玉米果穗露顶主基因+多基因遗传模型及遗传效应

为了培育果穗不露顶玉米品种,以长露顶玉米自交系WZ06X97和不露顶玉米自交系WZ098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,运用植物数量性状主基因+多基因遗传模型,对玉米果穗露顶进行遗传分析。结果显示,玉米果穗露顶的最适遗传模型是E-0,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因。2对主基因加性效应值均为4. 615,显性效应值分别是-0. 680和-0. 742,主基因遗传率在B_1、B_2和F_2中分别是60. 41%,81. 28%和83. 99%,多基因遗传率分别为16. 74%,5. 90%和5. 04%,环境方差占表型方差的比例分别为22. 85%,12. 82%和10. 97%;上述结果表明,玉米果穗露顶受环境影响较小,主要受2对主基因和多基因控制,F_2世代主基因遗传率较高,因此育种上可在早期世代对果穗露顶性状进行选择。     

甘蓝型油菜发芽种子耐湿性的主基因+多基因遗传分析

油菜湿害是我国特有的自然灾害,对油菜种子发芽、出苗和幼苗生长造成严重影响,导致单产显著下降。为研究油菜种子发芽耐湿性的遗传规律,本文利用耐湿性遗传差异较大的2个甘蓝型油菜纯系中双9号和GH01的杂交后代衍生的世代家系群体构建油菜耐湿性遗传体系,并以主基因+多基因家系世代联合分析方法对油菜耐湿性的遗传规律进行分析。结果表明,中双9号×GH01组合的耐湿性的遗传受2对完全显性主基因+加性-显性多基因控制,表现为耐湿对不耐湿完全显性。该组合的第1对主基因加性效应与显性效应相等,为0.0696;第2对主基因的加性效应与显性效应相等,为0.0530。多基因加性效应为0.3275,显性效应为负值([h]= –0.2137)。主基因存在显性效应,该组合的耐湿性存在杂种优势,多基因显性效应为负,多基因显性效应使F₁代耐湿性降低。F₂家系的主基因遗传力为73.57%,表现出较高的遗传力,建议育种工作者对耐湿性在早期选择效率较高。     

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)抗倒伏性状的主基因+多基因遗传分析

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方法,研究了甘蓝型油菜浙平1号×04Pb11(I)和宁1243×04Pb11(II)的P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个世代初花期单株抗压力的遗传。结果表明：抗倒伏性状的遗传在组合I受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,在组合II受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制;2个组合中的2对主基因都以加性效应为主,都表现抗倒对易倒部分显性或完全显性,2对主基因间存在明显的基因互作效应;2个组合中,F2群体主基因遗传率平均为54.71%,而多基因遗传率只在B1群体中检测到,平均为10.56%,表明2个组合的抗倒伏性状是以主基因遗传为主,应在早期世代进行选择;2个组合各群体中,遗传变异平均占表型变异的53.43%,而环境变异平均占表型变异的46.57%,表明环境对油菜抗倒伏性状的影响比较大。     

甘蓝型油菜(Brassica napus L.)抗倒伏性状的主基因+多基因遗传分析

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方法,研究了甘蓝型油菜浙平1号×04Pb11(I)和宁1243×04Pb11(II)的P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个世代初花期单株抗压力的遗传。结果表明：抗倒伏性状的遗传在组合I受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,在组合II受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制;2个组合中的2对主基因都以加性效应为主,都表现抗倒对易倒部分显性或完全显性,2对主基因间存在明显的基因互作效应;2个组合中,F2群体主基因遗传率平均为54.71%,而多基因遗传率只在B1群体中检测到,平均为10.56%,表明2个组合的抗倒伏性状是以主基因遗传为主,应在早期世代进行选择;2个组合各群体中,遗传变异平均占表型变异的53.43%,而环境变异平均占表型变异的46.57%,表明环境对油菜抗倒伏性状的影响比较大。     

甘蓝型油菜紧凑型和松散型杂种一代分枝性状的遗传效应

以分枝性状为研究对象,以紧凑型和松散型两类品种为杂交亲本进行正反交,试验结果表明紧凑型×松散型、松散型×紧凑型F1所考察的9个农艺性状均表现出显著的平均优势和一定的超亲优势;超亲优势中分枝的有效角果数、角粒数、千粒重等产量因素差异显著;同时还现分枝角果数的增加首先是分枝长度的增加,其次才是分枝数的增多.在分枝角度上组合正反交无差异,且F1表现双亲平均值并趋向紧凑型,这不仅有利于开展紧凑型优良株型的杂种优势育种,而且为其研究利用提供了理论依据.     

