杂交水稻亲本遗传差异及其与杂种优势关系

 以目前生产上大面积应用和新育成的16个籼型三系杂交水稻亲本为材料,根据11个主要农艺和经济性状进行主成分分析和聚类分析,以马氏距离为指标,研究了杂交水稻亲本间遗传差异的状况及其与杂种优势的关系。在16个亲本的120个遗传距离中,80%以上小于2;9个恢复系间的平均遗传距离仅为0.4793, 7个保持系间,除湘香2号B外,平均遗传距离为0.7723。说明现有杂交稻亲本间遗传差异较小,尤其是保持系内和恢复系内遗传差异更小。对亲本间遗传距离与杂种优势的相关分析表明,现有籼型三系杂交稻亲本间遗传差异与杂种优势关系不密切,而杂交稻产量的高低与双亲产量尤其是双亲产量平均值的高低密切相关。说明亲本改良在提高杂交稻产量中极为重要。此外,还对亲本改良与杂种优势的关系、杂交稻亲本改良的方法和途径以及杂交稻组合亲本选配原则进行了讨论。     

大麦开颖性状的遗传分析Ⅰ.大麦开颖性状的遗传效应和遗传模型

为了研究大麦开颖性状的遗传规律,以5个开颖品种（系）（黄长芒大麦、沪1154、1430R、99-7122、扬0187）和1个闭颖品种（91单2）为亲本,采用6^2完全双列设计,配制杂种F1．开花期利用图象处理软件Adobe photoshop测量亲本及杂种F1的开颖角度,并对所测的数据进行方差分析．同时计算公共亲本的系列方差Vr和系列协方差Wr,以测验开颖性状的遗传模型．推断其显（隐）性基因频率分布特点。结果表明：（1）亲本间和杂种间的F值分别为237．71^＊＊和162．48^＊＊,表明开颖角度在亲本间和杂种间的差异均这到极显著水平;（2）Wr依Vr的回归方程为Wr=4,5128＋0．8968Vr,r=0＋9339^＊＊,回归系数与0的差异（t=5．23^＊＊,df=4）达到极显著水平,与1的差异（t=-0．60,df=4）不显著,即开颖性状的遗传符合加性-显性模型;回归截距与0的差异（t=0．86,df=4）也不显著,即开颖性状的遗传属完全显性类型;加性、显性和环境方差的估计数依次为45．922、20．321和1．210,说明加性遗传方差比非加性遗传方差更重要;开颖显性方向和程度随亲本和组合而有所不同,平均而言．开颖性状是减效基因表现为显性,即闭颖对开颖表现为显性;（3）15对正反交杂种F1中有3对的开颖角度存在正反交差异,表明大麦开颖性状有时还受到细胞质基因的影响。     

冈型及D型杂交稻的选育、利用和遗传研究

冈型及Ｄ型杂交稻是冈型及Ｄ型各同质不育系组配成的一群杂交稻。冈型及Ｄ型不育系是通过籼亚种内品种间杂交途径，育成有生产价值的雄性不育系的首例，是继野败型、ＢＴ型杂交稻之后大面积投产的非野败胞质的新型不育系。它为培育水稻雄性不育系，开发新胞质源展示了新的可行途径，开始打破杂交水稻生产上单一野败胞质的局面，经济、社会、生态效益均十分显著。在组配中，早熟杂交稻的恢复系和改良不育系异交习性的保持东选育上也获较好效果。比较系统观察了细胞质效应在不育系主要性状、小孢子败育进程、过氧化物酶同功酶谱、可恢复性、组配杂种Ｆ１性状以及杂种后代育性表达分离等的影响，表明水稻品种细胞质源的遗传多样性，并对不育系及其组配杂种Ｆ１性状形成有特定遗传效应。在杂种组配规律研究上，观察到杂种性状观察值与父母本的一般配合力和特殊配合力相对效应值之和（即总效应值），呈显著线性关系，另根据其父母本的一般配合力相对效应值之和，粗放预测杂种性状优势的可信度，也是高的，对单株产量等性状实际观察值的检验表明．杂种亲本即不育系、恢复系须选择一般配合力高或中者，才有可能获较强优势杂种。关于水稻育性遗传也进行了研究和探讨。     

