籼稻稻米营养品质的遗传效应和相关分析

用浙协２号Ａ等９个籼型不育系和Ｔ４９等５个籼型恢复系进行不完全双列杂交,研究了杂交籼稻稻米赖氨基酸含量等品质性状的遗传效应和遗传相关。结果表明,籼稻稻米赖氨酸含量等品质性状的表现,同时受到胚、胚乳和母体植株三套遗传体系的影响,但以胚乳遗传效应为主,胚遗传效应和母体植株遗传效应对这些赖氨酸性状的表现也有较大的作用。籼稻稻米赖氨酸性状间存在较强的遗传相关,在水稻育种可以加以到用。     

籼型杂交稻稻米赖氨酸性状的基因型×环境互作效应分析

采用包括胚、胚乳、细胞质和母体植株遗传效应以及环境互作效应的种子遗传模型和统计分析方法,分析了籼型杂交稻稻米赖氨酸性状的两年资料。结果表明,除了三倍体胚乳核基因、细胞质基因和二倍体母体核基因的遗传效应可影响赖氨酸含量等性状外,二倍体胚基因效应也起着重要作用。其中胚基因对赖氨酸指数的影响尤为明显,其次是赖/蛋比值性状,而胚效应对稻米赖氨酸含量的影响较小。胚基因等不同遗传体系与环境的互作效应也明显影响着赖氨酸性状的表现。赖氨酸含量和赖氨酸指数是以普通遗传率为主,而赖/蛋比值性状则以互作遗传率为主。赖氨酸含量或赖氨酸指数与赖/蛋比值性状间则存在极显著的胚加性互作相关,赖/蛋比值性状上存在较明显的胚加性相关。赖氨酸含量与赖氨酸指数间的胚效应相关性不明显。     

籼稻精米重量性状的发育遗传分析

采用包括胚乳、细胞质和母体植株等不同遗传体系基因效应的数量性状发育遗传模型和统计分析方法,分析了籼稻4个发育时期的精米重量性状.结果表明三倍体胚乳和二倍体母株基因的加性效应和显性效应以及细胞质效应可以明显影响各个稻米发育时期的精米重量,但主要为二倍体母株的核基因效应,其次为三倍体胚乳核基因效应.基因加性效应在稻米4个发育时期的精米重量表现中起着主要作用,选择可以取得良好的改良效果.条件方差分量分析结果表明,胚乳、细胞质和母体植株中控制精米重量性状表现的基因在多数稻米发育时期均有新的表达,且以稻米发育前期为主,其中开花后第8～14日是控制精米重量性状表现的基因表达最为活跃的时期,各遗传体系在接近稻米成熟时(开花后第22～28日)的新基因表达量尤其是基因的加性效应会明显下降,一些基因效应尤其是净细胞质效应存在着个别发育时期间断表达的现象.稻米不同发育时期的条件和非条件遗传效应预测值表明,作5等亲本可以明显提高后代的精米重量.     

水稻稻米镉累积的遗传生态特性研究

选用6个不同类型的水稻品种(系),按完全双列杂交设计(6×5)配成一套亲本、F1和F2 3个世代的遗传材料.采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子性状遗传模型和统计分析方法,系统分析了稻米镉含量性状的遗传特点.结果表明,镉含量性状同时受到种子核基因、细胞质基因和母体基因的共同控制.在种子、细胞质、母体等三套不同的遗传体系中,以母体植株核基因的表达易受到环境条件变化的影响,而种子和细胞质基因的表达受环境条件变化的影响较小.镉元素含量性状均以显性互作效应为主,细胞质基因效应及其与环境互作效应对镉元素含量的影响较为重要.遗传率和选择响应分析结果表明,镉元素含量性状的总狭义遗传率较高,世代的遗传传递力较强.     