甘蓝型油菜苗期耐淹性状主基因+多基因遗传分析

长江中下游是中国油菜主产区,该地区油菜播栽期间雨水多,易产生湿害,造成产量下降。所以研究甘蓝型油菜苗期耐淹性的遗传规律,对选育耐淹性强油菜新品种,提高油菜产量意义重大。本文应用甘蓝型油菜品种WR-4 (耐淹)和WR-5 (不耐淹)杂交后代衍生的6个世代(P₁、F₁、P₂、B_1:2、B_2:2、F_2:3)群体为材料,全淹6 d后去水恢复生长,去水后第7天调查死苗率,以此为耐淹性指标,于2012和2013年对6个世代群体家系进行耐淹性鉴定。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方法对耐淹性进行遗传分析。结果表明,2个年度该家系群体苗期耐淹性的最适遗传模型分别是E-0和B-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对加性主基因模型。由此可见,该家系群体甘蓝型油菜苗期耐淹性主要受2对主基因控制,主基因存在加性、显性和上位性效应。当有显性效应存在时(2012年),主基因显性效应值|h_a|=0.3475,|h_b|=0.0069,大于主基因加性效应值|d_a|=|d_b|=0.0036。B_1:2、B_2:2和F_2:3群体的主基因遗传率(h²_mg),2012年分别为36.25%、61.40%和61.84%,平均为53.16%;2013年分别为8.30%、30.48%和43.13%;平均为27.30%。2年平均,环境变异占表型变异的59.77%。上述结果表明,甘蓝型油菜苗期耐淹性受2对主基因型控制,但环境对耐淹性状的表型影响较大。F_2:3家系群体苗期耐淹性遗传率较高,因此育种上可在早期世代对耐淹性状进行选择。     

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害, 目前已上升为我国水稻主要病害之一, 探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标, 利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F₁₀代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价, 采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明, 水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响, 符合E-1-3遗传模型, 即2对主基因+多基因混合遗传模型, 2对主基因间表现为等加性作用, 加性效应为11.41; 主基因遗传率为76.67%, 多基因遗传率为22.86%, 抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用, 也不能忽视基因对抗性的影响。     

烟草青枯病抗性的主基因+多基因混合遗传分析

烟草青枯病是一种破坏性极强的土传性细菌病害,可造成巨大的经济损失,并严重威胁烟草安全生产。为揭示烟草青枯病的抗性遗传规律,本研究以抗病品种‘岩烟97’、感病品种‘云烟87’为亲本配制杂交组合,连续2年采用主基因+多基因混合遗传模型方法对该组合P₁、P₂和F₆/F₇世代的青枯病抗性进行遗传分析。结果表明,‘岩烟97’的青枯病抗性表型值在烟草重组自交系群体(RILs,F₆/F₇)中均呈连续性正态分布,属于典型的数量性状遗传。‘岩烟97’青枯病抗性的最优遗传模型为4MG-AI,即受4对加性-上位性主基因模型控制,加性效应中以第1对主基因的加性效应值最大(14.751),上位性效应中以加性×加性上位性互作效应为主,主基因遗传效率为87.585%,表明‘岩烟97’的青枯病抗性遗传方式以主基因效应为主,环境效应影响较小。本研究结果为烟草抗青枯病主效基因的定位、克隆及紧密连锁标记的开发提供参考。     

甘蓝型油菜角果长度的主+多基因混合遗传模型

角果是油菜产量构成要素中重要的组成部分。本文以长角果品种中双11和短角果材料10D130为亲本配制杂交组合,采用主基因+多基因混合遗传模型分析方法对该组合6世代遗传群体(P₁、P₂、F₁、BCP₁、BCP₂和F₂)的果身长、角果长和果喙长进行遗传分析。结果表明,该组合的3个角果性状均呈连续分布,其中,果身长最适遗传模型为E-0 (2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型),2对主基因加性效应值分别是1.75和–0.06,显性效应值分别是–0.59和–0.86,主基因遗传率在BCP₁、BCP₂和F₂中分别是51.10%、74.23%和66.93%,多基因遗传率分别为29.16%、17.11%和23.96%。角果长的最适遗传模型为E-1 (2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型),其中,第1对主基因加性效应为0.34,显性效应为–0.81,第2对主基因加性效应为0.34,显性效应为–0.47,主基因遗传率在BCP₁、BCP₂和F₂中分别是47.63%、68.51%和79.45%,多基因遗传率分别为29.40%、20.89%和12.47%。果喙长的最适遗传模型为E-3模型(2对加性主基因+加-显多基因遗传模型),2对主基因加性效应值分别是0.2和–0.2,主基因遗传率在BCP₁、BCP₂和F₂中分别是33.71%、72.75%和52.25%,多基因遗传率分别为40.08%、5.37%和27.60%。     

温敏雄性不育小麦SCT-1育性主基因+多基因遗传模型分析

研究温敏雄性不育系SCT-1在四川生态环境下的育性遗传特征,为其应用提供理论依据。选用2个具一定恢复效果的品系B2183、M2003-1,分别与SCT-1杂交构建群体,利用亲本、F1及F2群体的表型数据,采用主基因+多基因遗传模型对SCT-1育性遗传特性进行分析。结果表明：SCT-1育性主要受核基因控制,2个组合F2育性均呈连续分布,具多峰、偏态现象,SCT-1/B2183组合育性遗传符合MX2-AD-AD模型,即2对加性-显性主基因+加性-显性多基因模型;SCT-1/M2003-1组合符合MX1-AD-ADI模型,即1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因模型;2个组合中主基因遗传率分别为92.89%,91.19%,主基因对育性恢复的影响较大。聚合多个主基因的恢复材料对SCT-1杂交育种利用更为有利。     

