甜玉米茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

【目的】研究甜玉米茎秆强度性状的遗传模型,为甜玉米抗倒伏育种提供理论依据。【方法】以2个茎秆强度差异较大的自交系T49(抗倒伏)和T56(易倒伏)为亲本配制杂交组合,用"主基因+多基因混合遗传模型"分析方法对甜玉米茎秆强度性状进行分析。【结果】茎秆穿刺强度最佳遗传模型为D-0(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为74.07%,45.30%,57.78%;茎秆抗压强度最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为44.15%,40.83%,62.97%;茎秆弯折性能最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为69.79%,40.89%,89.46%,3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对早期世代可进行玉米抗倒伏性遗传改良和选择,同时注意一定的环境因素,采用聚合回交或轮回选择来累积微效基因以提高育种效率。     

爆裂玉米淀粉含量主基因+多基因遗传效应分析

【目的】研究爆裂玉米淀粉含量的遗传方式,为爆裂玉米育种和分子标记辅助选择(MAS)提供理论基础。【方法】以爆裂玉米杂交组合吉爆902(吉812×吉704)的P1、F1、P2、B1∶2、B2∶2和F2∶36个家系世代群体为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对其淀粉含量进行多世代联合分析。【结果】爆裂玉米淀粉含量由1对加性主基因+加性-显性多基因控制遗传。该杂交组合的B1∶2、B2∶2和F2∶3群体淀粉含量的主基因遗传率为13.86%～82.55%,多基因遗传率为2.91%～70.51%。主基因的加性效应为-10.0643,多基因的加性效应为8.6371,显性效应为-5.1797。【结论】爆裂玉米在早代可以加强淀粉含量的选择。     

主基因-多基因性状与微效多基因性状的综合选择指数研究

【目的】建立主基因-多基因性状和微效多基因性状混合遗传体系数量性状的综合选择指数数学模型,为育种工作者提供一种有效的选择方法,并为主基因-多基因的DNA标记提供有用的信息。【方法】以单性状分析作为基础,建立了主基因-微效多基因性状、微效多基因性状综合选择指数计算模型,利用混合正态分布的EM算法,对选择性状中的主基因-多基因性状进行分离分析,确定主基因遗传力和遗传方差在遗传中所占的比例,并利用建立的模型在水稻中进行了实例分析。【结果】主基因遗传力占遗传力的74.93%;综合选择指数的遗传方差和表型方差存在微小差别。【结论】利用混合性状的综合选择指数模型,可确定性状中主基因遗传方差和遗传力所占比例的大小,为DNA标记辅助育种提供有用信息。     

甜玉米果皮厚度主基因+多基因遗传效应分析

【目的】研究甜玉米果皮厚度的遗传模式,为甜玉米品质改良和分子标记辅助选择提供理论依据。【方法】以果皮厚度有显著差异的甜玉米自交系T4和T19为亲本配制杂交组合,用主基因+多基因混合遗传模型及P1、P2、F1、B1、B2和F2共6个世代联合分析的方法,对甜玉米果皮厚度性状进行分析。【结果】果皮厚度的最适遗传模型为D-2,即1对加性主基因+加性-显性多基因混合遗传;主基因遗传率大于相应分离世代的多基因遗传率,B1、B2、F2群体的主基因遗传率分别为59.65%,55.17%和65.24%,多基因遗传率分别为37.84%,41.40%和32.65%,主基因的加性效应值为-27.186 4,多基因的加性效应值为0.289 5,显性效应值为5.742 3。【结论】甜玉米果皮厚度以主基因遗传为主,育种中既要重视利用主基因,也要考虑多基因对性状的影响。     

