花椰菜“坐球高度”性状的主基因+多基因遗传分析

“坐球高度”是评价花椰菜品种是否适合机械化采收的重要农艺性状之一。为了解析花椰菜“坐球高度”性状的遗传规律,使用早熟、紧实型花椰菜F₇代自交系ZAASC4101与芥蓝F₆代自交系ZAASJ1401为亲本构建了包括P₁、P₂、F₁、F₂、B₁、B₂的6个联合世代群体,利用主茎高度(六世代群体)和叶痕间距(F₂群体)两个指标来锚定“坐球高度”性状。研究结果表明,F₂群体中主茎高度与叶痕间距数值呈极显著相关(相关系数为0.652),并且这两个指标均为连续性的近似正态分布,符合数量遗传的特征;主茎高度的六世代群体遗传分析和叶痕间距的F₂群体遗传分析结果均表明,花椰菜“坐球高度”性状的最适遗传模型为：两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,表明该性状主要受两对主基因+多个微效基因的控制,并且遗传率达到97.84%。因此,可以利用连锁分...     

烤烟品种韭菜坪2号叶片数的遗传分析

叶片数是烟草产量的重要构成因素，对提高烟农种烟收入和保证卷烟原料的供应有重要意义。低温易引起烤烟早花，导致叶片数减少，而韭菜坪2号可在高海拔地区种植，且叶片数不受影响。为揭示韭菜坪2号烤烟叶片数的遗传规律，本研究以叶片数较少的优质烤烟NC82和叶片数较多的烤烟品种韭菜坪2号为亲本，构建六世代(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁和BC₂)遗传群体，采用“主基因+多基因”混合遗传模型对韭菜坪2号的叶片数进行遗传分析。结果表明，最优模型为2MG-ADI,即受2对加性-显性-上位性主基因控制，2对主基因中加性效应起主导作用，且存在互效作用；主基因在F₂、BC₁、BC₂世代的遗传率分别为62.72%、6.87%、45.51%,遗传率不高，可能受环境或其他因素的影响较大。本研究结果为韭菜坪2号叶片数基因的遗传和利用提供参考依据。     

辣椒单株结果数性状的主基因+多基因遗传分析

为探究辣椒单株结果数的遗传机制,以单株结果数差异较大的辣椒材料XHB(P₁)和B14-01(P₂)为亲本,构建四世代遗传家系即P₁、P₂、F₁、F₂。运用主基因+多基因多世代联合分析法,研究辣椒单株结果数的遗传规律。结果表明：辣椒单株结果数符合2对加性-显性-上位性主基因模型(2MG-ADI)。2对主基因的加性效应值d_a、d_b分别为-16.33、-13.05,2对主基因的显性效应值h_a、h_b分别为-10.02、-2.51。2对主基因间的加性×显性(j_ab)互作效应和显性×加性(j_ba)互作效应的效应值分别为8.69和12.93,加性×加性上位性(i)互作效应值为6.86,显性×显性(l)的互作效应值为7.23,主基因间的效应以加性效应为主,其次是加性×显性上位性互作效应。主基因遗传率为68.10%,环境引起的变异占比31.9%...     

赏食兼用型辣椒花瓣和果实紫色性状遗传分析

为研究赏食兼用型辣椒花瓣和果实紫色性状遗传机制,以白辣观赏椒F₇和紫辣观赏椒F₈作亲本,构建6个世代群体(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁、BC₂),采用目测法分析6个世代群体的花色、青熟期果色性状,研究辣椒花瓣和果实紫色性状遗传规律。结果显示,F₁代辣椒花瓣和青熟期果实均表现为紫色,说明辣椒花瓣和青熟期果实的紫色对白色均为显性,F₂代分离群体紫色和白色都符合孟德尔3:1的分离比例,表明辣椒花瓣和青熟期果实紫色花瓣性状各受1对显性基因控制,BC₁代分离群体紫色和白色都符合1:1的分离比例;BC₂代辣椒花色和果色均表现为紫色,但有颜色深浅的区别,表明控制辣椒花瓣和青熟期果实紫色的基因具有累加效应。     

