玉米穗部性状的基因效应分析

由８个亲本组成的双列杂交试验,分析了穗长、穗粗、穗行数、百粒重、单株籽粒产量的基因效应。Ｗｒ／Ｖｒ和Ｄ、Ｈ、（Ｈ／Ｄ）分析表明,除单株产量存在显著的上位性,不符合加性—显性模型外,其余４个性状均符合加性—显性模型。穗粗、穗行数以加性效应为主,穗长、百粒重、单株产量显性效应和上位性起主要作用;穗粗隐性基因为增效,显性基因为减效,其余性状均为显性基因增效,隐性基因减效;穗长、穗粗、穗行数的狭义遗传力较高为５０．８％～８７．９％,百粒重、单株产量较低为２１％左右;平均杂种优势效应按强弱顺序是单株产量＞百粒重＞穗长＞穗粗＞穗行数。     

基于穗部和籽粒相关性状的玉米杂种优势利用和研究

为了更好地利用玉米杂种优势,以国审玉米品种伟育618及其双亲为试验材料,对穗部性状和籽粒性状进行调查,计算各性状的遗传力和遗传效应,同时计算F₁杂种优势指数、相对杂种优势、中亲优势和超亲优势。结果表明,轴粗、穗行数、穗粗的遗传力较高,行粒数、穗长的遗传力较低;从遗传效应来看,除粒厚外,其余穗部性状和籽粒性状均表现为超显性效应,说明在选育穗部性状及籽粒性状等优良的杂交种时,更应该对双亲的轴粗、穗行数、穗粗等遗传力高的性状进行选择。除考虑父母本的穗部性状和籽粒性状外,还要考虑双亲间的杂种优势。对各性状间的杂种优势进行比较,穗重和穗粒重的中亲优势和超亲优势均高于其他性状,穗部性状杂种优势的平均值大于籽粒性状,因此,在玉米杂交种的选育过程中,穗重和穗粒重也是重要的选择依据。对遗传效应和杂种优势的分析表明,与籽粒性状相比,对玉米穗部性状的选择相对来说更为重要。     

10个玉米自交系穗部性状的配合力和遗传参数分析

以丹东农业科学院利用单倍体诱导方法育成的7个玉米自交系为母本、3个骨干系为父本,按P_1×P_2不完全双列杂交设计,用NCⅡ分析方法,对8个穗部性状的配合力及其群体遗传参数进行研究。配合力分析结果表明:自交系K6、X69、X18和XLL多个性状的一般配合力高,可直接利用。XLL×K6和X69×K6组合具有较强的杂种优势,有较大的增产潜力。通过对遗传参数的分析,对穗长、穗行数、行粒数、百粒重和出子率宜进行早代选择,而对产量性状、穗粗和秃尖长宜早晚代相结合进行选择。     

玉米穗部性状遗传和杂种优势分析

选用我国自20世纪60年代以来玉米生产上推广面积超过66.67hm²(1000万亩)的20个单交种及其32个亲本自交系为研究材料,在北京和山东德州两地种植,调查子粒容重、百粒重、穗长、穗粗和穗行数5个穗部性状。对自交系和杂交种各穗部性状做方差分析,并利用混合线性加显(AD)模型和MINQUE(1)法对穗部性状的遗传方差分量和遗传力进行了剖析,各性状均检则到了极显著的显性效应,广义遗传力均达到了极显著水平;容重和穗行数检测到了加性效应和显性效应,百粒重、穗长、穗粗3个性状未检测到加性效应;对20个杂交种穗部性状做了杂种优势分析。     

美国BSSS玉米群体穗部性状分析

为筛选优良种质资源,拓宽玉米的遗传基础,对引进的美国BSSS玉米群体中143个单株的穗长、穗粗、穗行数、行粒数、千粒重等性状及其与穗粒重的关系进行了相关分析.各性状均分离出优于对照自交系掖478的群体单株,其中穗粒重优于对照的占79.24％.选择到各性状均优于对照的群体单株15株.行粒数和千粒重对单株产量的直接作用为较大正效应,穗行数通过行粒数对单株产量的间接作用为较大正效应.因此,在BSSS玉米群体中选择行粒数偏多,千粒重偏重,穗行数适当偏多的后代,更有可能选育到丰产性好的种质资源.     