多环境下水稻品质性状的遗传分析

稻米品质性状的遗传分析表明 :三套遗传控制体系对各品质性状具有不同的遗传效应。胚乳核基因主要以加性方式作用于直链淀粉含量、碱消值和粒长 ,以显性方式作用于胶稠度和蛋白质含量 ,粒重的直接加性效应和直接显性效应几乎同等重要 ;而母体植株核基因主要以显性方式作用于直链淀粉含量、胶稠度、碱消值、粒长、粒宽和粒重 ,长宽比的母体加性效应与母体显性效应差异不大。基因型×环境互作对稻米品质性状的影响一般为母体效应×环境互作和细胞质×环境互作 ,但胶稠度、蛋白质含量和粒重三性状还存在直接加性×环境的互作。不同品质性状的遗传率大小、来源均有一定差异 ,直链淀粉含量、碱消值和粒重以直接遗传率为主 ,而胶稠度、蛋白质含量和长宽比以及粒重的互作遗传率主要表现为母体互作遗传率 ,胶稠度主要表现为直接互作遗传率。稻米品质性状的杂种优势包括胚乳直接杂种优势 (简称胚乳杂种优势 )和母体杂种优势。直链淀粉含量、胶稠度、碱消值和粒重既具有胚乳杂种优势 ,又具有母体杂种优势 ;蛋白质含量仅存在胚乳杂种优势 ,而粒长、粒重和长宽比只有母体杂种优势。此外 ,环境对直链淀粉含量、胶稠度和长宽比的杂种优势有较大的影响。     

普通玉米蛋白质、淀粉和油分含量的遗传效应分析

【目的】研究玉米蛋白质、淀粉和油分含量的遗传主效应及基因型×环境互作效应。【方法】采用谷物种子性状遗传模型和统计方法,分析10个自交系及90个F1、F2杂交组合在两个种植地点的试验数据。【结果】蛋白质、淀粉、油分含量的遗传主效应方差（VG）和基因型×环境互作方差（VGE）分别占各性状总遗传方差（VG +VGE）的38.5%和61.5%、48.2 %和51.8%、48.2%和51.8%。在遗传主效应中,蛋白质、油分含量同时受控于种子和母体效应;淀粉含量以母体效应为主,种子（胚乳）效应次之;细胞质效应相对较小。在基因型×环境互作效应中,3个品质性状均以种子、母体×环境互作为主,未发现细胞质×环境互作。蛋白质含量以互作遗传力(h2GE）为主;淀粉、油分含量以普通遗传力（h2G）为主。【结论】3个品质性状都不同程度地存在种子（胚乳或胚）、母体植株和细胞质等3套遗传体系的遗传主效应及基因型×环境互作。其中,蛋白质含量主要受基因型×环境互作效应影响;淀粉、油分含量同时受遗传主效应和基因型×环境互作效应的作用。     

水稻籽粒发育过程中总氮含量的遗传及其与品质的关系

对水稻籽粒发育过程中不同时期总氮含量遗传及其与稻米品质关系的研究结果表明，三倍体种子核基因、二倍体母体植株核基因的显性效应，共同控制着稻米灌浆始期、中期和后期的总氮含量，且以前者为主，随着发育进程的推进，作用程度加大。三倍体种子、细胞质和二倍体母体植株的遗传效应，均可明显影响稻米成熟期的总氮含量。控制稻米总氮含量表现的多种遗传效应基因在稻米各个发育时期均有新的表达。不同发育时期总氮含量与稻米品质性状之间存在一定的相关性，且受不同遗传体系基因效应的控制。     

不同遗传体系基因效应对水稻籽粒碳氮代谢的影响

选用6个不同类型的水稻品种(系),按完全双列杂交设计(6×5)配成一套亲本、F1和F23个世代的遗传材料。采用包括种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的种子性状遗传模型和统计分析方法,分析了稻米可溶性糖含量、全氮含量、糖氮比3个性状的遗传特点。遗传方差分析结果表明,可溶性糖含量和全氮含量两性状的表现同时受到种子、细胞质、母体植株三套遗传体系的控制,其中可溶性糖含量和主要受制于二倍体母体植株核基因的显性效应;全氮含量、糖氮比主要受制于种子核基因的显性效应。遗传率和选择响应分析结果表明,可溶性糖含量、糖氮比的遗传率较小,对其进行选择不易奏效;全氮含量以直接狭义遗传率为主,采用单粒选择易取得较好效果。     