玉米产量相关性状的遗传分析与育种应用

利用自主育成的3个玉米自交系S1、S3和S7组配的2个组合(S1×S3和S3×S7)的P1、P2、F1、B1、B2、F2等6个世代,运用六世代主基因+多基因模型联合分析方法,进行穗总重、穗长、穗粗、轴粗性状的遗传分析。结果表明,玉米穗总重性状在2个组合中均表现为以主基因遗传为主,2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传。穗长性状组合S1×S3表现为加性-显性-上位性多基因遗传;S3×S7组合表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传。穗粗性状组合S1×S3表现为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传;S3×S7组合表现为1对完全显性主基因+加性-显性多基因混合遗传。穗长、穗粗性状均表现为多基因遗传为主。轴粗性状组合S1×S3表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因混合遗传,主基因遗传为主;S3×S7组合表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,多基因遗传为主。研究结果显示轴粗、穗总重、穗粗多以加性遗传为主,有利等位基因聚合育种及早代选择较有效。而要选获非加性遗传为主控制的穗长性状的高表型个体,晚代选择才有效,且2性状的F1代由于超显性作用可出现高表型组合。     

茄子青枯病抗性遗传效应分析

【目的】解析茄子青枯病抗性遗传规律,为选育抗病杂交组合、优势育种及挖掘相关抗病基因提供理论支持与技术指导。【方法】以4份茄子种质(Y23、NO21、JA02和SG19)为亲本,通过Griffing完全双列杂交方法对各组合青枯病抗性进行配合力分析;分别构建2个杂交组合SG19×Y23和B1×BC03的6世代遗传群体(P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁P₁和BC₁P₂),采用数量性状主基因+多基因世代联合分析法,对各世代青枯病抗性进行遗传模型分析。【结果】茄子青枯病抗性一般配合力远高于特殊配合力,说明抗性以加性效应为主,其次是非加性效应,受到细胞质基因遗传的影响较小;广义遗传力为69.8%,狭义遗传力为63.3%,说明茄子青枯病抗性的遗传不仅受遗传效应的影响,同时也受环境效应影响;抗青枯病的优良杂交组合为Y23×NO21和NO21×Y23;杂交组合SG19×Y23和B1×BC03的抗性均符合MX2-ADI-ADI遗传模型...     

栽培西瓜单果重主基因+多基因遗传分析

单果重是西瓜[Citrullus lanatus (Thunb.) Mansf.]重要农艺性状之一,对西瓜产量提升起决定性作用。试验以大果型西瓜品种Medium为父本,小果型西瓜品种COS为母本,构建F₁及F₂群体,利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,分析2019～2020两年Medium、COS、F₁及F₂群体单果重遗传情况。结果表明,栽培西瓜单果重符合A-1(1MG-AD)模型,即单果重由主基因+加性-显性多基因控制,F₂群体主基因遗传率为64.4953%,显性效应为0.3802,加性效应为负向。试验结果为西瓜单果重主效基因定位及单果重性状改良提供理论参考。     

玉米新选自交系穗粒重和百粒重的遗传分析

利用江苏省沿江地区农业科学研究所新育成的玉米3个自交系S1、S3和S7组配的2个组合S1×S3和S3×S7的P1、P2、F1、B1、B2、F26个世代,运用主基因+多基因遗传模型和6个世代联合分析的方法,进行了玉米穗粒重和百粒重性状的遗传分析.结果表明:玉米穗粒重性状在2个组合中均表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传,以主基因遗传为主.百粒重性状在S1×S3组合中表现为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传,在S3×S7组合中表现为1对加性-显性主基因+加性-显性多基因混合遗传,均以主基因遗传为主.自交系S3在穗粒重性状上含有比S7或S1效应大的主基因,可用于改良江苏省主推品种苏玉19的穗粒重.     

矮牵牛花朵大小及相关性状遗传分析

为了探究矮牵牛花朵大小的遗传规律,以大花型和小花型矮牵牛高代自交系为亲本构建四世代遗传群体(P₁、P₂、F₁、F₂),对花朵大小遗传特征进行主基因+多基因混合遗传模型分析,并将F₁植株与中花型矮牵牛W115株系进行杂交,验证遗传规律。同时以F₂群体为材料,对花径、萼片长、叶片长等23个表型性状进行测定,并研究其相关性。结果表明,矮牵牛大花对小花性状符合2MG-A模型,即由2对加性主基因控制,主基因遗传率为95.38%;大、小花杂交F₁与中花W115进一步杂交,后代出现大花与中花性状分离(1∶1),且中花植株的叶片和苞片叶绿素含量显著高于大花植株(P<0.01)。大花×小花F₂群体的表型性状变异丰富,变异系数在7.67%～59.93%,平均22.38%。相关性分析结果表明,花部性状、叶部性状以及两者之间均存在一定的相关性,其中花径与其他器官大小均呈显著正相关,与部分植株性状呈显著负相关。     