若干杂交稻亲本的配合力分析

选用福建农林大学作物遗传育种研究所育成的长穗颈不育系协青早eA（1）、协青早eA（2）、龙特浦eA（1）、龙特浦eA（2）、D297eA（1）、D297eA（2）及不育系协青早A、龙特浦A、D297A与恢复系R669、蜀恢527、明恢63为材料，组配成一套半双列杂交F1材料。分析了18个主要农艺及产量性状的一般配合力（gca）和特殊配合力（sea）。结果表明，杂种性状主要受亲本gea作用，同时，sea效应也起着重要作用。18个性状中，有16性状组合间遗传差异达显著或极显著水平，同一亲本不同性状或同一性状不同亲本之间gea表现较大差异，无明显规律；不同eui基因型杂交稻sea值差异依组合及性状的不同而峦化．未表现出规往件．     

小麦籽粒性状的遗传效应分析及其育种策略

大粒性状对于小麦高产育种具有重要意义。为明确大粒型小麦新种质籽粒性状的遗传特性,以漯麦76（大粒型）和L529（小粒型）为亲本构建P₁、P₂、F₁、F₂、B₁和B₂共4个世代6个群体,利用SmartGrain软件获得籽粒性状数据,采用主基因+多基因混合遗传分析方法研究大粒性状的遗传规律。结果表明,千粒重的最佳模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型（MX2-ADI-ADI）,籽粒面积和粒长的最佳模型均为加性-显性-上位性多基因遗传模型（PG-ADI）,籽粒周长的最佳模型为两对加性-显性-上位性主基因遗传模型（2MG-ADI）,粒宽的最佳模型为两对加性-显性-上位性主基因+加性显性多基因遗传模型（MX2-ADI-AD）。综上,对大粒性状的选择,应采用“高粒重×高粒重”的组合配制方案构建F₂（单交）和B₂（大粒亲本回交）选择群体,多环境鉴定,以低代宽、高代严的选择标准,在高代对大粒性状进行选择。     

甘蓝型油菜千粒重的遗传效应分析

通过对6个甘蓝型油菜亲本进行不完全双列杂交设计试验,利用加性(A)—显性(D)模型分析千粒重遗传效应,结果表明:甘蓝型油菜千粒重性状同时受到基因的加性效应和显性效应共同作用,以加性遗传效应为主,可将加性遗传效应高的亲本作为改良的理想亲本。在杂交组合测配中要尽量选择加性遗传效应高的亲本和显性遗传效应高且具有显著性差异的组合。     

杂交稻新恢复系主要农艺性状的配合力分析

利用5个三系杂交稻不育系（金山2A、福伊A、京福5A、G201A、太香A）和5个杂交稻恢复系（22、制3、404、制6、明恢86）,通过不完全双列杂交配置了25个杂交稻组合,研究了这些新恢复系14个主要农艺性状的配合力。结果表明,14个主要农艺性状的一般配合力方差与特殊配合力方差均达显著或极显著差异水平,并且一般配合力方差明显大于特殊配合力方差,说明杂交稻主要农艺性状的遗传以加性效应为主。除有效穗和播始历期外,父本和母本对株高、穗长、穗颈长、剑叶长、剑叶宽、倒二叶、倒三叶、一次枝梗、二次枝梗、穗粒数、千粒重和结实率等12个农艺性状具有同等重要作用。杂交稻亲本的一般配合力和组合的特殊配合力是相互独立的,相同性状的亲本一般配合力和组合的特殊配合力效应不同,因此组合的特殊配合力是关键。制3、制6、404是一般配合力较好的恢复系,它们的杂种综合性状都比较好,是具有较好育种应用前景的恢复系。     

海岛棉产量性状的遗传效应分析

采用加性-显性的遗传模型,研究海岛棉11个亲本和30个F1杂交组合8个产量性状的各项遗传方差分量和遗传相关.结果表明:单株有效铃数、单株无效铃数、铃重、籽棉产量的加性方差比率分别达到显著和极显著水平,而显性方差比率均不显著,表明这4个产量性状的遗传以加性效应为主.皮棉产量、衣分、衣指则不显著,且普通狭义遗传率较低.遗传分析表明,新海14号和99-111籽棉产量有显著的加性效应,可作为杂交育种的优良亲本.     