甘蓝型油菜芥酸含量的基因分析

【目的】芥酸含量是油菜非常重要的品质性状,研究芥酸含量的遗传模式为低芥酸和高芥酸育种提供指导。【方法】应用多世代联合分析数量性状主基因和多基因混合遗传的统计方法,分析了甘蓝型油菜组合1141B×垦C1的5个世代——亲本P1,P2,F1,F2和F2﹕3家系材料芥酸含量的遗传效应。【结果】分离世代F2及F2﹕3家系芥酸含量次数分布均呈混合的正态分布,符合主基因＋多基因的遗传特征;E-1模型为芥酸含量的最适合性模型,即芥酸含量遗传是由2对加-显-上位性主基因+加-显多基因控制的。2对主基因加性效应值da、db分别为-16.26和-2.83,表明亲本1141B中主基因位点上的等位基因降低芥酸含量,而亲本垦C1中的等位基因增加芥酸含量。显性效应值ha、hb分别为10.93和-4.71,第一对主基因加性效应值和显性效应绝对值均高于第二对主基因显性效应值。因此,2对主基因控制芥酸含量,第一对主基因控制的芥酸含量高于第二对主基因。该组合2对主基因间互作效应明显,加性与加性效应互作值（i）为-1.21,显性与显性互作值（l）为-3.27。第一对主基因的加性效应与第二对主基因的显性效应互作值（jab）为5.70,第二对主基因的加性效应与第一对主基因的显性效应互作值（jba）为-7.25。其芥酸含量还受多基因控制,多基因加性效应（[a]）值为-0.08,多基因显性效应（[d]）值为2.32;F2的主基因遗传力和多基因遗传力分别为50.00%和16.62%;F2﹕3的主基因遗传力和多基因遗传力分别为89.70%和6.01%。【结论】芥酸含量是由2对加-显-上位性主基因+加-显多基因控制的,第一对主基因控制的芥酸含量高于第二对主基因。低芥酸和高芥酸育种中在F2﹕3家系进行选择效率较高。     

甘蓝型油菜叶绿素含量的主基因+多基因遗传分析

油菜是我国食用油的主要原料，为了明确甘蓝型油菜叶片叶绿素含量的遗传机制，指导以高产及品质性状为目标的高光效育种实践，应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法，以甘蓝型油菜高叶绿素含量品系APL01、低叶绿素含量品系Holly及2个品系杂交后衍生的198个重组自交家系群体(AH群体目前已发展到F_2:13代)为材料，利用SPAD-502叶绿素仪于2019—2021连续3年测定9张叶片期叶片的叶绿素含量，进行3个年份环境的叶绿素含量的遗传分析。结果表明，在3个年份环境下，该群体中叶片的叶绿素含量存在广泛变异，叶绿素含量的变异系数分别为9.57%、8.45%、10.49%,频率分布图呈正态分布，符合主基因+多基因遗传特点。叶绿素含量最适模型为MX3-AI-AI,即3对加性-上位性主基因+多基因加性-上位性混合遗传模型，3个年份环境下主基因的遗传率为分别为63.22%、73.09%、73.33%,多基因遗传率分别为35.70%、26.32%、25.94%。主基因和多基因共同决定了油菜叶片叶绿素的含量，以主基因的遗传贡献占主要部分。     

小麦穗部性状的主基因+多基因混合遗传模型分析

【目的】穗部性状是小麦重要的产量性状,在小麦产量构成中占据重要地位和作用。开展小麦穗部性状遗传研究、分析其遗传机制,对制定高产育种策略、提高育种效率提供理论和实践指导。【方法】以主茎穗长、小穗数、穗粒数、小穗粒数为指标,采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型方法,对不同生态环境条件下来自母本品冬34与父本BARRAN及其衍生的F7:8、F8:9代重组自交系群体(RIL)进行穗部性状的遗传模型分析与遗传参数估计,以确定控制各性状的基因数目,估计遗传效应值及遗传率。【结果】穗长和小穗数的最佳遗传模型均是B-2-1(PG-AI),符合2对连锁主基因+加性-上位性多基因遗传模型。穗长的多基因遗传率是90.64%,小穗数的多基因遗传率是89.52%,穗长的环境变异平均值占表型变异的比例为9.39%,小穗数的环境变异平均值占表型变异的比例为10.50%;穗粒数的最佳遗传模型是G-1(MX3-AI-A),符合3对加性-上位性主基因加多基因+加性混合遗传模型,主基因遗传率是69.39%,多基因遗传率是29.94%,环境变异平均值占表型变异的比例为2.18%。控制穗粒数的第1对主基因的加性效应值和第3对主基因的加性效应值数值相等,同是4.56,具有正向效应。第2对主基因的加性效应值与加性效应和第1对主基因×第2对主基因×第3对主基因的加性效应值相同,均是-1.64,且为负向效应。加性和加性×加性上位性互作效应值与加性和第2对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值相等,均是-6.02。加性和第1对主基因加性×第3对主基因加性上位性互作效应值是0.18,多基因的加性效应值是0.15,表现为较低的正向遗传效应;小穗粒数的最佳遗传模型是H-1(4MG-AI),符合4个主基因+加性-上位性遗传模型,主基因遗传率是81.50%。第1至4对主基因加性效应值分别为0.22、0.18、-0.20和0.24,加性和第1对主基因×第1对主基因的加性上位性互作效应值是-0.170,加性和第1对主基因×第3对主基因的加性效应值是0.240,加性和第1对主基因×第4对主基因的加性效应值是-0.20,加性和第2对主基因×第3对主基因的加性效应值与加性和第2对主基因加性×第4对主基因加性上位性互作效应值绝对值相同,效应相反,前者值是0.03,后者值是-0.03。加性和第3对主基因×第4对主基因×的加性效应值是0.06。【结论】小麦穗部性状以多基因遗传效应为主,符合数量遗传特征,易受环境影响。小穗粒数存在着主基因遗传特性,主基因遗传力较高,受环境影响小,小穗粒数可作为有效改良穗部性状早期选择的直接指标,实现单株定向选择,提高育种效率。     