BSA联合转录组分析发掘西瓜叶片黄化候选基因

叶片是植物重要的功能器官之一,不仅是植株进行光合作用的主要场所,也可作为重要的形态标记,应用于育种中。叶片颜色作为形态标记,不仅可用于苗期杂种的清除,亦可用于种子纯度的测定。以西瓜全生育期叶片黄化突变体纯合自交系ly104为母本(P₁)、绿叶自交系w3为父本(P₂),通过杂交创制F₁代、F₂代、BC₁代群体。遗传分析结果表明,该突变体的叶片黄化由单隐性基因控制。采用混合分组分析(BSA)进行初定位,通过简化基因组测序(RAD)开发全基因组单核苷酸多态性(SNP)标记构建西瓜高密度遗传图谱,将西瓜叶片黄化基因定位于2号染色体13 950 306～15 517 591 bp(大小约为1.57 Mb)。以西瓜97103v2为参考基因组,该区间包含24个注释基因。对P₁(P1Y)、P₂(P2G)和F₂代群体中黄叶(F2Y)、绿叶(F2G)株系进行转录组水平分析,结果表明,目标区间内基因Cla97C02G035950、Cl...     

微胚乳超高油玉米株高和穗位高的主基因+多基因遗传模型

以2个微胚乳超高油玉米组合的P1、F1、P2、B1、B2和F2 6个世代为材料,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,研究了株高和穗位高的遗传。对2个不同组合的研究结果表明:组合I株高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型;穗位高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为27.27%、37.36%和58.59%。组合II株高的遗传符合1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,主基因遗传率在B1、B2和F2分别为18.41%、1.03%和12.61%;穗位高的遗传符合加性-显性-上位性多基因遗传模型。     

玉米自交系维生素含量与F1杂种优势关系研究

本试验以玉米骨干自交系郑58为母本、7个亲缘关系不同的自交系为父本配制杂交种,测定和分析其亲本和F₁代种子的烟酸、肌醇、生物素含量,研究F₁代种子烟酸、肌醇、生物素含量及株高、穗位高等性状的杂种优势,并对亲本(父本)种子维生素含量与其F₁代种子维生素含量和株高相关性状的关系进行分析。结果表明：(1)亲本与F₁代种子维生素含量关系表现多样化,其中F₁代种子烟酸含量表现为近低亲或超低亲遗传,表现为杂种劣势;生物素含量往往倾向表现为近高亲遗传,存在一定的杂种优势;肌醇含量往往倾向于近低亲或低于亲本遗传,杂种优势较弱。(2)F₁代株高与穗位高呈极显著正相关,与穗高系数的相关性不显著;株高中亲优势与穗位高中亲优势呈显著正相关,与穗高系数杂种优势的相关性不显著;F₁代穗位高与穗高系数呈显著正相关,穗位高和穗高系数中亲优势和超亲优势呈显著或极显著正相关。(3)亲本自交系种子的烟酸含量与F₁代株高、穗位高、株高中亲优势呈显著正相...     

陆地棉杂交组合F1、F2苗期优势表现及亲本配合力分析

【目的】筛选优异亲本和强优势杂交组合选育，为棉花F₂生产应用提供理论依据。【方法】以8个核背景不同的陆地棉材料为亲本，采用5×3的NCⅡ遗传交配设计，在大田环境条件下，测定亲本、F₁、F₂和对照品种苗期株高、叶片SPAD值和光合作用参数。【结果】株高、SPAD值和净光合速率的广义遗传力和狭义遗传力较高，部分性状的F₂遗传力高于F₁。苗期各性状一般配合力好的亲本为P₁(中901)、P₂(ZB)、P₆(大桃)和P₇(Z98);杂交组合F₁和F₂在苗期性状(株高、SPAD值、净光合速率、气孔导度、胞间CO₂浓度、蒸腾速率)中特殊配合力表现较好的为组合2(中901×Z98)、组合5(ZB×Z98)、组合7(SJ48×DT)。15个杂交组合的F₁和F₂在苗期各性状中较对照表现出不同的竞争优势，...     

