籼粳杂交不同衍生世代产量相关性状基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型(AD模型),分析了水稻籼粳杂交不同选育阶段衍生系产量相关性状的遗传表现规律。结果表明,所测定各产量相关性状中普遍存在着遗传主效应,且也普遍存在基因型×环境互作效应。其中,衍生一代的播抽天数和千粒重性状以加性效应为主,其余7个性状以显性效应为主;衍生二代的单株谷重、结实率和千粒重性状以显性效应为主,其余6个性状则以加性效应为主;衍生四代的单株谷重、结实率、株高和穗长性状以显性效应为主,其余5个性状以加性效应为主。基因型×环境互作分析表明,除衍生一代的单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数性状和衍生二代的播抽天数、单株有效穗数、每穗总粒数性状以及衍生四代的单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数性状没有检测到加性×环境互作效应外,其余性状均存在加性×环境互作效应。此外,不同衍生世代各产量相关性状均存在着显性×环境互作效应。     

籼粳杂交不同衍生世代产量相关性状基因型×环境互作效应研究

采用包括基因型×环境互作效应的加性-显性遗传模型（AD模型）,分析了水稻籼粳杂交不同选育阶段衍生系产量相关性状的遗传表现规律。结果表明,所测定各产量相关性状中普遍存在着遗传主效应,且也普遍存在基因型×环境互作效应。其中,衍生一代的播抽天数和千粒重性状以加性效应为主,其余7个性状以显性效应为主;衍生二代的单株谷重、结实率和千粒重性状以显性效应为主,其余6个性状则以加性效应为主;衍生四代的单株谷重、结实率、株高和穗长性状以显性效应为主,其余5个性状以加性效应为主。基因型×环境互作分析表明,除衍生一代的单株谷重、单株有效穗数、每穗实粒数性状和衍生二代的播抽天数、单株有效穗数、每穗总粒数性状以及衍生四代的单株有效穗数、每穗总粒数和每穗实粒数性状没有检测到加性×环境互作效应外,其余性状均存在加性×环境互作效应。此外,不同衍生世代各产量相关性状均存在着显性×环境互作效应。     

籼粳杂种主要性状的遗传及其与环境互作效应

将５份籼型材料和６份粳型广亲和系配制的不完全双列杂交Ｆ１及其亲本进行两年试验，应用基因型与环境互作模型分析籼粳交８个主要农艺性状的遗传特点．结果表明，多数性状的加性×环境互作或显性×环境互作方差已达显著或极显著水平，显性×环境互作方差还明显大于加性×环境互作方差．抽穗天数、单株穗数、主穗总粒数和百粒重性状上，亲本的加性效应随环境不同其变化相对较大；而株高、剑叶长、单株穗数、主穗总粒数和结实率性状上，其杂种的显性效应对环境表现更为敏感．试验还对参试亲本及其杂种的遗传主效应值进行了预测     

籼粳杂种主要性状的遗传及其与环境互作效应

将５份籼型材料和６份粳型广亲和系配制的不完全双列杂交Ｆ１及其亲本进行两年试验，应用基因型与环境互作模型分析籼粳交８个主要农艺性状的遗传特点。结果表明，多数性状的加性×环境互作或显性×环境互作方差已达显或极显水平，显性×环境互作方差还明显大于加性×环境互作方差。抽穗天数、单株穗数、主穗总粒数和百粒重性状上，亲本的加性效应应随环境不同其变化相对较大；而株高、剑叶长、单株穗数、主穗总粒数和结实率性状     

基因型与环境互作下粳稻农艺性状间的相关性

利用粳稻BT型不育系和粳型恢复系,按NCⅡ设计配制组合,分析亲本及F1代植株农艺性状的遗传效应和性状间相关性。结果表明:株高、穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重等性状的加性及显性方差均达极显著水平,穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数、千粒重、单株产量等性状的加性×环境和显性×环境互作效应均达极显著水平。单株产量与株高、穗数、每穗总粒数、每穗秕粒数、千粒重间存在着极显著的显性正相关,单株产量与每穗总粒数、每穗实粒数、每穗秕粒数间的加性×环境互作效应间存在显著的正相关。     