7个骨干玉米自交系穗部性状配合力的遗传分析

按Griffing完全双列杂交模式4设计,对7个自交系主要穗部性状进行配合力及遗传力分析,结果表明:(1)D902、苏65、1043单穗粒重GCA效应较高,丹大粗混穗粗,穗行数GCA效应较高.(2)21份组合中,苏65×1043、丹大粗混×96-132、丹大粗混×D902、1441×1043、1043×交51等组合单穗粒重SCA较高,为强优势组合.(3)穗长、穗粗、穗行数、百粒重4个性状受加性基因效应影响大,宜早代选择;株高、行粒数、穗位高、秃尖、单穗粒重受非加性效应影响大,宜晚代选择.     

玉米杂交种穗部产量性状灰色关联度分析

应用灰色关联度分析方法,对玉米杂交种穗部产量性状间的相关性进行了分析。结果表明:与玉米杂交种单穗粒重最为相关的性状是穗粒数,与单穗粒重关联度高的还有穗长、行粒数、粒深等,而其他几个穗部性状如轴粗、穗行数、穗粗、百粒重、秃尖、粒厚等与其关联度也较高。玉米杂交种穗部产量性状间具有复杂的相互关系。     

玉米穗部性状QTL定位与候选基因分析

本研究以热带玉米骨干自交系T32和QR273为亲本构建的150份F₂、F_2∶3分离家系为材料,利用简化基因组测序技术(GBS)对F₂单株的基因型鉴定,同时分别在甘肃张掖和贵州贵阳两环境条件下对F_2∶3家系的穗长、穗粗、穗行数、行粒数和秃尖长等5个穗部相关性状进行表型评价,采用完备区间作图法进行QTL定位。结果表明,两个环境下共检测到46个穗部相关性状QTL,分布于10条染色体上,可分别解释表型变异范围为1.89%～17.18%,可解释穗部性状表型变异大于10%的QTL有6个。结合公共数据库,利用生物信息学分析策略,预测出6个控制穗部性状变异的候选基因(Zm00001d041072,Zm00001d053048,Zm00001d011355,Zm00001d041073,Zm00001d030086,Zm00001d030088),这些基因所编码的蛋白具有植物生长发育、激素合成、营养成分转运和其他许多生物学功能,可作为后续基因图位克隆和分子辅助育种的候选靶标。     

在干旱和正常水分条件下玉米穗部性状QTL分析

穗部性状与产量密切相关,因此对其进行遗传剖析可为玉米高产育种提供理论基础,尤其是对干旱胁迫下的稳产有重要意义。本研究以玉米骨干亲本黄早四分别与自交系掖478和齐319进行杂交,构建了两套F_2:3群体(分别记为Y/H和Q/H)。在正常水分灌溉和干旱胁迫下对穗长、穗粗、轴粗、穗行数、行粒数、穗粒重和穗重等7个穗部性状进行了表型鉴定,采用基于混合线性模型的单环境分析和相同处理水平的联合分析方法进行了QTL分析。结果表明,在干旱胁迫下,2个群体的亲本及F_2:3家系的各性状值均低于正常水分条件,且穗粒重与穗长、穗重、穗粗呈正相关。在干旱胁迫下和正常水分条件下,通过两种检测方法共定位到75个玉米穗部性状QTL,其中Y/H群体共定位了20个QTL,分布在第1、第2、6、第5、第7、第10染色体上;Q/H群体共定位了55个QTL,分布在第2、第3、第4、第5、第6、第7、第9、第10染色体上;但是在干旱条件下两群体分别只检测到4个和19个QTL,明显低于正常水分条件下检测到的QTL数目。通过联合分析只检测到3个QTL与环境发生显著互作和6对QTL存在上位性互作效应,说明玉米穗部性状的遗传基础较为复杂。同时还发现,Y/H群体在正常灌溉与干旱条件下检测到2个一致性的QTL,分别是qKRE1-5-1和qKRE1-7-1,对表型变异解释的变化范围是6.15%~19.48%;Q/H群体检测到3个一致性QTL,分别是qKRE2-5-1、qGW2-10-1和qKRE2-3-1,对表型变异解释的变化范围是7.14%~16.65%,说明这些QTL受环境影响较小,能够稳定遗传,可以作为分子标记辅助选择的候选区间应用于玉米穗部性状抗旱性改良。     

