K型雄性不育小麦育性恢复基因的遗传特点及育性稳定性研究

利用2个K型小麦雄性不育系、21个恢复系及2个对照材料,组配杂交组合,经杂交、自交获得F1(AXR)和F2等世代材料,并考查其自交结实率,结合植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析,同时对部分组合的育性稳定性进行研究。结果表明:K型小麦雄性不育系的育性基因rf主要由雌配子传递,属配子体雄性不育类型;育性受2对加性-显性主基因+加性-显性多基因共同控制,且第1对主基因控制育性的作用强于第2对主基因;在F2群体中主基因的遗传率为62.44%,多基因遗传率为0,环境方差占表现型方差的37.56%,说明该类型小麦雄性不育性以主基因遗传为主,同时受多基因和环境的影响。育性稳定性研究表明,虽然K型细胞质雄性不育小麦的育性恢复年际间波动很大,但通过筛选可以获得恢复度高且稳定的恢复系,进而为杂交小麦的育种提供支持。     

YM型小麦温敏雄性不育系ATM3314育性遗传研究

以YM型小麦温敏雄性不育系ATM3314与恢复系中国春配制杂交组合,连续2 a对该组合的P1、F1、P2和F2代的育性进行了调查,采用植物数量性状主基因+多基因混合模型4世代联合分析法对YM型小麦温敏雄性不育系育性遗传进行了研究。结果表明,YM型小麦温敏雄性不育系育性受2对加性-显性-上位性主基因+多基因联合控制,主基因遗传率很高,分别为95.62%和90.32%;2008年为加性-显性-上位性多基因控制,2009年为加性-显性多基因控制,多基因遗传率分别为0.058%和6.11%,表明环境对其育性波动有较大影响。     

温光敏雄性不育小麦BNS育性的遗传效应分析

【目的】探究新型生态型雄性不育系BNS的遗传特点,为不育系的转育与改良提出理论指导,并为BNS败育机制的进一步研究奠定基础。【方法】利用7个品种（系）与BNS的正反交组合,判断BNS雄性不育的胞质效应,并利用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型,连续3年对BNS/山农055525 F1、F2的育性表现进行分析,判别其最佳模型,并估计遗传参数。【结果】BNS雄性不育性主要受核基因的控制,部分品种（系）表现胞质效应。BNS/山农055525 F2育性呈现连续分布状态,具有明显的多峰或偏态现象,遗传符合E_1,即2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因模型。主基因遗传率为72.5%—79.7%,多基因遗传率为4%—11.6%,环境方差占表型方差的比例为8.8%—23.6%。BNS雄性不育基因的表达受温度因子的影响较大,F2自交结实率及遗传参数因年度间的温度不同而异。【结论】BNS的雄性不育性受2对主基因和多基因的共同控制,并初步发现存在一定的胞质效应。2对主基因对育性的遗传影响较大,其加性效应远远大于显性效应。因此,在不育系的转育与改良过程中可以进行早代选择,以提高育种效率。     

K型温敏雄性不育小麦的遗传模式分析

【目的】明确K型温敏雄性不育小麦的配子传递方式及遗传模式。【方法】以K型1B/1R小麦雄性不育系K3314A,K型非1B/1R雄性不育系A731和A116,保持系116B、731B及恢复系KR783、桑榆3号和WM5-5为材料,构建了4个群体K3314A//KR783/731B、A731//KR783/731B、A116//A116/桑榆3号和A116//116B/WM5-5,分别调查其亲本及后代的自交结实率和单倍体发生的频率,结合植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析。【结果】1BS染色体片段代换了1RS染色体片段后,非1B/1R类型不育系及其后代不产生单倍体;不育系核内基因主要由雌配子传递,属配子体不育类型;育性受2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因共同控制,且2对主基因控制育性的作用相当,在B2群体中主基因的遗传率最高。【结论】杂合1B/1R核型要比纯合1B/1R核型产生的单倍体频率高;在K型不育系育性相关基因定位的群体选择中,只有组配不育系//保持系/恢复系的后代,才会出现不育和可育的分离;该类型小麦温敏雄性不育系中有2个主效基因的存在,同时受多基因的修饰作用。     

