玉米杂种优势群与杂种优势模式研究进展

根据相关文献资料，从系谱分析法、数量遗传学方法和分子标记法方面对玉米杂种优势群与杂种优势模式的研究进展作了综述，重点介绍了我国在这一研究领域中所取得的进展，并提出了作者的一些见解。     

玉米遗传多样性与杂种优势群研究

杂种优势群划分是玉米育种研究的重要内容.通过分析玉米种质的遗传多样性可以划分杂种优势群,并在结合育种实践的基础上构建杂种优势模式.分子标记技术已成为分析遗传多样性的重要工具.对不同分子标记系统的比较分析表明,SSR标记最适合玉米种质的遗传多样性分析.系谱分析方法、数量遗传学方法和分子标记技术是分析玉米杂种优势群的常用方法.利用分子标记技术并结合双列杂交和NC-Ⅱ方法对中国玉米种质进行了系统研究.当前玉米育种主要使用3个杂种优势群(DOM,Reid,Lancaster)或5个亚群(四平头,旅大红骨,BSSS,PA,Lancaster).     

基于SRAP分子标记的春大豆杂交种核心亲本杂种优势群划分

为明确杂交大豆核心亲本的遗传多样性特点及群体结构特征,以来源中国东北和国外的100份杂交大豆核心亲本为材料,通过SRAP分子标记多态性分析和UPGMA聚类分析等方法进行聚类分析。结果表明:1)SRAP标记共扩增出2 135条条带,其中多态性条带2 130条,多态性位点占比99.76%,每对引物组合扩增出的多态性谱带数为137~204条,平均为178条,引物的多态性信息含量范围在0.074 0~0.153 7,平均值为0.125 7;2)根据遗传相似系数于0.450 0处划分为2个类群,在遗传相似系数0.460 0处将类群Ⅰ划分2个亚群,又在遗传相似系数0.480 0处将类群Ⅱ划分2个亚群,并将主要来源于中国东北的保持系材料划分为类群Ⅰ,主要来源于美国的恢复系材料划分为类群Ⅱ;3)通过对10个已审定强优势杂交种的13个亲本进行分析发现,杂交种亲本间的遗传相似性多分布在0.329 2~0.637 6;4)通过遗传多样性分析发现,类群I与类群Ⅱ内遗传多样性相似,4个亚群中的亚群Ⅰ-1和Ⅱ-2遗传多样性均大于亚群Ⅰ-2和Ⅱ-1;通过主坐标分析,亲本同样被划分为2个类群,验证了聚类分析的结果。综上,基于SRAP分子标记成功将100份春大豆杂交种核心亲本划分为两大类群;其中,类群Ⅰ的中国东北材料与类群Ⅱ的国外材料之间杂交配制组合存在较强的杂种优势。     

植物基因组学在育种实践上的研究进展

在人类有目的的作物选育过程中,新的等位基因不断地积累.在分子水平上对这些等位基因的理解已经促成了新的QTL作图方法,也促进了相关基因的单倍型多重性.引起QTL变异的有限几个数量性状核苷酸(QTN)已有报道,但是随着遗传不平衡和为QTL精确作图和克隆作准备的候选基因的采用,这些等位基因的发现速度将有望获得提升.引起QTL变异的其他的方面也有所研究,这些研究将对作物性状的数量遗传的分子基础作出贡献.尽管有如此的进步,分子标记辅助选择在育种上的作用最终还将依赖于基于数量变异的遗传模型.     

芥菜类蔬菜杂种优势利用的研究进展与展望

芥菜起源于中国,属于十字花科芸薹属作物,现已成为我国南方重要特色蔬菜,主要包括叶用芥菜、茎用芥菜、根用芥菜以及薹用芥菜等,在全国各地均有栽培。由于芥菜是常自花授粉作物,花器官小,细胞质雄性不育(cytoplasmic male sterility,CMS)是芥菜杂种优势利用的重要途径。目前研究得比较多的芥菜细胞质雄性不育系有hau CMS、ogu CMS和oxa CMS等。本文主要综述了国内外学者对芥菜雄性不育与杂种优势利用的研究进展,并展望了芥菜杂种优势利用的方向和目标,为芥菜类蔬菜杂种优势利用提供理论基础和材料来源。     

