转基因抗虫棉与陆地棉种质间的杂种优势和配合力分析

采用NCⅡ交配设计,对5份转基因抗虫棉、6份柱头外露种质资源和彩色棉等陆地棉优异亲本组配杂交,分析杂种F1的11个性状的杂种优势和配合力.结果表明,主要产量性状皮棉产量,超高优势的平均值为6.18%,16个组合具正向的杂种优势;中亲优势的平均值为37.41%,24个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的平均值为-15.19%,8个组合出现正向竞争优势.其它产量性状铃重、单株铃数的杂种优势最为明显.纤维品质性状、2.5%跨长、比强度和伸长率的竞争优势明显.高亲值、中亲值和低亲值与F1平均值的相关关系表明,多数性状F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切.经配合力分析,双价321、新棉33 B、HK-1、96-67、惠无3055和01 HN 06表现较显著的GCA效应;SCA效应显著的7个性状中,A 1×B 6、A 2×B 5、A 2×B 3等组合有7个性状的SCA效应为正值.     

转基因抗虫棉特色亲本间的杂种优势和配合力分析

采用8×5NCⅡ交配设计,对13份转基因特色亲本组配杂交,分析了杂种F1的7个性状的杂种优势和配合力。结果表明,主要产量性状子棉产量,超亲优势的平均值为-6.14%,18个组合具正向的杂种优势;中亲优势的平均值为24.07%,29个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的平均值为-29%,1个组合出现正向竞争优势。单株铃数的杂种优势最为明显。高亲值、中亲值和低亲值与F1平均值的相关关系表明,子棉产量、皮棉产量和单株铃数与高亲值、中亲值和低亲值的相关性不显著,衣分、铃重与高亲值、中亲值的相关性极显著,子指、果枝节位与低亲值、中亲值的相关性极显著。经配合力分析,A4、A7、A8、B1、B5等亲本的GCA较好;SCA效应显著的6个性状中,A8×B3、A4×B4组合的SCA效应均为正值。     

转基因抗虫棉核不育系配合力及杂种优势分析

为了分析转基因抗虫棉不育系的配合力和杂种优势。采用6×6NCⅡ交配设计,分析了6份转基因抗虫核不育系与6份陆地棉亲本杂交后,9个性状杂种F1的超父本优势、竞争优势和配合力。结果表明,籽棉产量超父本优势的平均值为19.44%,22个组合具正向的杂种优势;竞争优势的平均值为-8.36%,16个组合出现正向竞争优势。单株铃数的杂种优势最为明显。父本值与F1平均值的相关关系表明,8个性状F1代平均值与父本值的相关性达到极显著水平。经配合力分析,A1、A4、B1、B5等亲本的GCA较好;SCA效应显著的6个性状中,A1×B6、A3×B3等组合的SCA效应均为正值。     

棉花性状标记亲本配合力及杂种优势分析

为了分析棉花性状标记亲本的配合力和杂种优势,指导组合筛选,按5×4NCⅡ遗传交配设计,分析了5份亲本与4份性状标记亲本杂交后,主要产量性状杂种F1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-15.1%,4个组合均具有正向的竞争优势。配合力分析表明,A1、A2、A4、A5这4份母本和B2、B4这2份父本的GCA较好;5个性状的SCA效应均达显著以上,A1×B1、A3×B1、A4×B4等组合的SCA效应多数为正值。     

转基因棉花三系配合力及杂种优势分析

为了分析转基因棉三系的配合力和杂种优势,采用5×4NCⅡ交配设计,分析了5份胞质不育系与4份恢复系杂交后,14个性状杂种F_1的竞争优势和配合力。结果表明,皮棉产量CH的平均值为-9.9%,有7个组合具有正向的竞争优势。主要品质性状中,2.5%跨长CH的平均值为2.1%,有16个组合具有正向的竞争优势,比强度CH的平均值为5.0%,有17个组合具有正向的竞争优势,马克隆值CH的平均值为-9.5%,20个组合均具有负向的竞争优势。2.5%跨长和比强度同时为正向竞争优势的组合14个。经配合力分析,A1、A3、A4、B1、B2、B4等亲本的GCA较好;SCA效应显著的10个性状中,A4B1、A2B2、A3B3等组合的SCA效应多数为正值。     