大豆蛋白质含量的种子性状广义遗传模型分析

利用蛋白质含量不同的 5个大豆亲本组成的 10个杂交组合F1、F2 及其亲本 ,以朱军和Weir( 1994 )提出的二倍体种子性状广义遗传模型及其分析方法对子粒蛋白质含量的各种遗传效应进行了分析。结果表明 ,大豆种子蛋白质含量具有显著的种子直接加性和显性效应及植株母体加性和显性效应。其中以种子直接加性效应更为重要 ,占总遗传效应方差的 81.4 % ,其次是种子直接显性效应 ,占 8.9% ,合计达 90 %。植株母体加性和显性效应方差虽然显著 ,但仅占总方差的 5.8%。种子直接×母体植株加性和显性互作效应很少 ( 0 .0 83 7和 - 0 .0 3 15) ,均不显著。 5个亲本中 ,种子直接和母体植株加性效应估值正负及大小有显著的差异。如亲本吉林 2 6和吉林 2 8号 ,种子直接加性效应为正值 ( 1.2 3 54和 1.2 4 74 ) ,并且显著 ;而母体加性则很小 ( 0 .2 194和 0 .0 0 92 )。各亲本的种子与母体的加性和显性效应表明 ,种子的加性和显性效应估值 ,亦通常大于母体植株的加性和显性。     

中国主栽水稻品种微卫星标记数据库的初步构建

以前期筛选的微卫星标记为基础,并在4个染色体上增加新标记,进一步检测了63个主栽常规稻品种和杂交稻亲本,推荐了24个微卫星标记（每条染色体2个）作为水稻品种鉴别的标记;除了63个常规稻品种和杂交稻亲本外,这24个标记还应用于检测41个主栽杂交稻组合,并确定了各个标记在试验材料中检测到的等位基因类型。通过杂交稻组合与其亲本的标记匹配性检验,确认了杂交稻母本的高真实性,提高了恢复系数据的可靠性,剔除了1个假杂交稻,建立了103个水稻材料×24个标记的主栽水稻品种微卫星标记数据库,并分析了数据库中各个标记、各组材料的多态性表现。此外,还讨论了材料真实性和典型性对数据库构建的影响,提出了水稻品种间差异判别标准的建议及其应用风险和解决途径。     

粳稻粒形遗传初步研究

以国内外8个不同粒形的粳稻品种及其56个正反交组合为材料，通过方差分析。杂种与父母本间相关分析和F2分离群体正态分布检验，结果表明，组合间粒厚差异不显著，而组合间粒长，粒宽，粒重差异均达显著水平；正反交间粒长差异显著，粒宽，粒厚，粒重差异不显著，说明粒长存在明显的细胞质效应，杂种谷粒长，宽，重与父，母本及中亲值呈正相关，而且与母本及父母本均值相关性均达显著水平；表明杂种的粒形性状受母本的影响更大，F1粒形多为双亲之间，且F2呈连续的正态分布，表明粒形属多基因控制的数量性状。     

杂交早稻米质性状的直接和母体遗传效应分析

 用包括基因型×环境互作效应的种子性状遗传模型对杂交早稻的7个品质性状进行了遗传研究。结果表明,7个品质性状都受到种子直接遗传效应和母体效应的控制。其中,糙米率、精米率、粒长和碱消值的遗传变异主要归因于母体加性效应和直接加性效应,前3个性状以母体加性效应为主,碱消值则以直接加性效应占优势。这4个性状的直接加性和母体加性效应之间还有显著的负向遗传协方差。垩白等级主要受母体加性效应控制,直接显性效应也有影响。粒宽和长宽比的变异主要归因于直接加性×环境和母体加性×环境互作效应,以后者为主,此外还有显著的直接显性效应。遗传效应预测值的结果表明,恢复系湖大242为改良杂交早稻品质的较好亲本     