小麦温敏不育系A3314温敏不育性的遗传研究

 为建立技术简便、成本低廉的二系杂交小麦种子生产体系，选育适应范围广泛的温敏不育系，利用发明专利技术（ZL00105488.0）选育的非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314与恢复系Silverstar的F2和BC1F1分离群体及可育条件下的1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A与非1B/1R类型K型小麦温敏雄性不育系A3314的F2代及BC1F1代分离群体的育性反应，对小麦温敏雄性不育系A3314的温敏雄性不育基因的遗传进行研究。结果表明，温敏不育系A3314的雄性不育性与K3314A的雄性不育性一致，除受细胞质基因控制外，还受两对隐性核基因的控制，且呈独立遗传。其中A3314中来自斯卑尔脱（T.spelta var.duh.）小麦的K型雄性不育基因rfv1sp为其主效基因，与1B/1R类型K型小麦雄性不育系K3314A的雄性不育主效基因rfv1为一对等位基因，并具有温度敏感特性。     

YS型小麦温敏不育系3个姊妹系的温敏特性差异比较

【目的】研究小麦温敏不育系的育性转化温度差异及其遗传机理,选育出适应范围广的温敏不育系。【方法】对带有相同T型斯卑尔脱小麦(T.spelta var.duh.)1Bs染色体上的温敏主效基因、同一轮回亲本3314回交选育的YS型小麦温敏不育系3个姊妹系A731、A732和A733进行分期播种和分期剪穗试验,结合试验期间气象资料,比较其育性转换临界温度及可育条件下的自交结实率。【结果】A731、A732和A733的育性转换临界温度分别为18.92,17.90和18.54℃;3个姊妹系剪穗再生分蘖穗在27.85℃的可育条件下,自交结实率分别为9.80%,34.30%和14.75%,而当温度下降到24.45℃时自交结实率相应降低到5.00%,10.01%和8.35%。【结论】3个姊妹系在不同可育条件下的自交结实率有所不同,但与各自的育性转换临界温度高低无关,带有同一温敏主效基因的3个姊妹不育系的温敏特性存在差异,揭示了YS型小麦温敏不育系育性转换遗传机制的复杂性。     

莫迦小麦1BS染色体片段对K型小麦雄性不育系的影响

【目的】拓宽K型杂交小麦保持系资源,克服1B/1R类型K型小麦雄性不育系的缺陷。【方法】对来自莫迦小麦的1BS染色体片段进行细胞学鉴定,并研究将莫迦小麦1BS染色体片段导入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,对其育性、单倍体频率及恢复性的影响。【结果】K Tm3314A含有莫迦小麦的1BS染色体,为非1B/1R类型K型小麦雄性不育系,该类型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,单倍体频率为0,其平均自交结实率(79.4%)较1B/1R类型K型小麦雄性不育系K D23314A(62.7%)提高16.7%,且有效恢复系(自交结实率大于70%)出现的频率高。【结论】莫迦小麦的1BS染色体片段引入1B/1R类型K型小麦雄性不育系后,使K型小麦雄性不育系具有稳定的温敏遗传特性,其本身和F1代均不产生单倍体,育性更易恢复,恢复源广泛。     

小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性及恢复性

【目的】研究小麦温敏雄性不育系BNS的遗传稳定性和恢复性。【方法】采用BNS分期播种(2011-10-08、10-28、11-11及2012-02-13、03-12)、BNS与常规品种(680个)测交、BNS与YS型温敏雄性不育系732A正反交等方法,研究BNS的遗传稳定性、可恢复性及其与其他温敏不育系的关系。【结果】(1)随播期的延迟BNS自交结实率逐渐提高,国际法、国内法计算的自交结实率分别为18%~126%和7%~79%,但晚春播(2012-03-12)小麦育性较早春播(2012-02-13)下降;不同播期的自交种正常秋播,自交结实率均很低且保持稳定,国际法、国内法计算的自交结实率分别为11%~18%和3%~6%;随着播期的延后,孕穗期至抽穗期缩短明显,由19d缩短为9d。(2)在正常秋播的BNS小麦中发现的3株完全可育株(BNSB1、BNSB2和BNSB6),单株收获并正常秋播,各群体均为完全可育株,自交结实率与小偃22接近。(3)测交的680个组合的杂种F1中,16个组合自交结实率(国际法)达到90%以上,占总组合的2.35%,其中7个组合自交结实率达到100%(国际法)以上,且超过对应父本的自交结实率。(4)BNS与732A的正反交F1均自交可育,自交结实率(国际法)分别为38.89%和40.63%,且732A的强恢复系均不能成为BNS的恢复系。【结论】小麦的温敏雄性不育系BNS的温敏不育特性可稳定遗传,是非K型细胞质的不育类型小麦。     