基因型与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应分析

采用包括基因型与环境互作效应的加性-显性遗传模型,分析基因与环境互作下粳稻农艺性状的遗传效应.结果表明,各性状加性及显性方差比率均达极显著水平,株高、穗数、穗长、每穗总粒数、着粒密度、千粒质量等性状加性方差比率较大,结实率、单株产量的显性方差比率较大,株高、每穗总粒数、结实率、千粒质量、单株产量性状的加性×环境互作效应的方差比率达显著或极显著水平,穗长的加性×环境和显性×环境互作效应方差比率均达极显著水平,着粒密度的显性×环境互作效应方差比率达极显著水平.     

籼粳杂交偏籼型恢复系产量相关性状的遗传效应与杂种优势分析

选用通过籼粳杂交、籼型育种目标选择以及育性恢复能力测定等手段选育的6个偏籼型早熟恢复系Gmh01、Gmh03、Gmh05、Gmh06、Gm4006、Gme24与2个籼型三系不育系,按照2×6不完全双例杂交试验设计配制遗传材料。采用等位基因的加性-显性遗传模型(AD模型)分析其产量相关性状的遗传效应与杂种优势。结果表明,每穗总粒数和每穗实粒数主要受到基因加性效应的影响;播始历期、主穗长、单株有效穗数和结实率主要受到基因显性效应的影响。杂种一代产量相关性状均具有一定的杂种优势,但因受到等位基因遗传效应的不同而存在程度和方向上的差异。其中,籼粳交偏籼型恢复系Gmh01、Gmh03和Gme24的遗传改良效果显著,综合性状优良,在今后籼粳亚种间杂种优势利用中具有较好的应用前景。     

水稻农艺性状加性-显性遗传效应的分析

采用加性-显性（AD）遗传模型分析了水稻7个主要农艺性状的遗传效应。结果表明：在7个农艺性状中,株高、穗长、每穗总粒数、每穗实粒数、千粒重以加性效应为主,稳数和单株产量以显性效应为主,除单株产量的加性效应外。其他性状的加性及显性效应均达极显著水平。从亲本对水稻产量构成因素的效应来分析,FR796对千粒重增加效应最大。其次是宁粳12号,94FR30及2002FR24对每穗总粒数和每穗实粒数增加效应大,宁粳12号和宁稻216对稳数增加效应大;但没有一个亲本对单株产量的效应达到0．05的显著水平。     

杂交粳稻农艺性状遗传效应及其相关性分析

利用6个不育系和7个恢复系配制双列杂交组合,采用加性-显性-上位性遗传模型,分析杂交粳稻农艺性状遗传效应和评价亲本遗传利用潜力.结果表明:株高受基因显性和加性×加性上位性互作效应的影响,穗数、穗长、每穗总粒数受基因加性和加性×加性上位性互作效应的影响,每穗实粒数受基因加性、显性和加性×加性上位性互作效应的影响;结实率、千粒重受基因加性和显性效应的影响,单株产量受基因加性×加性上位性互作效应的影响,各农艺性状的狭义遗传率和广义遗传率均达极显著水平.亲本216A的每穗总粒数、单株产量、552A的结实率、中作59A的每穗实粒数的加性×加性上位性效应较大.相关分析结果表明:株高与穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量间加性×加性上位性的效应呈显著正相关,可以通过对株高的选择来间接达到对穗数、穗长、每穗实粒数、结实率、单株产量性状改良的目的.     