杂交稻米质性状的亲本配合力分子标记鉴定

摘要: 利用水稻微卫星分子标记技术,结合半双列杂交方法,对F1的米粒长宽比、精米千粒重、垩白度、碱消值、胶稠度等5个主要米质性状进行了亲本配合力分子标记研究,结果获得了与这些性状极显著相关的18个亲本微卫星分子标记,其中,米粒长宽比4个,精米千粒重3个、垩白度4个、碱消值4个、胶稠度3个。这些标记可以直接用于杂种米质预测和亲本的分子辅助育种改良。同时,进行了亲本与F1在这些性状上的相关分析。相关分析结果表明在米粒长宽比和精米千粒重两个性状上,恢复系和不育系对F1的相关系数都很接近。然而在垩白度、碱消值和胶稠度上,母本对F1的相关系数显著大于父本,表现出母性遗传特点。     

籼型三系杂交水稻品质性状配合力与遗传力研究

以3个不育系和11个恢复系为材料,采用不完全双列杂交设计研究了水稻12个品质性状配合力和遗传力的表现规律。结果表明：（1）大部分性状特殊配合力方差极显著,即主要受基因非加性效应作用;少部分性状一般配合力和特殊配合力均显著或极显著,即受基因加性效应和非加性效应共同控制,且非加性效应占主导地位。（2）糙米率、粒长和垩白面积等受不育系影响较大,整精米率和糊化温度受恢复系影响较大,精米率、长／宽和垩白粒率等受父母本影响相当。（3）各性状狭义遗传力大小顺序为：蛋白质含量、整精米率、糊化温度、糙米率、垩白面积、粒长、胶稠度、直链淀粉含量、精米率。（4）亲本以星城A和明恢77较为理想,组合以星城A／TO974和金23A／R207较为理想。     

粳型杂交稻稻米外观品质性状的遗传效应研究

 以宁67A等4个粳型不育系与K1722等9个粳型恢复系进行不完全双列杂交，采用禾谷类作物胚乳品质性状的遗传模型及其分析方法，对粳型杂交稻稻米外观品质性状进行了遗传研究。结果表明，稻米的糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比主要受母体加性效应控制，而透明度以母体加性效应和种子直接加性效应为主；垩白率、垩白度主要受种子直接加性和母体加性效应所控制，以种子直接加性效应为主。多数性状的种子直接遗传率、细胞质遗传率和母体遗传率均达显著或极显著水平，其中糙米长、糙米长宽比、糙米长厚比、透明度以母体遗传率为主，垩白率、垩白度以种子直接遗传率为主。另外，根据性状的遗传效应预测值对各亲本的育种利用价值作了评价     

Estimation of combining ability for yield and yield components in rice (Oryza sativa L.) cultivars using diallel cross

In order to estimate combining ability and gene action of a number of rice cultivars, a 5 x 5 half a diallel cross genetic design has been used. Parents and their hybrids have been evaluated in a randomized complete block design with 3 replicates for yield and 6 yield components in 2007 in Rice Research Station of Iran-Amol. Mean squares of genotypes for all traits were highly significant (p < 0.01). Significant mean squares of combining ability for all traits showed additive and non-additive effects in control of the related traits. Having nonsignificant MS(GCA)/MS(SCA) ratio for all traits but 1000-grain weight show higher importance of nonadditive effects in comparison with additive effects of controlling genes. High relative importance of specific combining ability indicated that all traits but 1000-grain weight are highly affected by impacts of specific combining ability. Generally, Dasht, Neda and Binam were the best parents for general combining ability and Binam x IR62871-175-1-10 and Mashhad Domsiah x Binam were the best hybrids for grain yield and its components.     