AL型小麦育性恢复主基因+多基因混合遗传分析

[目的]研究 AL 型雄性不育育性恢复基因的遗传模型.[方法]通过 AL 型小麦不育系(♀)与恢复系(♂)杂交,获得杂交后代分离群体,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对亲本 P1 和 P2 以及杂种后代 Fl 和 F2 群体 4 个世代的育性进行分析.[结果]AL 型育性恢复基因的最适遗传模型为 E-1,育性恢复基因由两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性多基因共同控制,主基因遗传率为 85.92;.[结论]小麦 AL 型雄性不育育性恢复基因由两对主效基因和多对微效基因控制,主效基因遗传力较高,在小麦育种中有较高的利用价值.     

不同种植方式对光温敏雄性不育小麦育性表达的影响

光温敏雄性不育小麦育性的稳定表达是实现其成功利用的关键。研究了不同种植方式对2个光温敏雄性不育小麦育性表达的影响。结果表明,随播种时期的推迟、播种密度的降低、行间距的增加,自交结实率呈升高趋势。方差分析表明,播种时期对自交结实的影响最大,播种时期与播种密度、播种行间距间均存在显著的互作。年度间、株间、株内穗间、穗内小穗间、小穗内小花间均存在自交结实的差异,其中不同蘖位间自交结实粒数由多到少的顺序为主茎>第1分蘖>第2分蘖>第3分蘖,第5~10小穗自交结实多于其他部位。光温敏雄性不育小麦BS366的育性可表现出由0%~70%的连续变化,而BS210的育性则在11%~42%。     

基于主基因+多基因混合模型的水稻半矮秆基因的遗传分析

利用半矮生水稻品种沈稻4号(P_1)和中高秆晶系沈农637(P_2)及其杂交后代F_1、F_2群体,运用主基因+多基因混合遗传模型对株高的遗传进行了联合分离分析.结果表明:株高性状受两对加性-显性-上位性主基因和加性-显性-上位性多基因共同控制.两对主基因的加性效应近似相等,分别为-4.742和-4.741,主基因遗传力为47.13%,多基因遗传力为41.33%.     

小麦赤霉病抗源N553的主基因＋多基因遗传分析

运用主基因 多基因模型对N553的6家系抗赤霉病性遗传进行了分析,结果表明N553符合E-1-0(两对主基因 多基因的加性-显性-上位性)模型,其中第1对主基因的加性效应占明显优势,是第2对主基因加性效应的2倍,两对主基因具负向显性效应,上位性效应显著,多基因的互作效应明显;主基因的遗传率为25.71%￣91.61%,多基因遗传率为3.15%￣64.00%,环境对抗性的影响较小。     

水稻单穗质量和千粒质量的遗传分析

选择单穗质量和千粒质量较小的亲本CB1和CB7与较大的亲本CB4配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立了相应的P1、F1、P2、B1、B2、F2群体,将其分为中、晚2个生产季节种植,考察了穗质量与粒质量性状.利用主基因+多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则(AIC)在B1、B2、F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量.结果表明:单穗质量在所有B1、B2、F2中均符合1对主基因+多基因模型模式;主基因遗传率为58.06%～75.60%,多基因遗传率为5.03%～25.46%,总基因型遗传率为68.07%～96.68%;同一遗传群体不同种植季节下主基因遗传率无明显差异,但同一季节下CB7/CB4组合群体主基因遗传率均比CB1/CB4组合群体大,表明单穗质量遗传分析时应考虑到构建遗传群体的亲本选择问题;千粒质量在所有B1、B2、F2中均符合1对加性主基因+加-显性多基因模型模式,其中CB1/CB4组合群体中季主基因遗传率最高,为60.06%～69.38%;CB1/CB4组合群体中季多基因遗传率最小,为10.73%～23.21%;CB1/CB4组合群体中季总基因遗传率为71.48%～83.55%;CB1/CB4组合群体中季一阶参数d值最小,说明粒质量遗传研究时需要考虑构建遗传群体的亲本及种植季节的选择问题.     