杂交水稻产量及农艺性状杂种优势分析

为探讨杂种优势与双亲值、双亲一般配合力（GCA）、组合特殊配合力（SCA）、双亲遗传距离的关系,利用10个不育系和10个恢复系,按不完全双列杂交配制100个组合,对杂交水稻产量及农艺性状的杂种优势进行了分析,探索杂种优势的预测方法。结果表明：杂种一代的超亲优势和对照优势主要体现在穗长、每穗总粒数、每穗实粒数几个性状上,其具有正向超亲优势组合的比例分别达到61.0%、66.0%和53.0%,具有正向对照优势的比例分别为62.0%、78.0%和79.0%,结实率性状具有正向对照优势的比例也达到58.0%。杂种优势与父母本值、父母本平均值、高亲值、低亲值及父母本差值都有较为密切的关系,超亲优势与高亲值在8个性状上都极显著相关;对照优势与母本值、父母本平均值、高亲值都呈显著或极显著正相关。杂种优势与SCA和亲本的GCA效应值密切相关,特别是对照优势与SCA和双亲的GCA都呈显著或极显著正相关,同时与父母本的GCA之差和之和都有较大的关系。杂种优势与遗传距离的关系比较复杂,当遗传距离在5~5.5范围内,双亲的距离越远,杂种优势越强。     

苏南地区晚熟粳稻杂种优势及其亲本配合力分析

用7个BT型晚粳不育系和7个粳稻恢复系按NCⅡ交配设计配成49个杂交组合，研究10个重要农艺性状的杂种优势及亲本的配合力。结果表明,各性状的优势有正有负，其中每穗总粒数的优势最为明显，竞争优势和超高亲优势平均值分别为22.6%和8.6%；产量性状的超高亲优势最大，平均值为9.5%，变幅为－38.0%～43.9%，竞争优势平均值变幅为－54.8%～10.3%。在产量性状上配合力较优的不育系有852-77A、后36A和9522A，恢复系有161-10、3402、HP121，优良组合有9522A/161-10、9522A/C166、852-77A/3402。     

标记型柱头外露种质系与陆地棉亲本间杂种优势与配合力分析

采用ＮＣⅡ遗传交配设计,对５份标记型柱头外露种质系和３份陆地棉亲本交配后,杂种Ｆ１的１１个性状的杂种优势和配合力进行了分析。结果表明,主要产量性状霜前皮棉产量,超高优势的幅度为－２８．８８％～１３．１７％,平均为－３．０６％,６个组合具正向的杂种优势;中亲优势的幅度为１８．１４％～８０．１２％,平均为５３．０８％,１５个组合均具有正向的中亲优势;竞争优势的幅度为－１５．３２％～４６．４３％,平均为１１．２７％,１０个组合具有正向的竞争优势。其它产量性状中单株铃数的杂种优势最为明显。纤维品质性状,２．５％跨长和比强度的优势明显,麦克隆值的负向优势明显。高亲值、中亲值和低亲值与Ｆ１平均值的相关关系表明,多数产量性状Ｆ１代平均值与高亲值相关性密切,因此在组合筛选时应注意对常规亲本的选择。配合力上,ＧＣＡ效应显著的性状,中棉所１９和石３２１分别在产量、品质性状方面表现较优,９６－１、９６－６７、９６－３３等３份标记型柱头外露种质系表现较优;ＳＣＡ效应显著的８个性状中,Ａ１Ｂ２８个性状的ＳＣＡ效应值均为正,Ａ２Ｂ２和Ａ４Ｂ１均有７个性状的ＳＣＡ效应为正。文中对标记型柱头外露种质及亲本选配等问题进行了讨论。     