色素万寿菊W217花瓣中叶黄素含量的遗传分析

利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对万寿菊W217×W203组合的P1、P2、F1、B1、B2和F2共6个世代的叶黄素含量进行遗传分析。结果表明,色素万寿菊叶黄素含量性状最优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,以主基因遗传效应为主,多基因效应为辅。主基因加性效应、显性效应和上位性效应作用很大,在B1群体中主基因遗传率为78.47%,B2群体中主基因遗传率为86.86%、多基因遗传率11.77%,F2群体中主基因遗传率为60.82%、多基因遗传率38.42%。可见,色素万寿菊叶黄素含量性状遗传变异中主基因作用大于多基因作用。     

苏麦3号抗赤霉病性的主基因+多基因混合模型分析

应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型对苏麦3号（抗病亲本）与白免3号（感病亲本）杂交组合的RIL群体进行了小麦赤霉病抗性的遗传分析。结果表明,苏麦3号×白免3号重组自交系群体的小麦赤霉病抗性符合3对主基因＋多基因控制的加性-上位性模型（G-1模型）,主基因遗传率为75％左右,主基因间的互作效应也较显著,而且与主基因的加性效应相反,使赤霉病抗性减弱;赤霉病抗性的多基因效应较大,但其遗传率很小。因此在抗赤霉病育种时不仅要考虑基因间的加性效应,也要注意基因间的互作,同时也要加强微效多基因的效应累加。     

黄瓜苗期低温弱光下生长速度主基因-多基因联合遗传分析

 【目的】通过低温处理黄瓜幼苗,对耐寒性进行遗传分析。【方法】选取在低温弱光条件下生长速度不同的2份材料9507、9517及其配制的BC1、BC2、F1、F2等6个世代,进行低温处理,每天光照处理7.5 h,强度为30 µmol•m-2•s-1,约合2 klx,昼/夜温度为12/8℃,共处理14 d。运用主基因-多基因混合遗传模型方法研究生长速度的遗传规律,并估算遗传参数。【结果】生长速度的遗传受2对加性-显性主基因+加性-显性多基因控制,2对主基因的加性效应相同,显性效应略有不同,总加性效应很大。主基因+多基因遗传率占非常大的优势,环境方差对表型方差的影响很小。【结论】生长速度性状受环境影响较小,适于早代选择。     

糯玉米种子活力性状的主基因+多基因混合遗传分析

【目的】探索鲜食型糯玉米种子活力的遗传模型,为糯玉米种子活力研究提供理论基础。【方法】以种子活力有显著差异的糯玉米自交系N34（P₁）和N56（P₂）为亲本,配制F₁、B₁、B₂、F₂群体,利用主基因＋多基因混合遗传模型分析方法,对种子活力3个相关指标（发芽势、电导率和活力指数）的遗传模型进行分析。【结果】鲜食糯玉米发芽势最佳遗传模型为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模型,B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为66.62%,49.10%和92.94%;电导率最佳遗传模型为1对加性-显性主基因＋加性-显性多基因混合遗传模型,B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为57.75%,57.96%和65.14%;活力指数最佳遗传模型是2对加性-显性-上位性主基因＋加性 显性多基因混合遗传模型,B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为66.49%,48.02%和89.49%。3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对糯玉米种子活力的遗传改良和选择可在低世代进行,同时可采用聚合回交或轮回选择来积累有效修饰基因和微效基因,以提高育种效率。     

玉米行粒数主基因+多基因混合遗传模型分析

为了对玉米行粒数进行遗传改良,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,研究了玉米行粒数的主基因+多基因遗传规律。结果表明,组合Ⅰ的行粒数符合加性-显性-上位性多基因遗传模型(C-0模型)。组合Ⅱ的行粒数符合2对加性主基因+加性-显性多基因遗传模型(E-3模型)。组合Ⅰ3个分离世代的行粒数多基因遗传率分别为75.13%、74.51%、82.59%。组合Ⅱ3个分离世代的行粒数多基因遗传率分别为73.50%、73.20%、72.40%;主基因遗传率分别为6.40%、8.90%、9.10%。以多基因遗传为主,应采用轮回选择和聚合回交的方法积累微效基因,对玉米行粒数进行遗传改良。     