甜瓜柄蔓夹角主基因+多基因遗传分析

柄蔓夹角是甜瓜株型重要性状之一,通过对甜瓜柄蔓夹角的遗传特性进行研究,以期为甜瓜株型改良育种提供理论基础。本研究以柄蔓夹角小的紧凑型甜瓜材料B103和柄蔓夹角大的疏散型甜瓜材料B297为亲本,构建四世代群体(P1、P2、F1和F2),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方法,对甜瓜柄蔓夹角进行遗传分析。两年的研究结果显示,甜瓜柄蔓夹角性状表现为数量性状,不同年份柄蔓夹角的最适遗传模型均为E-1模型,即柄蔓夹角由两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因控制。2015年秋,F2分离世代主基因遗传率是72.28%,多基因遗传率是0;2016年春,F2分离世代主基因遗传率为52.06%,多基因遗传率为0。结果表明甜瓜柄蔓夹角的遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-1),这一性状由主基因控制,同时受环境影响。     

玉米粒长性状主基因+多基因遗传分析

玉米粒长是培育优良玉米品种的重要选择性状。选取粒长性状表现差异显著的玉米自交系铁7922和E28,及其组建的6个世代群体P₁、F₁、P₂、B₁、B₂和F₂为材料,运用主-多基因混合模型遗传分析方法进行分析,研究玉米粒长的遗传规律。结果表明：粒长性状在F₁表现为超亲优势,符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传的E-1-0模型,主基因遗传率为41.22%~80.58%,多基因遗传率为17.68%~24.95%,环境因素决定粒长表型变异的19.42%~41.10%,控制玉米粒长性状的主基因效应高于多基因效应,并且主基因的加性累积效应明显,该性状在育种中可以通过世代累积进行选择。     

陆地棉衣分性状的主基因-多基因遗传分析

【目的】衣分是决定棉花产量的重要因素之一,有关其遗传研究相对较少,解析衣分性状遗传的特点,明确不同环境下衣分对产量形成的贡献机制。【方法】以国审优质棉中棉所70为基础构建的250个RIL(Recombinant inbred lines)群体,在黄河流域、长江流域和西北内陆棉区9个环境下对该RIL群体及其亲本进行了表型鉴定,并利用主基因+多基因混合遗传模型综合研究衣分性状遗传变化特点。【结果】母本s GK中156衣分性状在9个环境下均大于父本901-001,RIL群体衣分分布范围为33.91%～40.18%,平均为38.01%,表现为双向超亲,偏度和峰度绝对值都小于1.0,呈正态分布,变异系数为5.36%～8.17%;不同环境下衣分表现为西北内陆棉区>黄河流域棉区>长江流域棉区的趋势;遗传模型是以2～4对主基因或2对主基因+多基因遗传控制,主基因遗传率在1.26%～83.13%,多基因遗传率在27.35%～90.83%,主基因+多基因遗传率在92.00%～99.35%,一般情况下衣分是以2对主基因+多基因遗传为主,在2015年河南安阳、2016年河南安阳和2016年山东临清环境下以2～4对主基因遗传,遗传效应较高,在2015年河南安阳环境下最多检测到4对主基因的存在。【结论】衣分性状主基因+多基因遗传率大于90%,结果有助于进一步阐明优质棉中棉所70产量性状衣分的遗传特征,为不同生态区条件下相互引种和推广提供科学依据,为提高棉花产量、农民增收、QTL定位和高衣分品种选育提供理论基础。     

不结球白菜维生素C含量主基因+多基因遗传分析

以高维生素C含量不结球白菜自交系乌塌菜和低维生素C含量不结球白菜自交系二青杂交获得的6个世代(P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂)株系为材料, 应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型, 对不结球白菜中维生素C含量进行遗传分析。结果显示, 不结球白菜中维生素C含量受1对加性主基因+加性-显性多基因控制, 其中2011年结果中, 主基因的加性效应为13.15, 在B₁、B₂、F₂世代中主基因的遗传率分别为54.38%、38.58%和18.69%, 多基因的遗传率分别为24.69%、36.92%和40.7%; 2013年结果中, 主基因的加性效应为6.04, 在B₁、B₂、F₂世代中主基因的遗传率分别为1.88%、6.41%和45.04%, 多基因的遗传率分别为39.67%、16.57%和16.91%。可见, 不结球白菜维生素C性状受环境影响较大, 在不结球白菜高维生素C含量品种选育过程中, 要注重环境影响, 并可以通过分子标记辅助选择, 对性状进行改良。