陆地棉优异纤维品系的铃重和衣分的遗传及杂种优势分析(英文)

利用5个具有不同纤维品质性状的品种(系)配制完全双列杂交组合20个,通过亲本和F1的2年随机区组试验发现产量性状的铃重和衣分与环境的互作效应小,不存在母体效应,并以加性遗传效应为主,分别占表型方差的51.2%和65.4%;显性遗传效应所占的比率也较高,分别为32.6%和16.8%.铃重和衣分的群体平均优势较大,分别为13.3%和3.5%,达到了     

陆地棉不同铃期和不同铃位单铃重杂种优势遗传研究

采用基因型与环境互作的加性－显性遗传模型分析了陆地棉（ＧｏｓｙｐｉｕｍｈｉｒｓｕｔｕｍＬ．）１２个亲本及其１７个Ｆ１组合两年不同花铃期及不同铃位单铃子棉重的杂种优势。结果表明,８月１３日前各花铃期单铃重的平均优势在５．９％～１０．６％之间,其中８月７日单铃重平均优势达极显著水平,８月１３日后各花铃期单铃重正向优势很小,８月３１日甚至出现一定的负向优势。各果枝的第１果节位及下部果枝的各铃位单铃重平均优势不显著,其余各铃位单铃重平均优势均达显著水平。     

陆海种间杂交铃重和衣分的遗传及其F1群体优势分析

以4个陆地棉品种(系)和3个海岛棉品种为亲本配制不完全双列杂交组合12个,采用包括基因型×环境互作的加性-显性(AD)遗传模型.通过对亲本和F1的2年随机区组试验数据分析,结果为铃重和衣分都存在极显著的加性效应和显性效应.其加性效应和显性效应与环境的互作都很小.铃重以加性效应为主,为 54.3%.显性效应相对较小,为 21.6%.衣分主要由加性效应和显性效应共同控制,其加性效应和显性同等重要.分别是 43.8%和 49.8%.铃重的狭义遗传率和广义遗传率分别为 54.3%和75.8%,衣分的狭义遗传率和广义遗传率分别为 43.8%和 93.6%.铃重和衣分F1均具有显著的负向群体平均优势和群体超亲优势,F1铃重小于中亲值.偏向低亲值;F1表分小于中亲值,接近或小于低亲值.在利用海岛棉的优异性状时,要考虑亲本材料的选择,要考虑到其性状遗传方式的特点,在进行陆海杂交、高代回交辅助选择时必须考虑性状的遗传效应.铃重可以在平世代进行选择,衣分应在中期世代选择效果较好.     

多环境下陆地棉(Gossypium hirsutum L.)重组自交系铃重与衣分性状的QTL分析

本研究利用以SGK9708为母本,0-153为父本构建的196个陆地棉重组自交系(F6:8)构建了包含186个标记,总长827.84 cM,标记间平均距离4.45 cM,覆盖棉花基因组18.6%的遗传连锁图谱,并对7个环境下的铃重和衣分性状进行QTL定位和上位性互作分析.利用两种分析软件(WinQTLcart2.5和Q...     

陆地棉衣分差异群体产量及产量构成因素

 以衣分差异较大的陆地棉品种为材料,构建了包含188个F₂单株的作图群体,应用6111对SSR引物对亲本进行了分子标记筛选,结果仅获得了123个多态性位点,其中88个位点构建了总长为666.7 cM、平均距离为7.57 cM的遗传图谱,覆盖棉花基因组的14.9%。通过复合区间作图法对F₂单株和F_2∶3家系进行QTL检测,共鉴定出了18个控制产量及产量构成因素变异的QTLs,包括2个衣分QTLs、4个子棉产量QTLs、4个皮棉产量QTLs、2个衣指QTLs、3个单株铃数QTLs、2个铃重QTLs和1个子指QTL。 解释的表型变异分别为\{6.9%\}～16.9%、5.6%～16.2%、4.8%～15.6%、7.7%～13.3%、8.2%～11.6%、6.1%～7%和6.6%。不同QTLs在相同染色体区段上的成簇分布表明与产量性状相关的基因可能紧密连锁或一因多效。产量及产量构成因素QTLs的遗传方式主要以显性和超显性效应为主。检测到的主效QTLs可以用于棉花产量及产量构成因素的分子标记辅助选择。     