9份水稻籼粳交衍生株系属性鉴定及其遗传效应分析

通过形态指数法和分子标记法对9个籼粳交衍生系进行籼粳属性鉴定,结果表明:获得了2个偏籼类型材料。采用等位基因的加性-显性遗传模型分析偏籼型水稻的产量相关性状的遗传效应,结果表明,每穗总粒数和每穗实粒数主要受到基因加性效应的影响;播始历期、主穗长、单株有效穗数和结实率主要受到基因显性效应的影响。     

籼稻骨干亲本产量相关性状遗传效应

【目的】研究水稻产量相关性状的遗传效应、遗传率和遗传相关,旨在加深理解水稻产量相关性状遗传体系。【方法】以几个重要的恢复系和不育系为材料,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)和统计分析方法研究水稻产量相关性状遗传效应、遗传率和遗传相关。【结果】研究表明水稻产量相关性状同时受加性效应、显性效应和母体效应的控制,穗总粒数、单株总粒数、千粒重和单株重以加性效应占主导,株高和单株有效穗则由显性效应和母体效应共同控制;狭义遗传率以千粒重的表现最高,单株重次之;不育系中粤泰A能增加单株有效穗,Y58S和中9A能增加单株总粒数;恢复系中绵恢725能增加穗总粒数、单株粒数、单株重和千粒重;此外,遗传相关研究表明通过增加穗总粒数和单株总粒数可以达到增加单株重的目的,而要选到穗总粒数较多的材料有效穗不能太多。【结论】在水稻产量相关性状育种实践中,应根据水稻产量相关性状的遗传方式不同采用不同的选育方法。穗总粒数、单株总粒数、千粒重、单株重和播始历期可在常规聚合育种上通过世代综合选择,使加性效应得以稳定遗传,而株高和单株有效穗在杂种优势利用上有一定的潜力。千粒重和单株重早期世代选择效果较好,株高和单株有效穗高代选择比较适宜。     

新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状的遗传效应与杂种优势分析

【目的】研究水稻新质源(CMS-FA)不育系和恢复系的产量相关性状遗传效应和杂种优势水平,评价新型细胞质源杂交稻亲本的育种潜力。【方法】采用不完全双列杂交设计,以新质源(CMS-FA)杂交稻系统的5个不育系为母本,5个恢复系为父本配制25个杂交组合,种植亲本和F1获得产量相关性状的试验数据。利用加性-显性遗传模型和MINQUE(1)法对10个产量相关性状遗传方差分量比率、遗传率、亲本加性效应和组合显性效应以及杂种优势进行剖析。【结果】新质源杂交稻产量相关性状同时受加性效应和显性效应的控制,单株穗数、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率、千粒重、剑叶长和生育期等性状以加性效应占主导,单株产量、株高和穗长等性状则以显性效应控制为主;狭义遗传率以千粒重表现最高,生育期次之,单株产量最低;加性效应最好的不育系是金农2A,恢复系是金恢3号和金恢1号;显性效应最强的4个组合为金农2A×金恢5号、金农2A×金恢2号、金农4A×金恢5号和金农5A×金恢5号;单株产量、株高、穗长3个产量相关性状F1具有很强的群体平均优势(7.351%—16.330%)和群体超亲优势(4.233%—10.507%),强优势组合杂种优势可达10.307%—49.462%。【结论】供试不育系以金农2A较好,恢复系以金恢3号和金恢1号最好,金恢5号在配制生育期较短的杂交稻高产组合中是一个很好的亲本。     

CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质和核质互作的遗传效应分析

利用4个CMS-FA胞质不育系、相应保持系和3个恢复系,研究不育细胞对11个产量相关性状的细胞质效应和核质互作效应.结果表明:CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质对千粒重和生育期性状表现出显著正效应,对穗颈长性状表现出显著负效应,其他性状的不育细胞质效应不显著;单株穗数、千粒重、每穗总粒数、结实率、株高,穗长、穗颈长和生育期等性状的核质互作效应均达到了显著或极显著水平;不育胞质与核基因的互作使杂种F1的平均基因型预测值、群体平均优势和群体超亲优势在株高和穗颈长上得到明显增加;CMS-FA胞质杂交稻不育细胞质无不良细胞质效应,不育系可恢复性好,可作为杂交稻育种的优良不育胞质加以利用.     