多头切花秋菊杂交F1群体观赏性状主基因+多基因混合遗传分析

以多头切花秋菊品种rossi黄和红菊复色进行杂交的F₁代群体(108株)为研究对象,采用描述性统计和相关分析对切花菊杂交F₁群体的花部、茎部、叶部共17个观赏性数量性状进行测定分析,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型方法对菊花的F₁杂交后代进行遗传以及相关分析。结果表明：该杂交群体表型变异丰富,变异系数在18.22%～62.99%之间;杂交F₁群体部分性状具有相关性,且全部是正相关;该杂交后代群体的花径、梗长、株高、叶柄长度由一对主基因控制;舌花、瓣长、瓣宽和叶厚由2对主基因控制;其他性状显示无主基因控制。舌状花瓣数、瓣宽、梗长、株高、叶厚的主基因遗传力均大于50%,属于高度遗传力,受环境影响较小,在早期世代即可进行选择。本研究初步明确多头切花秋菊杂交F₁群体观赏性状的主基因多基因效应与遗传变异,对多头切花秋菊的杂交育种和亲本选育具有一定参考价值。     

高淀粉玉米“郑单958”主要农艺性状主基因+多基因遗传分析

利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,以高淀粉玉米杂交组合"郑单958"的P1、F1、P2、B1∶2、B2∶2和F2∶36个家系世代为材料,多世代联合分析了高淀粉玉米主要性状的遗传效应。结果表明:穗长、穗位高由多基因控制;百粒重、单穗重、行粒数、株高由1对加性主基因+加性-显性多基因控制;秃尖长由1对加性-显性主基因+加性-显性多基因控制。     

油菜高油酸种质的创建及高油酸性状遗传与生理特性的分析

【目的】创建高油酸(high oleic,HO)油菜新种质,探明HO新种质中高油酸性状的遗传模式,明确HO新种质油酸含量变化的生理特性,为培育HO油菜新品种奠定基础。【方法】采用辐射处理油菜萌动发芽种子,获得初级诱变群体后在后续世代利用极端选择法结合小孢子培养技术筛选油菜HO新种质。以HO新种质分别与3个不同遗传背景的常规油菜品系为亲本组合杂交构建6个世代(P₁、P₂、F₁、BC₁P₁、BC₁P₂和F₂)的遗传群体,测定各群体脂肪酸含量后应用主基因+多基因混合遗传模型联合分析方法对遗传群体的高油酸性状进行遗传分析。测定HO新种质种子发芽过程中子叶、不同温度处理下苗期营养器官以及角果成熟过程中种子的油酸含量,明确其变化规律及生理效应。【结果】通过辐射获得油酸含量显著变化的初级诱变群体,在后续世代持续利用极端选择法得到平均油酸含量升高20个百分点的高世代群体,采用小孢子培养得到纯合稳定的油菜HO双单倍体群体,最终根据...     

玉米穗长和穗粗的主基因-多基因混合遗传模型分析

以PH6WC/7873(组合Ⅰ)和MX002/MS001(组合Ⅱ)的6个世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为材料,利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,研究玉米穗长和穗粗的主基因+多基因遗传规律.结果表明,两个组合穗长的遗传都符合加性-显性-上位性多基因遗传模型.组合Ⅰ的穗粗符合加性-显性-上位性多基因遗传模型,组合Ⅱ的穗粗符合1对加性主基因+加性-显性多基因遗传模型.组合Ⅰ穗长的多基因3个分离世代的多基因遗传率分别为47.5％、51.1％和61.9％.组合Ⅱ穗长的多基因3个分离世代的多基因遗传率分别为64％、66％和56％.组合Ⅰ穗粗3个分离世代的多基因遗传率分别为57％、63％和67％.组合Ⅱ穗粗3个分离世代的主基因遗传率分别为2.5％、2.1％和47.4％,多基因遗传率分别为39.9％、45.1％和8.0％.     