利用显性光子突变体N1进行陆地棉衣分性状的遗传研究

棉花纤维产量与衣分呈高度正相关,因此对棉花衣分性状的遗传研究尤为重要。本研究用衣分差异较大的显性光子突变体N1和TM-1所配制的杂交组合对衣分性状进行了遗传研究。由F2的衣分频数分布以及P1、P2和F1的衣分数据推测,TM-1中高衣分性状受一个显性主基因控制,与光子基因（N1）的显性方向相反。用SPSS11．5对F2群体的短绒和衣分性状做相关性分析,结果表明衣分与光子之间存在极显著负相关,光子基因（N1）对衣分具有减效作用,可解释表型变异的24．44％。利用P1、P2、F1和F2等4个世代联合分离分析方法,对该组合的衣分性状进行主基因-多基因混合遗传模型分析,结果表明,该组合中衣分的最适遗传模型为一对加性-显性主基因＋加性-显性-上位性多基因模型,主基因和多基因遗传率分别是82．70％和5．65％。     

陆地棉配合力与杂种优势、遗传距离的相关性分析

 用10个陆地棉亲本进行不完全双列杂交,共配置了45个组合,计算亲本的一般配合力（GCA）、特殊配合力(SCA)、杂种优势,并结合SSR标记研究了陆地棉亲本配合力与杂种优势、遗传距离之间的相关关系。配合力分析发现,10个亲本的一般配合力和特殊配合力存在显著或极显著差异。分析亲本配合力、杂种优势和遗传距离的相关性发现,子棉产量、皮棉产量、衣分的一般配合力和杂种优势呈显著或极显著相关,纤维长度、比强度、麦克隆值、株高、果枝数、单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的特殊配合力和杂种优势均呈极显著正相关,而与遗传距离相关均不显著。单株铃数、铃重、子棉产量、皮棉产量、衣分的杂种优势与遗传距离均为正向显著或极显著相关。在育种实践中这些显著或极显著相关的性状可能具有较高的改良潜力。     

高品质陆地棉铃-叶系统干物质质量的发育遗传研究

 应用加性-显性发育遗传模型及条件与非条件的统计分析方法,对6个高品质陆地棉品种（系）及其30个F₁组合的伏桃与对位果枝叶的干物质质量进行了研究。非条件方差分析表明,果枝叶质量在棉铃体积增大期主要受加性效应控制,内部充实期主要受显性效应控制;铃壳质量在不同发育时期均以加性效应为主;铃重在前中期主要受显性效应控制,后期以加性效应为主。条件遗传分析表明,影响果枝叶质量的净遗传效应在铃龄38 d至45 d达到高峰;控制铃壳质量的基因表达分别在铃龄17 d至24 d和铃龄38 d至45 d出现两个高峰;影响铃重性状的基因分别在铃龄17 d至24 d和铃龄31 d至38 d出现两个表达活跃的高峰,此后基因的表达量急剧下降。遗传相关分析表明不同发育时期的铃壳质量均与最终铃重成极显著的加性正相关。     

不同开花时期对棉花铃重、衣分、纤维品质等性状的影响

选用4个不同类型的棉花品系,研究不同开花时期对铃期、铃重、衣分、子指及纤维品质的影响。结果表明:随着开花时间的推迟,铃期不断延长;子指逐渐降低;衣分以7月25日开放的花最高;铃重在4个试验品系中,3个品系表现为7月25日开放的花7月5日开放的花8月15日开放的花;纤维上半部平均长度和断裂比强度呈现先高后低再高的变化趋势;马克隆值呈现先低后高再低的变化;纤维伸长率3个品系呈现7月5日开放的花7月25日开放的花,后期没有表现出规律性。     

