玉米重组群体果穗性状的遗传潜势与杂种优势研究

选用含有Reid、Lancaster及国内地方种血缘的自交系和地方品种作为基础材料,按血缘关系分别合成3个群体,再进行群体间杂交,以3个群体和6个群体间杂交组合为试验材料,探讨群体内遗传潜力和群体间杂种优势.结果表明,穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重和子粒产量6个果穗性状在群体内遗传差异极显著,且群体间杂交后这6个性状的杂种优势均为正值,依次为子粒产量>行粒数>百粒重>穗长>穗粗>穗行数.综合这6个果穗性状表现,以D×R、R×L、R×D和L×R的总优势较。     

玉米品种穗轴重和出籽率等性状的相关及遗传关系研究

以先玉335的亲本及2个美系材料和自选系为试验材料,组配16个杂交组合,在保苗61 530株/hm2的条件下进行产量比较,同时分析子粒水分、穗轴重、出籽率等相关数据,进行简单相关和遗传分析。结果表明,杂交种穗轴重与出籽率呈极显著负相关;出籽率与双亲平均穗轴重、父本穗轴重呈极显著负相关,与双亲平均出籽率、父本出籽率呈极显著正相关;百粒重与产量呈显著正相关,与子粒水分呈显著负相关,与父本百粒重呈显著正相关;产量与父本百粒重呈极显著正相关,与双亲平均百粒重呈显著正相关。穗轴重、百粒重遗传累加效应极显著,超高亲效应明显;出籽率以遗传累加效应为主,存在超亲效应。组配新组合途径可以直接利用PH6WC及Reid系统的美系材料与自选系组配,从而获得高出籽率的品种。     

爆裂与普通玉米杂交当代子粒灌浆特性的比较研究

对粒重不同的2个纯合稳定普通玉米自交系和2个爆裂玉米自交系及其间正、反交4个组合杂交当代的子粒灌浆特性研究结果表明:(1)爆裂玉米自交系及其间杂交当代的百粒重及子粒灌浆速率均明显小于普通玉米,且授粉后30～40d灌浆速率即急剧下降;(2)各组合杂交当代的百粒重均高于母本自交系,超母本优势均为正值,平均及超父本优势取决于父、母本粒重的相对大小。杂交当代的百粒重与其父、母本均呈极显著的正相关,但与母本的相关系数大于父本;(3)不同部位子粒百粒重均表现为下部>中部>上部,且授粉后20d差异极小,之后差异增大;(4)灌浆速率的高低和有效灌浆期的长短是导致不同材料及不同部位子粒百粒重差异的主要直接原因,爆裂玉米子粒体积小可能是灌浆速率的限制因素。     

玉米不同基础群体选系高效测验系筛选

采用常规方法从新组配的14个Reid类F₁基础群体中选育自交系,对S₄代选系与其他三大优势类群10个骨干自交系为测验系组配成的1 902个测交组合进行田间鉴定,分析从中筛选出428个优组合的子粒产量和百粒重表现及其与选系基础群体和测验系的关系。结果表明,来源于不同基础群体和同一基础群体的不同选系与不同优势类群和同一优势类群不同测验系间测交组合的子粒产量和百粒重均存在较大差异。来源于基础群体BP5选系子粒产量和百粒重的一般配合力较高,其与测验系昌7-2间子粒产量和百粒重以及与测验系浚926间百粒重的特殊配合力均较高;BP7群体选系百粒重和子粒产量、BP6群体选系百粒重和BP9群体选系子粒产量的一般配合力均较高;BP1、BP2和BP5群体选系与测验系浚926间组合的百粒重,BP6、BP7群体选系与测验系浚926间组合子粒产量,BP4、BP5、BP10和BP12群体选系与测验系昌7-2间组合百粒重,BP2和BP10群体选系与测验系昌7-2间组合子粒产量及BP4群体选系与测验系HL02间组合子粒产量的特殊配合力均较高。昌7-2、浚926和HL02是比较适宜的高效测验系。     