油菜籽三种氨基酸含量的胚、细胞质和母体遗传效应分析

利用8个油菜品种进行完全双列杂交,采用包括胚、细胞质和母体植株遗传效应的二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,分析油菜(Brasstca napus L.)饼粕谷氨酸、甘氨酸和精氨酸含量的遗传效应、遗传率和遗传相关.结果表明,除了未发现精氨酸的细胞质效应外,油菜籽饼粕中谷氨酸、甘氨酸和精氨酸性状的表达均受到胚、细胞质和母体植株遗传效应的控制.谷氨酸和甘氨酸性状的表现是以母体遗传效应为主,但精氨酸性状的胚和母体遗传效应相近.3种氨基酸的母体遗传率大于胚遗传率或细胞质遗传率,且均以母体加性效应和细胞质效应为主,因此对这些性状进行选择可望取得较好的效果.3种氨基酸之间的相关性是以胚显性正相关(rp)为主,但母体加性(rAm)或显性(rDm)负相关也较为明显.     

稻米淀粉RVA谱的基因型×环境互作效应分析

 用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型研究了稻米淀粉粘滞性谱（ＲＶＡ谱）的３个特征参数（最高粘度、热浆粘度和冷胶粘度）的遗传基础。结果表明．ＲＶＡ谱的遗传变异主要受遗传主效应控制，另外还受到基因型与环境互作效应的影响。基因型×环境互作效应主要表现为胚乳基因型×环境和母体基因型×环境互作，而不存在细胞质× 环境互作。ＲＶＡ谱的遗传力在 ６５．３％～７４．８％之间．其中胚乳遗传力比母体遗传力和细胞质遗传力之和都大。不同亲本遗传效应的线性对比表明直链淀粉含量对稻米ＲＶＡ谱的影响很大。     

Genetic Analysis of Embryo, Cytoplasm and Maternal Effects and Their Environment Interactions for Isoflavone Content in Soybean [Glycine max （L.） Merr.]

Soybean seed products contain isoflavones （genistein, daidzein, and glycitein） that display biological effects when ingested by humans and animals. These effects are species, dose and age dependent. Therefore, the content and quality of isoflavones in soybeans is a key factor to the biological effect. Our objective was to identify the genetic effects that underlie the isoflavone content in soybean seeds. A genetic model for quantitative traits of seeds in diploid plants was applied to estimate the genetic main effects and genotype x environment （GE） interaction effects for the isoflavone content （IC） of soybean seeds by using two years experimental data with an incomplete diallel mating design of six parents. Results showed that the IC of soybean seeds was simultaneously controlled by the genetic effects of maternal, embryo, and cytoplasm, of which maternal genetic effects were most important, followed by embryo and cytoplasmic genetic effects. The main effects of different genetic systems on IC trait were more important than environment interaction effects. The strong dominance effects on isoflavone from residual was made easily by environment conditions. Therefore, the improvement of the IC of soybean seeds would be more efficient when selection is based on maternal plants than that on the single seed. Maternal heritability （65.73%） was most important for IC, followed by embryo heritability （25.87%） and cytoplasmic heritability （8.39%）. Based on predicated genetic effects, Yudou 29 and Zheng 90007 were better than other parents for increasing IC in the progeny and improving the quality of soybean, The significant effects of maternal and embryo dominance effects in variance show that the embryo heterosis and maternal heterosis are existent and uninfluenced by environment interaction effects.     

不同环境下油菜籽饼粕甘氨酸含量的发育遗传机理研究

采用条件和非条件遗传分析方法,利用两年的试验数据,分析了油菜籽胚(子叶)、细胞质和母体植株等不同遗传体系的遗传主效应及环境互作效应对油菜籽饼粕甘氨酸含量的影响。结果显示,不同发育时期的甘氨酸含量的表现受不同遗传体系的遗传主效应和环境互作效应的控制,以环境互作效应为主。在不同遗传体系的基因效应中,除花后36 d的胚效应较大外,各发育时期以母体效应为主导,母体显性主效应和加性互作效应起主要作用。条件遗传分析表明,控制甘氨酸含量表现的数量基因在中期和前期表达最为活跃;中期的净遗传效应最大,大量的微效多基因被激活表达。油菜籽饼粕甘氨酸含量的狭义遗传率较高,多数发育时期是以母体和细胞质两部分的遗传率为主。在低世代时,根据母体植株油菜籽甘氨酸含量的总体表现进行选择,可望取得较好的效果。     

Analysis of embryo, cytoplasm and maternal effects on fatty acid components in soybean (Glycine max Merill.)