新疆冬麦区AL型三系杂交小麦亲本配合力、杂种优势和聚类分析

为了解新疆AL型三系杂交小麦亲本间配合力及其杂种优势关系,利用稳定不育系8份,恢复力强的恢复系9份,按照NCⅡ不完全双列杂交(8×9)设计配制72个F₁杂交组合,对亲本及杂交组合的7个农艺性状进行配合力效应和杂种优势分析,再根据亲本性状和一般配合力划分杂种优势类群。结果表明,三系小麦杂交组合中普遍存在产量和产量性状杂种优势,针对强优势组合的亲本选择,双亲之一一般配合力(GCA)或双亲GCA之和为正值且相对较大;相关性分析表明,中亲优势与父本和母本GCA值之和呈极显著正相关,父本和母本的GCA相关性大于特殊配合力(SCA)相关性。针对6个性状的GCA效应值和性状表型值分别进行聚类分析表明,配合力距离远的亲本组配可能出现强优势杂交组合的几率较大,性状表型值距离较远的两个亲本同一性状之间的优势互补也可以在后代中表现出较强的杂种优势。将17个亲本划分为4个和5个类群,为后续AL型杂交小麦强优势杂交组合的配制提供了依据。     

糯高粱主要农艺性状配合力与杂种优势的关系

以7个不育系和5个恢复系为亲本,采用不完全双列杂交试验设计（NC II）配制35个杂交糯高粱组合,分析了10个主要农艺性状的配合力、杂种优势及其相关关系。结果表明：10个农艺性状的表达以加性基因效应为主,且多数性状同时受加性和非加性基因效应的共同影响。供试组合在多数性状上表现出较强的杂种优势。一般配合力（GCA）和总配合力（TCA）与竞争优势呈极显著相关,且其相关系数较大,说明本研究中可利用一般配合力或总配合力效应预测竞争优势;多数性状的一般配合力效应、特殊配合力效应（SCA）和总配合力效应与中亲优势呈显著或极显著相关,且特殊配合力效应与中亲优势的相关性多高于一般配合力或总配合力效应,但特殊配合力效应与中亲优势的相关系数较小不足以预测中亲优势,说明配合力与中亲优势的关系还有待进一步研究。     

转双抗虫棉纯合系的杂种优势及其产量性状的配合力

采用NCⅡ设计，利用4个生产上推广应用的棉花品种与9个转两类抗虫基因（Cry1Ae和API）纯合系进行杂交组配，对36个组合的F1产量性状的杂种优势和配合力进行分析，结果表明：大多数组合的竞争优势明显，各产量性状均具有竞争优势，但子指的优势为负值；皮棉和子棉的产量均具有较大的竞争优势，两者分别为17．2％和7．9％，皮棉和子棉产量的竞争优势率分别达到86．1％和80．6％。产量性状的优势大小依次为衣分、铃重和单株铃数，分别为4．1％，2．1％和0．7％。对组合的配合力方差进行分析，结果显示：9个转基因抗虫棉纯合系各产量性状的一般配合力差异较大，4个母本中的两抗虫棉的皮棉和子棉的产量的一般配合力优于两非抗虫棉。对这些组合特殊配合力进行分析，发现有6个组合具有较高的特殊配合力。因这9个纯合系的受体均为冀合321，所以这种配合力的差异是由外源基因作用的差异造成。     

陆地棉不同群体主要性状的遗传力及杂种优势分析

以1个高强纤维品系为父本,6个常规棉品系、5个转Bt基因抗虫棉品系和5个彩色棉品系为母本配制杂交组合,利用AD模型,分析了3个群体杂交组合主要性状的遗传力和杂种优势表现。结果表明,常规棉群体和抗虫棉群体的衣分、籽棉产量等性状基因显性效应对杂种一代性状形成起主导作用,彩色棉群体的籽棉产量受加性和非加性效应共同控制,而衣分的遗传变异主要来自基因的加性效应。常规棉群体的比强度以显性效应为主,抗虫棉和彩色棉群体的比强度以加性效应为主。3类群体中2．5％跨长和马克隆值的遗传效应均以加性效应为主,同时受非加性效应的影响也较大。常规棉群体和抗虫棉群体的产量性状有一定的杂种优势,纤维长度和细度基本上没有优势,纤维强度有显著的负优势,但彩色棉群体的纤维长度和强度有一定的正向优势。因而,在品种改良上,可以利用常规棉和转基因抗虫棉的杂种优势大幅度提高产量,利用彩色棉的杂种优势来提高纤维品质。     