利用主基因+多基因混合遗传分析解析陆地棉铃重与铃壳率杂种优势的遗传基础

为明确棉花杂种F1铃重超亲优势的遗传基础,利用数量性状主基因+多基因混合遗传P1、P2、F1和F2群体联合分析方法,分析了铃重有超亲优势的3个组合L178×L029(Ⅰ)、L178×L057(Ⅱ)与L029×GP72(Ⅲ)的铃重与铃壳率。结果表明:3个组合F1铃重的超亲优势和铃壳率的负向中亲优势表现稳定。组合Ⅰ和ⅡF2群体的铃重与铃壳率呈极显著负相关。铃重和铃壳率均呈2对主基因+多基因遗传,但主基因作用方式在组合间有所不同。铃重超亲优势主要来自多基因显性效应,而组合Ⅲ的主基因显性×显性互作对铃重的超亲优势也有很大作用。组合Ⅰ和Ⅲ铃壳率的负向中亲优势主要来自于主基因显性效应,组合Ⅱ铃壳率的负向优势主要来自于多基因显性效应。因此,改良铃重和铃壳率时可通过轮回选择或修饰回交聚集增效基因来实现。     

南疆陆地棉蕾、花、铃空间分布遗传研究

应用加性-显性模型,在南疆对15个陆地棉F1的蕾、花、铃空间分布进行了遗传分析。结果表明,中部果枝第1果节蕾、花、铃加性效应较低,遗传改良的潜力有限。棉株主茎第4～5节位和第14～16节位的果枝上第1～2果节蕾数、花数和铃数的遗传主要受加性效应控制。中部果枝内围果节的蕾、花、铃主要受显性效应控制,上部和下部第1～2果节铃数的广义遗传率较大,受环境影响较小,中部杂种优势以利用第1～2果节的显性效应为主。而所有节位第3果节结铃数的遗传方差较小,广义遗传率较低,易受环境影响,可采取适当的栽培管理措施改善环境条件以获得较好效果。     

农艺因素对杂交棉浙杂166纤维产量和品质的影响及若干生理性状的杂种优势

在三个地区进行了大田试验和盆栽试验,研究农艺因素对杂交棉浙杂166的纤维产量和品质的影响及杂交种若干生理性状的杂种优势。结果表明,最佳种植密度和氮肥用量因地区而异,金华点要比杭州和慈溪要求较低的种植密度和较高的氮肥用量;播种日期以4月15日播种地膜覆盖的处理铃数最多。从纤维产量和衣指上看,最适密度和氮肥用量分别为每公顷4.5万株和180kg,播种日期为杭州和慈溪为4月15日,金华为4月20日,播种后全部地膜覆盖。不同密度、氮肥用量及播种期之间,纤维品质无显著差异,但慈溪点表现为N1(135kg·hm 2)处理的纤维长度显著低于其它氮肥用量较多的处理。叶绿素含量(以SPAD表示)生育期间变异很大,在初花期和吐絮期,杂交种浙杂166高于其双亲和常规品种泗棉3号,而在盛花期和结铃期恰好相反。杂种及其双亲的MDA含量在生育期间也表现出较大的变化,且杂种的变化模式与不育系相似,表现为蕾期较低,而初花期及此后保持较高。与双亲相比,浙杂166具有明显的SOD杂种优势,生育期间的变化模式也与不育系相似。     

陆地棉F_2纤维品质性状杂种优势的遗传分析

本研究根据加性─显性与环境互作的遗传模型，分析了陆地棉１０个杂交亲本和２０个Ｆ１五个纤维品质性状的两年试验资料，估算各项遗传方差分量和成对性状间各项遗传效应的相关，预测了不同年份Ｆ２杂种优势的遗传表现。各纤维品质性状主要受加性效应的影响。其中纤维长度、纤维强度和麦克隆值３个性状还受到基因型×环境互作效应的影响。基因型×环境互作效应对纤维整齐度和纤维伸长率两个性状影响均不显著。遗传相关分析表明，杂交后代皮棉产量与纤维长度、纤维整齐度、纤维伸长率和纤维细度间可进行同步改良，皮棉产量与纤维强度同步改良较为困难。杂种早代皮棉产量高的组合其纤维强度也较好。Ｆ２纤维品质性状杂种优势的均值一般较小。此外还分析了组合纤维长度、纤维强度和麦克隆值杂种优势在不同环境中的表现。     