不同光温条件谷子资源主要农艺性状的综合评价

【目的】通过在海南省、吉林省2个不同光温环境调查100份春谷材料和60份夏谷材料抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重、千粒重10个主要性状,揭示春谷、夏谷光温反应特性,筛选出适合用于谷子光温敏感性评价的性状指标。【方法】在连续两年两个地点对100份春谷材料和60份夏谷材料10个主要农艺性状调查的基础上,利用方差分析,建立光温敏感性综合评价指标D值进行回归分析、通径分析,光温相对敏感度比较分析3种方法评价春谷、夏谷10个性状对光温反应的敏感性。【结果】方差分析表明春谷、夏谷10个性状在不同光温条件均存在显著差异（P＜0.01）,说明光温条件对春谷和夏谷的影响是全方位的,无论春谷还是夏谷,抽穗期、株高、叶片数、穗长、穗粗、穗码数、码粒数、穗重、穗粒重9个性状在吉林光温条件下的调查值高于海南光温条件下的调查值,相反,千粒重在吉林光温条件下的调查值要低于在海南光温条件下的调查值;通过主成分分析建立光温敏感性综合评价指标D值,10个性状对D值进行回归分析、通径分析,春谷2个调查年份穗重、穗粒重、穗长、码粒数对D值直接效应较大,均表现较强的光温敏感性,夏谷2个调查年份结果差异较大,只有穗重、穗长2个性状对D值的效应较明显,均表现较强的光温敏感性;通过比较10个性状的光温相对敏感度,发现春谷2个调查年份穗重、穗粒重、抽穗期、穗长、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性,夏谷2个年份穗重、穗长、抽穗期、穗码数光温相对敏感度较其他性状高,表现出更强的光温敏感性。综合D值回归分析、光温相对敏感度比较分析2个年份的结果及水稻研究成果,本研究认为春谷穗重、穗粒重、穗长、穗码数、抽穗期光温敏感性较强,其次为叶片数与株高,穗粗与千粒重光温敏感性较弱,码粒数光温敏感性不能确定;夏谷穗重、穗长、抽穗期、叶片数、穗码数光温敏感性较强,穗粗、码粒数、千粒重3个性状的光温敏感性较弱,穗粒重与株高的光温敏感性不确定。春谷和夏谷的穗重、穗长、抽穗期3个性状均稳定表现对光温较强敏感性。【结论】春谷、夏谷均受光温条件的显著影响,穗重、穗长、抽穗期3个性状在春谷和夏谷中均稳定表现对光温强敏感性,适合作为谷子光温敏感性评价的指标性状,叶片数适合作为夏谷光温敏感性评价指标,株高不适合用来评价谷子光温敏感性。     

籼型三系杂交水稻穗颖花数和茎秆特性的遗传分析

采用包括基因型×环境互作效应的加性 -显性 -加性×加性上位性遗传模型和统计方法 ,研究籼型三系杂交水稻穗颖花数和茎秆特性的遗传特点 .结果表明 ,所研究的 7个性状除了穗颈粗外 ,其余 6个性状均以加性效应和加性×加性上位性效应占主导地位 ,遗传率较高 ,在杂交早代选择效果较好 .穗颖花数与穗长、茎粗、茎基抗折力间具有极显著的正向加性相关关系 .另外 ,穗颖花数除了与秆型指数表现极显著的负向加性×加性上位性相关外 ,与其他 5个性状均呈极显著的正向相关关系 .在利用杂种优势方面 ,茎基抗折力和株高这两个性状较明显 ,其次为穗颖花数 ,第三为穗长和茎粗 .从对亲本的综合评价看 ,不育系以冈 4 6 A为最优 ,恢复系以明恢 6 3为最优 .     