花生含油量杂种优势表现及主基因+多基因遗传效应分析

 【目的】了解是花生遗传改良主要目标含油量的杂种优势和遗传特点,指导花生育种实践。【方法】利用植物数量性状主基因与多基因混合遗传模型的P1、P2、F1、F2 4个世代联合分析方法,分析以花生野生种为高油基因源的4个组合后代群体含油量的遗传效应。【结果】4个组合均存在一定的杂种优势,中亲优势率分别为1.41%～9.42%。不同亲本组合含油量基因遗传特点差异明显。SW9721-3×特21和SW9721-12×濮花22号2个组合分离世代F2含油量次数分布均呈混合正态分布,符合主基因+多基因遗传特征。D-0模型是这2个组合含油量的最佳遗传模型,其含油量遗传受1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因控制,主基因遗传率为45.00%～47.51%,多基因遗传率为18.72%～22.75%。SW9721-23×95-3和SW9721-38×鲁花11号2个组合F2含油量次数分布均呈正态分布,符合多基因遗传特征,多基因遗传率为66.09%～66.51%。【结论】花生含油量杂种优势和超亲分离普遍存在;控制含油量性状的基因在效应上存在较大差异,有的出现主基因特性;加性基因在花生含油量遗传中起主要作用,通过高油单株定向选择育种可以实现含油量的有效改良。     

节瓜种子大小的主基因 + 多基因遗传分析

【目的】对节瓜种子长度、宽度、质量进行主基因 + 多基因遗传分析，研究种子大小的遗传规律，选育优质节瓜品种。【方法】利用节瓜自交系 J16（大粒种）为母本、18FJ5（小粒种）为父本进行杂交，对 F2代种子的长度、宽度以及种子质量进行测定，并利用主基因 + 多基因混合模型分析得到各性状的最适遗传模型及遗传规律。【结果】节瓜种子长度和宽度的最适合遗传模型均为 MX2-ADI-AD，即 2 对加性 - 显性 - 上位性主基因 + 加性 - 显性多基因遗传模型，主基因遗传率分别为 87.07％和 90.79％，两者多基因遗传率均为 0。30粒种子质量的最适合遗传模型为 MX1-AD-ADI，即 1 对加性 - 显性主基因 + 加性 - 显性 - 上位性多基因遗传模型，主基因和多基因遗传率分别为 79.96％和 8.73％。【结论】上述性状的主基因遗传率均远大于多基因遗传率，以主基因遗传为主。建议在节瓜优质育种过程中要重视利用主基因，可在早期世代进行选择。     

甘蓝型油菜白花性状的主基因+多基因遗传分析

 【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值（CIE RGB值）,选择能反映花瓣颜色差异的B值,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,对甘蓝型油菜杂交组合（HW243×HZ21-1和HW243×中油821）的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用。在F2群体中主基因的遗传率为96.94%和95.83%,多基因遗传率为3.93%和2.47%;在B1群体中主基因的遗传率为54.58%和49.57%,多基因遗传率分别为35.64%和46.9%;在B2群体中主基因的遗传率为98.14%和97.67%,多基因遗传率分别为0.98%和2.06%。【结论】甘蓝型油菜白花性状具有数量性状的遗传特性,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因效应为主,多基因效应相对较小。主基因的遗传力较高,受环境影响较小。     

小麦纹枯病抗性的主基因+多基因遗传分析

以病情指数为指标,利用牙签接菌法对ARZ×扬麦 158衍生的F6 代重组自交系群体 (RIL)进行纹枯病抗性评价,并采用植物数量性状主基因 多基因混合遗传模型分离分析法,研究该群体抗纹枯病基因的遗传规律。结果表明,这一群体中小麦纹枯病的抗性符合两对连锁主基因遗传模型(B 2 1),主基因间表现为加性 加性×加性上位性作用,重组率为 0 178 7。在两对主基因中,效应较大的 1对加性效应为 10 10%,效应较小的 1对加性效应为 2 32%,两对主基因的遗传率中等偏高,为 72 31%。提示抗纹枯病育种应重视主基因的利用。     