SSR分子标记与玉米杂种优势关系的研究

以从CIMMYT引进的热带、亚热带玉米自交系和代表中国温带主要杂种优势群的玉米自交系为材料，利用SSR分子标记方法。从40对SSR引物中选取扩增清晰且多态性丰富的13对引物，在14份自交系中检测到72个等位基因变异，涉及到13个SSR位点，每个位点检测到2～8个等位基因，平均为5．53．每个位点的多态信息量(PIC)变化于0．11～O.84之间，平均0．65．依据14个自交系遗传相似系数，按类平均法聚类分析，将14个自交系分为6类，代表中国温带主要杂种优势群的玉米自交系被划分在不同类群中，聚类结果和系谱分析结果基本一致，因此用SSR技术可以划分杂种优势类群、但是根据自交系之间SSR分子标记数据估算的遗传距离，与杂种F1产量及其杂种优势相关不显著，不能预测杂种优势．     

DNA分子标记在作物杂种优势研究中的应用

DNA分子标记是指以DNA的多态性为基础的遗传标记,能够稳定遗传,且遗传方式简单.近年来,已有一些DNA分子标记技术建立,并已迅速广泛应用于作物遗传育种领域.本文简要介绍了RFLP、RAPD、AP-PCR、DAF、SPARs、SSR锚定PCR、AFLPs、AMP-FLPs、STRs、SSRs、CAPs等11种DNA分子标记的原理和遗传特性,着重概述了其在作物杂种优势预测及机理研究方面的应用进展,探讨了今后的研究展望.     

SSR分子标记技术在玉米杂种优势群划分中的应用

利用SSR分子标记研究了32份玉米自交系的遗传变异,初步进行了杂种优势群划分。从40对SSR引物中筛选出24对扩增产物具有稳定多态性的引物,24对引物在供试材料中共检出165个等位基因变异,每对引物检测到等位基因3～12个,平均6.875个。按UPGMA方法进行的聚类分析结果表明,供试自交系可划分为4个类群,利用SSR标记可以对玉米自交系的遗传变异进行初步分析,并可用于杂种优势群划分。     

分子标记在作物杂种优势研究中的应用

在介绍了杂种优势的显性假说、超显性假说、上位性假说3种遗传机理假说的基础上,综述了在杂种优势群划分中常用的几种分子标记的原理、特点,并对分子标记在杂种优势研究中的进一步利用进行了展望。     

玉米自交系杂种优势群划分方法的比较

玉米种质资源是人类宝贵的物质财富,大量的种质资源是开展玉米育种的基础,合理、准确地划分玉米杂种优势群,建立相应的杂种优势模式,才能有效地改良自交系和选配杂交组合,提高育种效率。通过对几种不同划分玉米杂种优势群的方法进行比较分析,表明分子标记技术在划分杂种优势群较其它方法具有优越性。     

江苏鲜食糯玉米育种杂种优势群及杂优模式分析

分析了通过省级以上审定的迄今江苏省自育的14个糯玉米杂交种的血缘关系及杂交种选系的配合力,结果表明:①江苏省鲜食糯玉米育种的杂种优势群为通系5类群、衡白522类群和其它类群,其中通系5类群和衡白522类群为主要杂种优势群;②杂优模式为通系5类群×衡白522类群、通系5类群×其它类群、衡白522类群×其它类群、其它类群×其它类群,其中通系5类群×衡白522类群是主要杂优模式.江苏需要不断挖掘新的优良种质,加强种质的收集、整理、改良和创新,创造新的杂种优势群,以拓宽杂优模式,育成突破性新品种,提高糯玉米生产的安全性.     

Heterosis and heterotic patterns of maize germplasm revealed by a multiple-hybrid population under well-watered and drought-stressed conditions