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。     

不同种植季节下水稻株高遗传分析

[目的]对不同种植季节下水稻株高进行遗传分析。[方法]选择株高差异大的3个亲本CB1、CB4和CB7,配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立相应的P1、F1、P2、B1、B2、F2群体,将其分为中、晚2个生产季节种植,考察了株高性状。利用主基因＋多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则（AIC）在B1、B2、F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量。[结果]株高在所有2个季别B1、B2、F2中均符合1对加性主基因＋加-显性多基因遗传模式,主基因遗传率为38.63%～78.53%,多基因遗传率为1.72%～36.04%,总基因型遗传率为45.52%～92.93%;2个遗传群体2季别下株高主基因加性效应值d分别为-4.56、-9.16、-7.19和-9.38,表明主基因加性效应会降低株高性状的表达。[结论]水稻茎粗性状的遗传率受种植季别及所配组合的影响明显。     

不同种植季节下水稻株高遗传分析（英文）

[目的]对不同种植季节下水稻株高进行遗传分析。[方法]选择株高差异大的3个亲本CB1、CB4和CB7,配制CB1×CB4和CB7×CB4组合,建立相应的P1、F1、P2、B1、B2、F2群体,将其分为中、晚2个生产季节种植,考察其株高性状。利用主基因＋多基因混合遗传模型理论的Akaike信息准则（AIC）在B1、B2、F2代中鉴定影响数量性状的主基因存在与否,主基因存在时通过分离分析估计主基因和微效基因的遗传效应及所占总变异的分量。[结果]株高在所有2个季别B1、B2、F2中均符合1对加性主基因＋加-显性多基因遗传模式,主基因遗传率为38.63%～78.53%,多基因遗传率为1.72%～36.04%,总基因型遗传率为45.52%～92.93%;2个遗传群体2个季别下株高主基因加性效应值d分别为-4.56、-9.16、-7.19和-9.38,表明主基因加性效应会降低株高性状的表达。[结论]水稻茎粗性状的遗传率受种植季别及所配组合的影响明显。     

水稻氮素籽粒生产效率遗传分析

[目的]了解不同氮环境中水稻氮素籽粒生产效率的遗传特点。[方法]采用Dasanbyeo×TR22183杂交,构建了163个家系组成的重组自交系群体(RILs),利用主基因+多基因混合遗传模型,研究施氮、不施氮处理的水稻氮素籽粒生产效率的遗传机制。[结果]两亲本的氮素籽粒生产效率在不同处理中均存在统计学差异,RILs群体的变幅较大,极显著差异,且呈连续变异。水稻氮素籽粒生产效率属两对主基因+多基因控制,在施氮处理下的最适模型为E-1-4模型,主基因表现为显性上位作用,遗传率为51.03%,且两对主基因的加性效应不同;在未施氮处理下的最适模型为E-1-9,主基因表现为抑制作用,遗传率为41.10%。主基因间包括加性和加性上位互作效应。[结论]水稻氮素籽粒生产效率在不同的氮环境中均属两对主基因+多基因遗传控制,主基因遗传率在施氮环境中表现相对较高。     

生态雄性不育小麦的育性遗传研究

通过考察生态雄性不育小麦ＥＳ－１０与６个不同生态类型的小麦品种（系）及其杂交后代Ｆ１,Ｆ２,ＢＣＦ１的育性变化规律,了ＥＳ－１０育性转换的遗传机制,结果表明：ＥＳ－１０的雄性育性遗传受细胞核基因控制,与细胞质基因无关,其育性２表现出明显的数量遗传特征,为数量性状遗传,雄性育性受一组对环境条件敏感的微效基因控制。