陆地棉棉铃对位叶碳氮变化特征与其生物量关系的研究

在大田栽培条件下,选用科棉1号和美棉33B两个棉花品种,于江苏南京、徐州进行施氮量(0、240、480kg.hm-2)试验,研究棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃(棉子、纤维)生物量的关系。结果表明:棉铃对位叶全碳、全氮含量变化可用函数Y=at2+bt+c〔Y(%):全碳或全氮含量,t(d):铃龄,a、b、c:参数〕拟合,碳氮比变化可用Logistic方程拟合。进一步分析棉铃对位叶碳氮变化的特征值发现:(1)棉铃对位叶全碳含量达到最小值的时间早、最小含量值高,则可提高棉铃、棉子、纤维生物量快速累积持续期间的平均速率,但缩短了棉铃和纤维生物量快速累积持续期,延长了棉子生物量快速累积持续期。(2)棉铃对位叶全氮含量达到最小值的时间晚,则可延长棉铃和纤维生物量快速累积持续期;全氮最小含量值高,则可延长棉子生物量快速累积持续期。(3)棉铃对位叶碳氮比快速增长持续期长、快速增长平均速率小,则可延长棉铃及纤维生物量快速累积持续期。可见,棉铃对位叶碳氮变化特征与棉铃生物量的关系密切,可通过调控棉铃对位叶碳氮含量及其比值促进棉铃发育。     

不同遗传背景下陆地棉衣分和子指性状QTL定位

为陆地棉产量性状有关的分子标记辅助育种奠定理论基础,以高品质中长绒棉品种‘新陆早24号’为父本,转基因抗虫棉常规品种‘鲁棉研28号’和高产、优质棉花新品种‘冀棉516’为母本,构建F2和F2:3分离群体;利用7638对SSR引物对‘鲁棉研28号’和‘新陆早24号’进行多态性进行筛选,共获得225对多态性引物,对238个F2单株DNA扩增获得238个多态性标记位点,其中185个构建了包括44个连锁群,总长为1509.38 cM的遗传连锁图谱,标记间的平均距离为8.16 cM,覆盖棉花总基因组的33.91%。根据已有图谱的定位结果,40个连锁群与染色体建立联系。利用复合区间作图法定位‘鲁棉研28号’与‘新陆早24号’分离群体F2单株和F2:3家系的衣分和子指性状QTL,其中得到3个衣分和5个子指的QTL;根据定位结果,选择了14对SSR引物,分析‘冀棉516’与‘新陆早24号’的多态性,其中6个标记构建了两个连锁群。1个衣分和1个子指的QTL在两个群体中均检测到,这些共同QTLs为分子标记辅助育种奠定了基础。     

新疆陆地棉铃柄长与棉花产量及纤维品质的关系

摘要:【目的】为了解新疆棉花铃柄长与主要农艺性状、产量性状以及纤维品质之间的关联关系,【方法】通过两年比较试验,跟踪调查了棉花主栽品种（系）的主要农艺性状、产量性状以及纤维品质,总结了两年的主要气候数据,并将这些与铃柄长做了比较分析,【结果与结论】结果表明：棉花各品种的铃柄长与棉花主要生长阶段6-8月的最高平均气温呈负相关的关系;与平均最低气温和平均日照时数呈正相关;与有效果枝、单株铃、果枝始节和始节高度成正相关,与株高、无效果枝成负相关;与衣分、果枝数和折合亩产均呈正相关的关系,与单铃重呈负相关;与纤维的上半部平均长度、马克隆值呈正相关,与整齐度指数大致呈正相关,50%参试棉花品种（系）的铃柄长与纤维断裂比强度呈正相关的关系,剩余50%呈负相关的关系。