西瓜果实表皮蜡粉的化学成分与基因定位

【目的】蜡粉是植物抵御外界胁迫的第一层保护性屏障,对西瓜果实表皮蜡粉的结构、化学成分、遗传规律进行研究,并预测控制该性状的基因,以便全面了解性状的生理生化作用,发掘候选基因。【方法】试验选用无蜡粉的西瓜自交系‘美佳选黑’（P₁）和有蜡粉的西瓜自交系‘FH’（P₂）为双亲配制杂交组合,构建六世代群体（P₁、P₂、F₁、F₂、BC₁P₁、BC₁P₂）,利用扫描电子显微镜（SEM）对双亲成熟期果实表皮结构进行观察,通过气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）对蜡粉的化学成分进行测定,以峰面积为指标,定量计算蜡粉化学成分的含量,采用BSA-seq对西瓜表皮蜡粉进行基因初定位,应用BLAST软件将定位区间内的编码基因与多个数据库比对完成基因信息注释,并通过详细的基因注释信息及突变位点分析,快速筛选候选基因。【结果】西瓜果实表皮蜡粉为灰白色,呈致密的板状结构,长度约为5 μm;无蜡粉材料表皮较为光滑,无蜡粉层附着。GC-MS分析显示,蜡粉中共检测到24种脂肪族化学成分,分别属于烃类、醇类、酯类、酸类、酚类和醛类。包括烃类物质10种,含量占表皮蜡粉有效化学提取物总含量的77.72%,链长变化范围为C17—36,主要为C27、C28、C29、C32、C33、C34、C36的饱和正链烷烃;醇类物质5种,占12.60%;酯类物质5种,占0.43%;酸类物质2种,占0.53%;酚类1种,占0.80%;醛类1种,占3.99%;含量最高的5种化学成分依次为：正三十四烷、正二十九烷、1,30-三十烷二醇、正三十三烷、正二十八烷。在后代群体中,F₁、BC₁P₂群体西瓜果实表皮全部有蜡粉,F₂群体有蜡粉和无蜡粉西瓜果实的分离比符合3﹕1的孟德尔分离比例,BC₁P₁回交群体有蜡粉和无蜡粉分离比符合1﹕1的理论比,说明蜡粉的有无符合单基因显性遗传模式,有蜡粉对无蜡粉为显性。对BSA-seq数据进行SNP和InDel关联分析,关联结果取交集得到1号染色体3.16—4.84 Mb的候选区域,该区域共含有144个基因。数据库比对结果显示,在关联区域中,共138个基因有功能注释,包括10个非同义突变,1个移码突变。结合已有文献报道,其中5个非同义突变基因可能与西瓜表皮蜡粉的生成有关：Cla002367为烯酰ACP-还原酶（ECR）类基因,该类基因是特长链脂肪酸合成所必须;Cla011514、Cla002337和Cla002342为细胞色素P450（CYP）家族基因,该家族部分编码蛋白能够通过烃基羟化等反应催化脂肪族化合物的生成;Cla002353的基因注释信息为ABC转运体,ABC转运体与蜡质分子的转运息息相关。【结论】西瓜果实表皮蜡粉为板状结构,主要由特长链脂肪酸衍生成的脂肪族化合物组成。该性状是单基因遗传,有蜡粉为显性性状。BSA关联分析得到1号染色体1.68 Mb的关联区域,并预测关联区域中Cla002367、Cla011514、Cla002337、Cla002342、Cla002353这5个非同义突变基因为调控西瓜果实表皮蜡粉性状的候选基因。     

基于高密度遗传图谱的芝麻籽粒品质相关性状QTL定位

芝麻是我国重要的优质油料作物,对芝麻籽粒品质性状进行数量性状位点(QTL)定位对定向培育高品质芝麻品种具有重要意义。以豫芝4号为母本、孟加拉小籽为父本,分别构建F₂、F_2:3、BC₁和BC₁F₂群体,结合特异位点扩增片段(SLAF)标记和简单重复序列(SSR)标记构建F₂和BC₁遗传图谱,以F_2:3、BC₁和BC₁F₂3个群体的表型数据为基础,进行脂肪、蛋白质、芝麻素、芝麻林素含量等4个品质性状的QTL作图分析。结果表明,在F_2:3群体中共检测到16个QTL,解释表型变异的5.08%～27.12%,其中仅有1个主效QTL qOC＿10-1在2个环境中被重复检测到,分别解释表型变异的9.62%和27.12%。在BC₁和BC₁F₂群体中共检测到35个QTL,其中3个...     

黄瓜把长主基因+多基因混合遗传分析

以2个性状稳定的华北型黄瓜自交系为亲本,建立了6个世代联合群体(P1、P2、F1、B1、B2、F2),采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对群体的把长进行多世代联合分析。结果表明,把长遗传受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因(E-1模型)控制,2对主基因的加性效应和显性效应均为负向效应,且存在一定的互作效应。在分离世代中,主基因的遗传率均比多基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占有一定比重,即环境对把长的遗传影响较大,对于这个性状适于高代选择。