转Bt基因棉杂种优势及性状配合力研究

采用NCⅡ设计方法,选用我国构建的Bt(Bacillus thuringiensis)基因棉GK3和美国构建的Bt基因棉新棉33B等Bt基因棉为父本,配制杂交组合,分析了含Bt基因杂交棉组合的性状优势表现及配合力效应。性状优势分析表明,组合的中亲优势和竞争优势明显,皮棉产量中亲优势率达100％,竞争优势率达86．7％,多数品质性状较对照为优,表明转Bt基因棉品系与常规品种间杂种优势利用潜力较大;通径分析表明,在增产因素中,铃重和铃数所起贡献较大;配合力分析表明,父本间和母本间的GCA均方值均达显著或极显著水平,组合的SCA均方值除子、皮棉声量性状外,其余均不显著,在F1性状的遗传中,各性状的加性效应起主导作用;F1的性状表型值与父、母本的GCA呈高度正相关,并达显著水平,表明选配含Bt基因杂交组合时,选择GCA值大的亲本较为可靠。     

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。     

高品质陆地棉与不同类型品种杂种的遗传及优势分析

 比较分析了高品质棉与高品质棉、常规品质转Bt基因抗虫棉杂交组合主要性状的遗传效应和杂种优势。结果表明,两类杂种的子棉产量存在极显著的加性和显性效应;高×高杂种的株铃数和铃重具有极显著的显性效应,高×常抗杂种受加性和显性效应共同控制;两类杂种的纤维品质性状以加性效应为主,但显性效应对纤维长度也起较大作用。高×高杂种的F₁子棉产量和株铃数具有正向超亲优势,高×常抗杂种表现为负向超亲优势;两类杂种的纤维长度和麦克隆值具有较小的正向平均优势,比强度具有负优势。高×高杂种可以在保持亲本良好品质的基础上,利用产量和产量性状的正向超亲优势来提高产量。     

陆地棉高品质系的杂种优势利用研究

采用 NCII设计 ,以 5个高品质系与 12个抗病品系配制杂交组合 ,杂种优势和配合力分析表明 :F1 的群体平均优势、超亲优势和竞争优势 ,子棉产量分别为 2 8.92 %、2 0 .69%和 19.42 % ,皮棉产量分别为 3 1.40 %、2 2 .3 4%和 18.79% ;F1 纤维品质的竞争优势和群体平均优势 ,2 .5 %跨长为5 .0 5 %和 0 .47% ,比强度为 2 1.0 6%和 2 .3 9% ,麦克隆值为 -6.60 %和 -0 .0 9%。子棉产量、皮棉产量、单株铃数和铃重以显性方差为主 ,分别占表型方差的 66.3 1%、66.12 %、61.0 8%和 65 .0 6% ;衣分的加性方差和显性方差均达极显著水平 ,分别占表型方差的 5 1.64 %和 3 9.47%。2 .5 %跨长、比强度和麦克隆值以加性方差为主 ,分别占表型方差的 73 .0 9%、72 .19%和 66.0 8%。高品质系与抗病品系配制的杂交组合 ,F1 皮棉产量较现有推广品种增产 15 %以上 ,比强度提高 2 0 %以上 ,2 .5 %跨长和细度提高 5 %以上。     

转Bt抗虫棉与常规棉品种间配合力分析及杂种优势研究

 利用6个抗虫棉品种作母本,4个常规品种作父本,按NCⅡ设计,对24个组合的杂种F₁进行了分析。结果表明,杂种F₁具有明显的优势,所研究的13个性状全部具有中亲优势,9个性状具有高亲优势,11个性状具有竞争优势。配合力分析的10个性状中单株铃数、铃重、纤维长度、纤维伸长率和麦克隆值主要受基因的加性效应控制,而子棉产量和皮棉产量主要受基因的非加性效应影响。鲁棉研17是优良的抗虫棉亲本,而冀棉12 是良好的非抗虫棉亲本,组合鲁棉研17×中棉所12在重要农艺性状上优势明显,相对而言纤维品质的改良较难。     

陆地棉产量性状的遗传分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析陆地棉8个杂交亲本和F128个组合的7个产量性状的两年试验资料,估算各项遗传方并非分量和F1、F2的杂种优势.结果表明,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,加性×环境各产量性状均极显著,铃重、衣分、籽指还受显性×环境的极显著影响,7项产量性状的广义和狭义遗传率均达到极显著水准.