大豆不同亲本正反交F3、BC1F2百粒重遗传规律研究

为进一步了解大豆百粒重的遗传规律,提高育种效率,以中、美大豆品种为亲本,对正、反杂交及回交后代群体的百粒重遗传表现进行研究。结果表明：F3群体百粒重平均值在一定程度上受母本影响,但不显著,倾向于小粒显性遗传,具有不显著的细胞质遗传特性。F3百粒重的变异系数偏小,分离强度不大,广义遗传力较高,可以在F3对其进行选择。F3百粒重分离强度及广义遗传力与组合的母本值关系密切,母本百粒重大的组合分离强度及广义遗传力相应偏大。用中国大籽粒亲本回交的BC1F2群体百粒重均值大于用美国中等籽粒亲本回交的BC1F2,但不一定大于F3,用父本回交的BC1F2百粒重分离强度均大于用母本回交的BC1F2,可以扩大选择空间。回交后代百粒重遗传表现在一定程度上受组合配置的影响。     

微胚乳超高油玉米主要性状的通径分析

按Griffing双列杂交方法Ⅳ,用6个微胚乳超高油玉米自交系配制了15个组合,对亲本及其杂交组合主要性状的特征特性和通径系数进行了分析。结果表明:大多数性状存在超亲优势;各性状对单穗粒重的直接贡献大小依次为穗粗>穗长>叶片数>百粒重>穗行数>株高,其中穗粗对单穗粒重起主要作用;各性状对成熟期子粒含油率的直接贡献大小依次为胚重比>成熟期蛋白质>乳熟期可溶性糖>单穗粒重>百粒重>胚油比,其中胚重比对成熟期子粒含油率起主要作用。     

玉米单交种产量指示性状分析

按NCⅡ遗传交配设计,组配84个正反杂交组合,随机区组种植后,对16个玉米产量构成性状进行了遗传相关、线性回归和通径系数分析.结果表明:穗位、株高、穗位/株高、穗长、穗粗、结实长、穗行数、行粒数、百粒重、子粒长、子粒长/宽比11个性状与子粒产量的遗传相关系数为正值,除穗行数与子粒产量的遗传相关未达显著水平外,其余10个性状皆达极显著水平;以决策系数来确定16个产量性状的相对重要性排序为穗长>子粒长>穗粗>行粒数>结实长>穗位>百粒重>穗行数>容重>叶角>子粒厚>子粒宽>出籽率>子粒长/宽>穗位/株高>株高     

玉米果穗不同位势子粒灌浆特性分析

以8个玉米品种为试材,研究玉米灌浆期果穗不同部位子粒灌浆特性。结果表明,供试8个玉米品种,中下部子粒的百粒重变幅范围为34.02~51.38 g,极差为17.36 g,品种之间的变异系数为13.76%;上部子粒的百粒重变幅范围为28.61~35.13 g,极差为6.52 g,变异系数为7.29%。从灌浆开始至灌浆快增期结束上部子粒百粒重变异系数为66.13%~13.18%,中下部子粒百粒重变异系数为54.38%~12.10%,随灌浆进程子粒百粒重变异系数呈减小趋势。中下部子粒平均灌浆速率始终高于上部子粒,上部子粒灌浆速率的变异系数大于中下部子粒,且灌浆速率的变异系数随灌浆进程呈先降后增的趋势,吐丝后56 d灌浆速率的变异系数快速增长。品种间各灌浆参数的变异系数均为上部子粒大于中下部子粒。选用子粒灌浆粒位差异小的品种,采取有效措施促进上部子粒灌浆、提高粒重是实现玉米高产栽培的技术途径。     