爆裂玉米膨爆性状的混合遗传分析

【目的】明确爆裂玉米膨爆性状的遗传方式,为爆裂玉米育种和分子标记辅助选择(MAS)提供理论依据。【方法】以爆裂玉米杂交组合吉爆902(吉812×吉704)的P1、F1、P2、B1∶2、B2∶2和F2∶36个家系世代群体为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,对其膨爆性状进行多世代联合分析。【结果】爆裂玉米吉812×吉704组合的爆花率受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制遗传,该杂交组合的B1∶2、B2∶2和F2∶3群体爆花率的主基因遗传率分别为74.988 2%,78.345 1%和62.332 9%,多基因遗传率分别为3.118 9%,3.515 8%和6.115 6%。2对主基因中,加性效应为负值,显性效应为正值。第1对主基因的加性效应绝对值和显性效应值略大于或大于第2对主基因的相应效应值,2对主基因显性效应互作显著高于加性效应互作;第1对主基因加性×第2对主基因显性的互作效应值小于第2对主基因加性×第1对主基因显性的互作效应值。膨化倍数受1对加性主基因+加性-显性多基因控制,主基因遗传率较低,主基因加性效应d=-0.286 8。膨化体积受多基因控制,B1∶2、B2∶2和F2∶3家系世代多基因遗传率分别为10.49%,65.52%和28.99%,同时受环境影响较大。【结论】爆花率性状主基因遗传率较高,宜在早代对爆花率性状进行选择;膨化倍数性状主基因的遗传率较低,育种时应注重多基因的积累;膨化体积性状B2∶2家系世代多基因遗传率较高,同时受环境影响也较大,在育种时可以采用轮回选择及早代选择来提高育种效果。     

粳稻孕穗期耐冷性的主基因加多基因遗传分析

用昆明小白谷培育的近等基因系(NIL)的不同单株(BC4F6)与轮回亲本杂交再自交的2个F2群体,2002年在海拔1 916 m的昆明(水温18～21℃)和2003年在海拔2 150 m的阿子营乡用冷泉水(19℃)灌溉种植,利用主基因-多基因混合遗传模型分析了2种冷害条件下的F2群体的耐冷基因效应.结果表明耐冷基因是受2对主效基因+多基因相互配合遗传控制的,其主效基因的遗传率为80.64%～85.55%,多基因遗传率为4.65%～7.17%,孕穗期耐冷性以主基因利用为主;主基因中加性效应明显,2对主基因基因效应不等,以第1对主基因的加性效应为主;在孕穗期耐冷性遗传中,主基因的加性、显性及主基因之间的相互作用普遍存在.     

宁春4号×河东乌麦F6:7家系籽粒蛋白质性状及候选基因分析

【目的】对宁春4号和河东乌麦杂交、自交F_6:7家系进行籽粒蛋白质性状及候选基因分析,以期挖掘与籽粒蛋白质性状相关的基因,为小麦籽粒蛋白质性状遗传改良提供理论参考。【方法】以蛋白质性状差异较大的2个亲本(宁春4号和河东乌麦)及其杂交、自交的551个F_6:7家系为材料,对小麦籽粒蛋白质性状(粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值)进行方差分析、相关分析及聚类分析,通过高、低值株系转录组测序,对差异表达基因(DEGs)进行功能注释及信号通路富集分析,并鉴定籽粒蛋白质性状相关基因。【结果】籽粒蛋白质相关性状在F_6:7家系中均出现明显分离,分布均呈连续正态分布。粗蛋白含量、湿面筋含量和沉降值的平均值分别为15.64%、33.31%和39.06 mL,介于双亲该性状值之间,其中,超中亲比例为29.04%～77.31%,超高亲比例为7.08%～39.56%;变异系数排序为沉降值(10.99%)>湿面筋含量(6.07%)>粗蛋白含量(5.70%),且三者间呈极显著正相关(P<0.001)。551个F_6:7...     

用“主基因＋多基因”遗传模型分析水稻茎蘖成穗率

选择丛生型籼稻品种HFA-1与少蘖型粳稻品种02428为亲本构建5个世代联合群体（P₁、P₂、F₁、F₂和F_2∶3）,运用植物数量性状“主基因+多基因”混合模型对水稻茎蘖成穗率进行遗传模型判别和遗传参数估算．结果表明,水稻茎蘖成穗率既受1对主基因控制又受多个微效基因影响,符合“主基因+多基因”的D-4模型;分别在F₂ 和F_2∶3 世代估算的主基因遗传率为55.51%和53.57%、多基因遗传率为33.13%和38.94%,表明水稻高茎蘖成穗率育种不仅要考虑主基因的作用,也不能忽视微效基因的影响,并可在低世代进行目标性状筛选;由各世代所估得的基因加性效应和显性效应分别为-19.92和-6.48,表明选育高茎蘖成穗率材料时应考虑选配不同基因型的亲本．