Understanding the heterosis in multiple environments between different heterotic groups is of fundamental importance in successful maize breeding. A total of 737 hybrids derived from 41 maize inbreds were evaluated over two years, with the aim of assessing the genetic diversity and their performance between heterotic groups under drought-stressed (DS) and well-watered (WW) treatments. A total of 38 737 SNPs were employed to assess the genetic diversity. The genetic distance (GD) between the parents ranged from 0.05 to 0.74, and the 41 inbreds were classified into five heterotic groups. According to the hybrid performance (high yield and early maturity between heterotic groups), the heterosis and heterotic patterns of Iowa Stiff Stalk Synthetic (BSSS)×Non-Stiff Stalk (NSS), NSS×Sipingtou (SPT) and BSSS×SPT were identified to be useful options in China's maize breeding. The relative importance of general and specific combining abilities (GCA and SCA) suggests the importance of the additive genetic effects for grain yield traits under the WW treatment, but the non-additive effects under the DS treatment. At least one of the parental lines with drought tolerance and a high GCA effect would be required to achieve the ideal hybrid performance under drought conditions. GD showed a positive correlation with yield and yield heterosis in within-group hybrids over a certain range of GD. The present investigation suggests that the heterosis is due to the combined accumulation of superior genes/alleles in parents and the optimal genetic distance between parents, and that yield heterosis under DS treatment was mainly determined by the non-additive effects.     

数据挖掘在杂种优势预测中的研究

提出将数据挖掘技术和分子标记技术相结合的方法来进行杂种优势预测,将数据挖掘技术应用于分子标记的筛选、亲本间的关系分析和预测模型的建立中,并应用Jackknife抽样技术对预测分析进行检验,结果证明该方法具有一定的实用价值．     

玉米杂种优势类群划分与杂种优势模式研究进展

玉米育种的基本前提是拥有丰富的遗传资源。若对大量的种质资源分别进行鉴定、改良和利用,是一项十分困难的工作,常因人力或财力限制而力不从心。为此,有必要建立杂种优势模式,把育种材料作适当的分群。综述了玉米杂种优势类群划分的方法及杂种优势模式,以期为玉米育种研究提供科学依据。     

杂种优势预测研究进展

杂种优势预测对于杂种优势的利用具有重要意义,然而传统的杂种优势预测方法由于要花费大量的人力、物力和财力,限制了杂种优势的进一步利用。几十年来,育种工作者从亲缘关系、生态类型、生理生化和数量遗传等不同方面,进行了大量的研究,提出了许多预测杂种优势的方法。通过概述有关杂种优势预测,及数量性状、同工酶、分子标记亲本间遗传距离和杂种优势关系的研究现状．对杂种优势预测的发展方向进行了展望。     

我国柞蚕(Antheraea pernyi)遗传育种研究进展

柞蚕遗传学研究是新品种选育的前提和基础,品种改良是发展柞蚕业最经济有效的手段,柞蚕遗传学研究及新品种选育工作取得了显著成绩,在柞蚕生产发展上发挥了重要作用。作者概述了柞蚕部分性状的遗传学及育种学的研究概况及分子生物学技术在柞蚕种质资源方面的研究进展,论述了柞蚕遗传学及育种学今后应重点研究的内容。     

油菜杂种优势利用的现状与展望(综述)

根据国内外油菜杂种优势研究的历史,作者将其划分为探索、准备和应用三个阶段.对当前国内外利用油菜杂种优势的主要途径,如细胞质雄性不育杂种,细胞核雄性不育杂种,自交不亲和系杂种以及生态型雄性不育等,进行了系统的阐述.基于对历史与现状的分析,提出了今后油菜杂种优势利用的发展趋势,即把优质育种、杂优育种和抗病虫育种紧密结合起来;以利用细胞质雄性不育三系为重点,多种利用途径相结合;同时预计生物技术在油菜杂种优势研究上将有较快的发展和更广泛的应用.     

林木基因组学研究概述

林木作为重要的自然资源,在生态、社会和经济建设中起着重要的作用,基因作图、基因测序、基因表达的系统分析以及DNA芯片等生物技术的应用为林木遗传机制的研究提供有利的工具,从而为林木新品种的培育提供更为有效的途径。笔者重点对林木结构基因组学、功能基因组学和蛋白质组学的主要研究内容、研究方法和研究进展三个方面进行综述,并对与林木基因组学研究密切相关的生物信息学进行阐述,最后对林木基因组学的发展进行简单展望。     

有效微卫星标记预测猪部分经济性状杂种优势

为了探明微卫星标汜预测猪经济性状尔种优势的有效性,选用8个与日增重QTL紧密连锁的微卫星引物,检测了4个不同杂交组合猪群的遗传差异．结果表明,有效标记的应用可以显著提高亲本问遗传距离、平均基因杂合度与经济性状杂优率的相关性．微卫星标记的有效性,杂交亲本的遗传背景及杂交方式是影响预测杂种优势效果的重要因素．