玉米F1、F2代穗粒性状的遗传效应分析和适宜群体筛选

利用2个优良爆裂玉米自交系与6个Reid类群普通玉米自交系杂交组配12个杂交组合,研究穗长、穗粗、穗行数、行粒数、百粒重、穗重、穗粒重和出籽率8个穗粒性状的F1表现、杂种优势和F2群体表现、分离特征及其与亲本的相关性。结果表明,不同组合F1表现、中亲优势(MH)、超高亲优势(HH)和F2群体的平均值(F2M)、变幅、变异系数、优势衰退(HDR)等均存在不同程度差异,各穗粒性状杂交早代的遗传背景效应突出;F2群体各性状均呈连续正态分布,存在超双亲分离,为多基因控制的复杂数量性状;杂种优势较小的穗行数、出籽率和穗粗可以根据两类亲本或其均值初步预测其组合F1和F2M值的表现,对于杂种优势较大的穗重、穗粒重和百粒重不宜进行预测;除穗行数和出籽率外,其余性状F1表现与F2M、MH和HH以及F2M、MH、HH间多呈显著或极显著正相关,HDR与F1、F2M、MH和HH均呈显著或极显著负相关;R2×N04、R4×N10和R5×N10组合为进一步开展遗传作图和改良爆裂玉米自交系穗粒性状的最佳群体。     

应用RAPD分子标记技术选配强优势玉米杂交组合的研究*

利用RAPD分子标记技术研究了我国46个重要玉米自交系及部分优良自选系相互之间的遗传距离与其杂交组合杂交优势的关系。结果表明,应用RAPD分子标记测得的自交系间遗传距离与其杂交优势显著正相关,即玉米自交系之间遗传距离越大,其杂交种子粒产量越高,杂交优势就越强。测得我国28个玉米主栽单交种双亲间遗传距离平均值为6.1。根据不同遗传距离,组配72个单交组合,在单株潜力粒重＞200g的29个组合中遗传距离≥6.0者占93.1%,而在遗传距离＜6.0的40个组合中,单株潜力粒重＞200g者只占5%。故遗传距离6.0可作为预测强杂交优势的临界值。     

玉米4个穗部性状的遗传及相关分析

选用10个优良玉米自交系配成不完全双列杂交组合,研究玉米穗长、穗粗、穗行数、百粒重4个穗部性状的遗传效应及其相关性。结果表明,穗长、穗粗、百粒重主要受遗传主效应控制,穗行数受基因型×环境互作效应的影响。穗长和穗粗主要受胚加性效应的影响,其胚加性方差(VAo)分别占遗传主效应方差(VG)的92.56%、95.80%;穗行数的遗传受母体加性互作、胚加性互作的共同影响,两种效应依次占环境互作效应的50.31%、49.60%;百粒重受胚乳加性和母体加性效应的共同控制,两种效应分别占遗传主效应的50.73%、47.12%。穗长和穗粗以胚普通遗传率为主,穗行数以胚乳和母体互作遗传率为主,百粒重以胚乳普通遗传率和母体普通遗传率为主。穗长与穗粗、穗行数,穗粗与穗行数的胚加性(rAo)、细胞质(rC)均呈极显著高度正相关,穗长与百粒重的细胞质(rC)呈极显著正相关,穗粗与百粒重的细胞质(rC)、母体显性(rDm)、胚加性互作(rAoE)、细胞质互作(rCE)均呈极显著正相关,穗长与穗粗、穗长与穗行数、穗长与百粒重、穗粗与穗行数、穗粗与百粒重5对性状可以同步改良。     

甘蓝型油菜萌发期低温耐性相关性状的配合力、遗传效应及杂种优势分析

为了利用杂种优势改良油菜的低温耐性,本研究以10个低温耐性不同的甘蓝型油菜品系为亲本,按照NCⅡ配制5×5杂交组合,对低温胁迫下各萌发性状(发芽率、发芽势、发芽指数以及平均发芽时间)的配合力、遗传参数和杂种优势进行分析.结果表明:不同杂交组合在9℃下各萌发性状存在显著差异,而在22℃差异不显著;P2(宁油18)、P7(...     

大豆不同杂交组合F2油分含量分布及其遗传变异

以7个亲本配制6个杂交组合,除一个组合外,其余组合F_2油分含量均呈正态分市,加性效应明显.F_2油分含量的广义遗传力平均为0.44,预期遗传进度平均为0.67.大多数组合的F_2油分含量与百粒重和单株粒重的相关性不显著。     