The quality of oil determined by the constituents and proportion of fatty acid components, and the understanding of heredity of fatty acid components are of importance to breeding good quality soybean varieties. Embryo, cytoplasmic and maternal effects and genotype × environment interaction effects for quality traits of soybean [Glycine max (L.) Merrill.] seeds were analyzed using a general genetic model for quantitative traits of seeds with parents, F₁ and F₂, of 20 crosses from a diallel mating design of five parents planted in the field in 2003 and 2004 in Harbin, China. The interaction effects of palmitic, stearic, and linoleic acid contents were larger than the genetic main effects, while the genetic main effects were equal to interaction effects for linolenic and oleic acid content. Among all kinds of genetic main effects, the embryo effects were the largest for palmitic, stearic, and linoleic acids, while the cytoplasm effects were the largest for oleic and linolenic acids. Among all kinds of interaction effects, the embryo interaction effects were the largest for fatty acids. The sum of additive and additive × environment effects were larger than that of dominance and dominance × environment effects for the linolenic acid content, but not for other quality traits. The general heritabilities were the main parts of heritabilities for palmitic and oleic acid contents, but the interaction was more important for stearic, linoleic, and linolenic acid contents. For the general heritability, maternal and cytoplasm heritabilities were the main components for palmitic, oleic, and linolenic acid contents. It was shown for the interaction heritabilities that the embryo interaction heritabilities were more important for oleic and linolenic acid contents, while the maternal interaction heritabilities were more important for linoleic acid content. Among selection response components, the maternal and cytoplasm general responses and/or interaction responses were more important for palmitic, stearic, oleic, and linoleic acid contents. The main selection response components were from the embryo general response and/or interaction response for linolenic acid content. It suggested that the selection of palmitic, stearic, oleic, and linoleic acid contents in offspring should be in maternal plants, while linolenic acid content should be improved by screening or selecting the single seed in higher generations. Translated from Acta Agronomica Sinica, 2006, 32(12): 1873–1877 [译自: 作物学报]     

辐射条件下大豆主要农艺性状遗传变异的研究

用~(60)C_0-γ射线,以16千伦琴的剂量照射三个品种大豆风干种子,以未经照射处理的原始材料为对照,分析比较了来自 M_1孕性正常(MF)和孕性较差(MS)植株衍生的 M_2、M_3两代九个农艺性状的遗传方差、遗传变异系数、广义遗传力和预期选择进度。通过试验分析得出结果是:(1)辐射后代表型方差为对照的2倍,产生了可遗传的变异。(2)M_2代具有较高的选择潜力和选择可靠性,是选择的关键世代。(3)生育期、百粒重和株高在 M_2便具有较高的遗传力,而且与 M_3代相关显著,可从 M_2代开始进行选择;M_3代粒茎比有较高的遗传力,此时选择有较可靠的效果;产量等其余性状,受环境影响较大,遗传力低,不宜在 M_3代以前直接选择。(4)不同孕性来源的 M_2代群体的变异幅度不同,MS 后代的各项遗传参数都高于 MF 的后代,具有较宽的变异幅度和较高的遗传力和遗传进度,而且孕性大部分恢复正常,具有较高的遗传育种价值。     

陆地棉种子各物理性状和油脂性状的遗传分析

采用二倍体种子数量性状遗传模型和统计分析方法,对陆地棉7个亲本和21个杂交组合的壳指、仁指、毛籽指、种仁率、仁壳比、含油率、亚油酸和棕榈酸等种子物理性状和油脂性状的遗传效应及其各项相关系数进行分析。结果表明：陆地棉种子各性状受胚、细胞质和母体效应三套遗传体系的控制;壳指、仁指、毛籽指、含油率、亚油酸和棕榈酸以基因型与环境互作效应为主,种仁率与和仁壳比由遗传主效应和基因型与环境互作效应共同控制。含油率与种子各物理性状之间都存在着遗传和表现型负相关;种仁率、仁壳比与亚油酸存在着显著的基因型和表现型正相关,与棕榈酸之间存在着显著或极显著的母体显性、胚加性互作和母体加性互作正相关或胚加性和母体加性互作正相关。因此,可以通过种仁率、仁壳比等种子物理性状间接改良种子含油率和棕榈酸等优质品质性状;7个供试亲本中,以''新陆早62''为亲本,可同步提高其后代含油率和亚油酸的品质。     

