×Y（♀）杂交子代中SL、SH和BW等3个生长性状的杂种优势家系率为50.00%~72.22%,优势家系选择率≥50.00%;养殖存活性状的超亲优势家系率为19.44%,杂种优势家系率为61.11%,2个杂交子代和PY群体均表现出优势存活性状。【结论】H（♂）×Y（♀）杂交子代具有生长性状优势,Y（♂）×H（♀）杂交子代具有存活性状优势,2个杂交子代均存在综合杂种优势,可进行一般杂交育种应用;北海野生群体亲本的GCA较高,其SL和SH的遗传力及与BW的遗传相关也相对较高,在进行广西马氏珠母贝群体杂交制种时可考虑以野生群体子代作为专门化亲本来源,且对2龄亲本性状选择上宜优先考虑SL和SH。     

利用SSR标记分析小麦强优势组合亲本遗传差异

利用SSR标记对小麦（黑麦）异源重组系异源2号组配的22个强优势杂交组合亲本进行了遗传差异检测分析。结果表明，被测材料间SSR标记多态性较高。69对引物中，52对引物（占75．36％）扩增产物具多态性，共扩增得到155条带。其中，123条带具多态性，占79．35％。每个多态性引物可扩增出1－6条带，平均可扩增2．3条多态性带。父本异源2号与其强优势组合母本间SSR遗传距离平均值0．30，高于母本间遗传距离平均值0．21，聚类结果也显示其单独聚为一类。由此证实，异源2号与母本间确实在分子水平上存在较大遗传差异。SSR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。据此认为，可能难以直接利用SSR遗传距离预测杂交组合的杂种优势。     

利用遗传标记基因分析蛋鸡5个亲本的遗传差异

本文根据血浆蛋白质多态和血型抗原标记基因分析，对５个亲本的杂交组合提供选配信息，预测杂交优势。血浆蛋白质多态５个位点、１２个等位基因，血型用平板凝集方法测定４个位点、１４个等位基因。对所得数据进行群体遗传分析。结果表明，杂交组合的实际结果与利用遗传标记基因对亲本测定提供的选配信息大体吻合。     

基于多组学解析作物杂种优势机制及其利用展望

近年来,多种粮食和蔬菜作物的杂种优势利用,培育和改良了大量的高产、优质的品种,但杂种优势的遗传机制研究一直是育种家研究的重点、难点问题。本文综述了基于多组学技术解析作物杂种优势机制研究的最新动态,结果表明不同遗传背景材料和不同性状的杂种优势遗传基础解释并不相同,单一的模式并不能够完全解释其遗传机制。前期多组学分析解析表明,杂种优势分子机制主要与植物生长和发育相关通路上的特定基因表达有关,促使其他基因发挥最大遗传贡献,提高杂种植物对环境的耐受性。本文还总结了预测农作物产量等相关性状杂种优势育种值的方法,以期为解析作物杂种优势机制及杂交种选育提供参考。最后,文章展望了作物杂种优势利用面临的新机遇,基于新型基因组技术构建控制杂种优势的等位基因数据库,创制符合育种目标新种质,推动我国作物工程化育种进程。     

SSR标记遗传距离与辣椒杂种优势的关系（英文）

[目的]探索应用SSR标记遗传距离预测辣椒杂种优势的可行性,实现辣椒杂种优势早期预测。[方法]以10个辣椒自育亲本为试验材料,按NCⅡ不完全双列杂交组配25个杂交组合,利用SSR标记分析遗传距离与杂种优势的关系。[结果]供试亲本之间的遗传距离在0.13~0.33内变化,平均遗传距离为0.25,表明了供试亲本之间遗传差异不明显,亲缘关系较近。SSR分子标遗传距离与单株挂果数、单株产量存在一定的相关性,与其他各性状无相关性差异。[结论]SSR分子标记分析表明,辣椒亲本间遗传距离越大,其组配的杂交组合获强优势组合的产量越高;亲本间遗传距离越小,其组配的杂交组合获强优势组合的产量越低。     

橡胶树杂交子代遗传特性及遗传多样性分析

【目的】从表型性状和分子标记两个方面分析亲本和杂交子代群体的遗传特性和遗传分化,为亲本组合的甄选和杂交子代的差异分析等工作提供参考依据。【方法】以35份橡胶树杂交后代群体为供试材料,利用表型性状和SSR分子标记进行遗传特性及遗传多样性研究。【结果】32个表型性状的变异系数平均值为32.59%,其中叶枕沟的变异系数最大为60.90%,小叶柄沟的变异系数最小为0;多样性指数分布在3.22～3.53,平均为3.49。杂种优势分析表明,F₁杂种在树围、年平均增长量和产量上具有较强的杂种优势,分别为101.2%、117.2%和95.38%。在35个杂种F₁中,产量最高的是材料A38,最低的是材料A9。2017—2020年4年间,材料A22每年都是树围最大的杂交子代;35个F₁杂种的年增长量分布在5.6～10.4 cm,年平均周长增量居6.7～8.8 cm。根据分子标记分析结果,从104对引物中筛选出扩增效果较好的引物15对,利用15对SSR标记亲本和后代群体遗传多样性分析,共扩增出15个等位基因,多态信息含量值(PIC)在0.27...