20年间吉林省玉米品种的产量及其相关性状分析

对吉林省1987～2007年审(认)定玉米品种主要性状进行分析。结果表明,20年间晚熟、中晚熟玉米品种审定最多,占总数的59%;早熟和中早熟审定最少。相关分析显示,吉林省玉米产量与生育期、单穗粒重、株高呈极显著高度正相关,与百粒重和穗位高达到显著中度相关,与穗长和穗行数无显著相关。20年间玉米的产量、生育期、单穗粒重、百粒重、株高和穗位高发生变化,且不同熟期变化不同,穗长和穗行数则没有显著变化。     

微胚乳超高油玉米子粒含油率的配合力研究

按Griffing方法4,用6个微胚乳超高油玉米自交系配制15个组合,研究微胚乳超高油玉米子粒含油率的配合力。结果表明:子粒含油率高的双亲在组配时有可能表现出超亲优势;子粒含油率的一般配合力(GCA)在各亲本间及特殊配合力(SCA)在各组合间均存在显著差异;子粒含油率的GCA效应与SCA效应之间无明显关系;以提高子粒含油率为育种目标,应选择具有较高子粒含油率和GCA效应值的自交系作亲本;子粒含油率有较高的遗传力,加性方差在遗传变异中起主要作用,子粒含油率宜在早代选择。     

花生主要经济性状遗传特点分析

用16个F4:5家系的384个株系和8个亲本、1个对照种为材料，研究了花生亲本5个产量性状和2个品质性状的遗传特点，讨论了在花生杂交组合选配上的应用。（1）亲本性状值与其一般配合力表现正相关。在产量性状的基因效应中，加性效应占优势，在品质性状上则是加性效应和非加性效应均很重要。（2）相对遗传力的变异较为复杂，既因亲本而异、又因性状而异，在单株饱果数、籽仁产量、出仁率、脂肪含量上小值亲本对大值亲本占优势，在百仁重、蛋白质含量上大值亲本占优势。（3）在组合选配时，应选用重要性状都好的品种作亲本、且双亲性状值差异不宜太大，即用“优×优”组合模式，以确保杂种后代中分离出较多期望型个体。     

引进玉米自交系穗部性状的配合力和遗传力研究

选用6个引进的玉米自交系,按照NCⅡ遗传交配设计配制了9个杂交组合（3×3）,研究了8个穗部性状的配合力和遗传力。结果表明：（1）同一自交系不同性状的一般配合力效应值不同,不同自交系同一性状的一般配合力效应值表现也不相同。穗行数、行粒数、轴粗受母本一般配合力效应均达到极显著水平。穗行、秃尖长、穗粗、轴粗受组合特殊配合力效应也都达到了显著或极显著水平。（2）不同组合同一性状和同一组合不同性状的特殊配合力效应值也不尽相同。一般配合力不能够完全决定组合的特殊配合力,一般配合力都高的双亲配组,得到高特殊配合力组合的概率较大：（3）所研究的8个穗部性状的广义遗传力由大到小顺序是：行粒数、穗行数、千粒重、轴粗、秃尖长、穗长、穗粗、穗粒重。狭义遗传力由大到小的顺序是：穗行数、轴粗、穗粒重、秃尖长、穗长、千粒重、穗粗、行粒数。其中,广义遗传力和狭义遗传力都较高的性状有穗行数和轴粗,均在75％以上,它们可以作为进行早代选择的指标。     

玉米百粒重全基因组关联分析

以100份玉米自交系为材料,通过对2019-2020年山西榆次和太谷两地百粒重数据的测定,计算最佳线性无偏差预测值,结合均匀分布于玉米基因组的44 935个SNP标记,基于GLM模型和FarmCPU模型对百粒重进行全基因组关联分析(Genome-wide association study,GWAS)。关联分析结果表明,共鉴定到25个与百粒重显著关联的SNP(P<2.324e^-5),其中,关联位点1＿274302441、1＿298518163和9＿32699254位于已定位粒重QTL(Quantitative trait loci)的bin内。在显著SNP位点的连锁不平衡范围内共挖掘出28个候选基因,其中,GRMZM2G116640(乙酰氨基葡萄糖转移酶)、GRMZM2G048733(ABA受体蛋白)、GRMZM2G106424(14-3-3类蛋白)和GRMZM2G024104(谷氨酰胺合成酶)等是重要的百粒重候选基因。