红麻产量和纤维品质性状的遗传变异及其选择指数

采用7(7+1)/2双列杂交遗传设计,估算和分析了11个产量与品质性状的基本遗传参数及其选择指数,揭示了对单株干皮产量进行指数选择,单株鲜茎重、始果位高具有很高的遗传进度和相关选择的相对效率.始果位高不但遗传力高,而且与单株干皮重、纤维支数、纤维强力3个重要目标性状呈高度正相关.因此,增加对单株鲜茎重和始果位高两个性状综合选择的强度,可望使红麻产量与品质性状的改良获得较高的遗传进度.     

甘蔗主要性状基因型×环境互作的遗传分析

用朱军的基因型×环境互作的加性、显性遗传模型(ADE)对11个甘蔗亲本,及以5×6不完全双列杂交配制的30个杂交组合实生苗的7个主要性状进行了分析。结果表明:(1)各性状普遍存在基因加性效应和显性效应及基因型×环境互作效应,但不同性状的加性效应和显性效应所起的作用不同;(2)不同性状的遗传率大小不同,受环境影响也不同,较大的互作狭义遗传率受环境影响较大,一般而言,除锤度外,其余性状的遗传率都以普通狭义遗传率为主,互作狭义遗传率较小;(3)所有性状之间都存在遗传相关,多数性状之间以加性和显性相关为主,环境条件对各性状遗传相关的影响主要表现为显性×环境互作相关。     

甘蔗主要性状基因型×环境互作的遗传分析

甘蔗11个亲本和以5×6不完全双列杂交(Ncdesign )遗传设计配制的30个杂交组合的实生苗,两年的7个主要性状的基因加性-显性与环境互作模型(ADE)遗传分析表明:(1)各性状不仅普遍存在基因加性效应和显性效应,而且还普遍存在基因型×环境互作,但不同的性状其加性效应和显性效应所起的作用不同;(2)不同性状遗传率大小不同,所受环境的影响也不同,较大的互作狭义遗传率受环境的影响较大,一般而言,除锤度外,其余性状的遗传率都是普通狭义遗传率为主,互作狭义遗传率较小;(3)所有的性状之间都存在着遗传相互关系,多数性状之间以加性和显性相关为主,环境条件对各性状遗传相关的影响主要表现为显性×环境互作相关。     

玉米自交系农艺性状的配合力及遗传力分析

试验结果表明,BC0029,PK0083,海921,C649和太411主要性状的GCA较高,转了果聚糖合酶基因的自交系在产量性状上配合力表现较好,而转了甜菜碱醛脱氢酶基因的自交系在光合性状上配合力表现好;在参试的25个组合中,特殊配合力最高的组合是C649×PK0083。遗传力估算表明,一般配合力表现出比特殊配合力较大的遗传分量。从性状遗传力估计值看,在玉米育种上可对穗行数、穗长、叶宽、叶长进行早代选择,而对穗位高、叶面积、百粒重性状宜进行晚代选择。     

Heterosis for callus growth rate from mature embryo culture of rapeseed (<Emphasis Type="Italic">Brassica napus</Emphasis> L.)

Information about the genetics of callus formation is needed for efficient in vitro selection. Hybrid breeding has been proposed for genetic improvement in the crop, but there isn’t enough information on heterosis for callus growth in crosses among crop genotypes in Iran. In the present study, genetic analysis of three in vitro characters (percentage of callus induction, callus diameter, callus fresh weight) for five inbreed line of rapeseed such as Orakel, ACSN1, P504588, P704591 and Boanty were carried out through a 5 × 5 diallel analysis using calli derived from mature embryo cultures of Brassica napus L. in MS medium. Positive heterosis was noticed for all these characters. Variance component due to specific combining ability (dominance) were larger than general combining ability (additive) for each traits. High broad-sense (70.12 to 89.43) and low narrow-sense (3.49 to 23.01) heritability values suggested that dominance gene action was more important in the genetic control of the characters studied. Orakel, among the five pure lines, was found to have the best genetic background for callus growth rate.