新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状的相关性分析

以新质源(CMS-FA)杂交稻遗传系统的5个不育系和5个恢复系进行不完全双列杂交,采用加性一显性遗传模型和MINQUE (1)法,对新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状进行多种相关分析.结果表明,新质源(CMS-FA)杂交稻产量相关性状间的相关性为;株高与结实率,剑叶长与生育期、结实率,生育期与每穗实粒数,结实率与千粒重,千粒重与单株产量等性状之间的遗传相关以基因的加性正相关为主;单株穗数与株高、剑叶长、每穗总粒数、每穗实粒数、结实率,千粒重与每穗总粒数等性状之间的遗传相关以基因的加性负相关为主.株高与穗长、剑叶长、每穗总粒数、千粒重,穗长与每穗总粒数,每穗实粒数、单株产量等性状之间具有显著或极显著的显性相关.利用加性相关为主的性状进行间接选择可取得较好的育种效果.     

基于配合力和遗传距离的甜高粱杂种优势预测

【目的】对甜高粱主要农艺性状进行杂种优势、一般配合力及特殊配合力分析,同时,分析配合力、表型遗传距离以及分子遗传距离用于杂种优势预测的可行性,为甜高粱的种质创新和杂交种选育提供理论参考。【方法】采用不完全双列杂交设计,以8个甜高粱不育系为母本及8个甜高粱恢复系为父本配制64个杂交组合。对亲本及杂交后代进行2年的性状调查,包括：出苗至开花日数、生育期、株高、穗长、茎粗、分蘖、单穗粒重、千粒重、籽粒产量、单株重、生物产量和含糖量。分析不同性状的杂种优势、一般配合力、特殊配合力、表型遗传距离、分子遗传距离以及配合力、遗传距离与杂种优势的相关性。【结果】各性状的中亲优势由强到弱分别为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、千粒重、茎粗、生育期、至开花日数、分蘖和含糖量,其中,生育期、至开花日数、分蘖和含糖量等性状为负优势。不同性状的中亲优势和超亲优势由强到弱的顺序基本相同。配合力分析表明,每个性状中,不同亲本的一般配合力相差较大,且不同组合的特殊配合力也有很大差异。大多数特殊配合力高的组合,其亲本的一般配合力也较高。杂种优势与配合力和遗传距离的相关性为单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、穗长、千粒重、分蘖以及含糖量等性状的杂种优势与其亲本的一般配合力和特殊配合力均为极显著正相关。生育期的杂种优势与特殊配合力为极显著正相关,至开花日数与特殊配合力为显著正相关。亲本间的表型遗传距离为2.86—6.82,分子遗传距离为0.50—0.96。单株重、籽粒产量、单穗粒重、生物产量、株高、穗长、茎粗及含糖量等性状的杂种优势与分子遗传距离的相关性大于表型遗传距离,其中,生物产量、单株重、穗长和茎粗的杂种优势与分子遗传距离为极显著正相关。【结论】所有性状中,与产量相关性状的杂种优势较高,而含糖量和分蘖的杂种优势较低。在杂种优势预测上,利用亲本的配合力可有效预测杂种优势,预测效果优于遗传距离。与表型遗传距离相比,分子遗传距离对杂种优势的预测更有效。     

滇型不育系和恢复系的配合力分析

用生产上广为应用的9个粳稻不育系和8个粳稻恢复系为亲本,采用p×q不完全双列杂交(NCⅡ)设计,对其F1代10个农艺性状的配合力进行了分析。结果表明,10个性状的一般配合力和特殊配合力均达显著(P0.05)或极显著(P0.01)水平。单株产量、穗总粒数、有效穗主要受非加性效应的影响,实粒数、结实率、着粒密度同时受加性效应和非加性效应影响,千粒重、穗长、株高、播抽历期主要受加性效应的影响。单株产量、穗总粒数、结实率、穗长、着粒密度受不育系影响较大,而实粒数、千粒重、有效穗、株高、播抽历期受恢复系的影响较大。高配合力的亲本是选育强优势组合的重要基础,要选育高产量的杂交组合,不育系的选择比较重要。不育系以滇粳优2号A、合系41A、滇粳优5-1A、大理香谷A较好,有较大的应用潜力。恢复系以南34、香糯选、南29选和南34选较好。