早籼粒形的遗传和改良

谷粒的长度、宽度、厚度、长宽比和粒重都属于多基因控制的数量性状。多数组合或性状是以加性效应为主,广义和狭义遗传率分别为28.3%～94.0%和4.0～83.2%,并有较高的遗传进度。粒长、粒宽与长宽比间的相关最为密切。加强杂交后代长粒形的选择压,并注意穗重和穗数可明显改进粒长和长宽比。通过上述选择方法已初步育成细长粒高产品系浙农928和浙农937。     

中熟类型甬优籼粳杂交稻组合产量优势形成及其形态生理特征

以中熟类型甬优籼粳杂交稻组合甬优2640、甬优1640为材料,常规粳稻镇稻11、武运粳30和杂交籼稻丰两优香1号、新两优6380为对照,比较各类型品种在干物质积累、穗部特征、叶片形态及茎秆特性上的差异。结果表明,甬优籼粳杂交稻两年平均产量为11.3 t/hm~2(11.1、11.4 t/hm~2),较常规粳稻和杂交籼稻分别高6.6%和13.0%;产量构成上,甬优籼粳杂交稻的每穗粒数和群体颖花量显著高于对照,有效穗数、结实率和千粒重低于对照;甬优籼粳杂交稻抽穗期、成熟期的干物质量及抽穗至成熟期的干物质积累量依次为13.4 t/hm2、21.6 t/hm~2、6.9 t/hm~2,均显著高于对照;穗部特征上,甬优籼粳杂交稻的单穗质量和着粒密度高于对照,穗长略低于杂交籼稻,近80%的籽粒集中于中上部,而常规粳稻75%的籽粒集中于中下部,杂交籼稻籽粒分布相对匀称;甬优籼粳杂交稻上3叶的叶宽和卷曲率高于对照,叶长和叶基角处于对照之间(以杂交籼稻最大),披垂度最低,上部1、3叶差异显著;株高、穗高、秆长及穗下节间占秆长的比例以杂交籼稻甬优籼粳杂交稻常规粳稻;成熟期单茎茎干质量、单茎鞘干质量及基部节间单位长度干质量以甬优籼粳杂交稻最高。中熟类型甬优籼粳杂交稻组合产量优势特征为足穗基础上,主攻大穗,并保持较高的结实率和千粒重;形态生理特征表现为籽粒集中于中上部,上3叶大小适宜,叶片内卷且直立,株高及穗下节间占秆长的比例适中,成熟期茎秆充实度好。     

玉米籽粒几个物理性状的遗传与配合力分析

用14份玉米自交系采用7×7不完全双列杂交设计组配的49个F1组合为供试材料,研究了玉米籽粒几个物理性状的遗传规律和配合力效应。结果表明,粒宽和容重主要受加性基因效应影响;千粒重和比重加性效应及非加性效应同等重要;粒长主要受非加性效应影响。同一物理性状在不同自交系间其GCA效应有较大差异,其中自交系5003的粒长GCA效应最高,533粒宽和比重GCA效应均为最高,千粒重和客重GCA效应最高者分别为425和48—2。     

冷水胁迫对云南粳稻品质性状的影响

 以11个云南粳稻品种为试验材料,研究冷水胁迫对稻米品质性状的影响以及水稻耐冷性与品质性状冷水反应的相关关系。结果表明,品质性状的冷水反应不仅与品种有关,也与具体的品质性状有关。冷水胁迫使粒宽、千粒重、垩白粒率、精米白度、糙米率、味度值、最高黏度、最低黏度、崩解值、最终黏度显著或极显著降低,使长宽比、整精米率、碱消值、蛋白质含量和消减值极显著增加,而粒长、精米率、直链淀粉含量、到达最高黏度时间（峰值时间）和起浆温度不因冷水胁迫发生明显变化。相关分析表明,成熟期综合耐冷性与稻米的味度值、蛋白质含量、最高黏度和崩解值的冷水反应指数具有显著或极显著相关性。因此,提高育成品种的耐冷性对稳定和改善稻米食味品质具有重要作用。