农田土壤养分变化与玉米穗部性状及产量的关系

（西北农林科技大学农学院,陕西杨凌712100）     

玉米DH系的表现及其同工酶电泳分析

以孤雌生殖诱导系高诱1号诱导的单倍体植株为材料,由单倍体加倍后获得的DH系性状上表现高度一致,其中一些DH系的长势和果穗性状达到了育种上的要求.DH系的过氧化物酶和酯酶同工酶电泳表明,部分DH系具有母本谱带,部分具有父本谱带,由此说明,孤雌生殖诱导系诱导单倍体具有一定的随机性.     

玉米DH系15D969超多穗行数的遗传分析

以超多穗行数DH系15D969和低穗行数自交系PH6WC、X901m组建的2个6世代群体（P₁、P₂、F₁、B₁、B₂和F₂）为材料,运用主-多基因混合模型遗传分析方法对穗行数进行遗传分析。结果表明：材料Ⅰ的F₁穗行数平均优势为-1.11%,为2对主基因加、显、上+多基因加、显混合模型,主基因遗传率为12.22%~96.37%,多基因遗传率为0~61.16%;材料Ⅱ的F₁穗行数平均优势为1.16%,为2对主基因加+多基因加、显混合模型,主基因遗传率为6.48%~54.18%,多基因遗传率为4.77%~67.23%。说明,穗行数由主基因和多基因共同主导,DH系15D969的超多穗行数由不完全显性多基因控制。     

玉米Reid种质DH系遗传分析

为探讨玉米Reid种质遗传改良效果,本研究以Reid类群重要种质J1491、J1492、J1493、J1495、J1498与PH6WC构建基础群体,通过DH技术育成DH系,经鉴定从中选取5个代表DH系6DH6、6DH7、6DH9、6DH10、6DH12作母本,以Non-Reid群5个优良自交系作父本,按NCII设计组配25个杂交组合,对DH系单株产量及其构成因素的杂种优势、配合力和相关方面进行了研究。结果表明,单株产量杂种优势以组合6DH7×J1628最高为180.22%,组合6DH12×J1673最低为54.94%;单株产量一般配合力效应值最高的有6DH7和6DH10,穗长、穗粗亦为正效应,因此认为6DH7和6DH10更具应用潜力;特殊配合力效应值最高的组合是6DH7×J1673。各产量性状中穗长、穗粗和秃尖长,狭义遗传率高,主要以基因加性效应为主。本研究为鉴定有潜在价值的DH系及杂交种提供选择,为玉米遗传改良提供参考。     

辣椒DH群体果实性状的分离及与F2群体的比较

为分析DH群体的遗传稳定性及其DH群体内性状分离与同来源的F2群体之间异同，本研究利用辣椒花药培养技术，构建一个由“羊角椒(97403)×方灯笼甜椒(97410)”的杂交而成的牛角椒组合作为供体的且由103个DH系组成的DH群体，对该DH群体进行单果重等5个主要果实性状的遗传表现进行分析，并与同来源的F2群体进行比较。结果表明：原供体及其双亲的5个果实性状的变异系数均较小，三者之间的各性状均存在显著差异，说明原供体及其双亲的整齐一致性；对DH群体和F2群体各性状的平均值、变异系数及其性状分离区间的分析和对比结果表明，5个果实性状均是受多基因控制的数量性状，且由于基因重组无论是DH群体还是F2群体均能产生正向和负向两个方向的超亲基因型。但DH群体与F2群体比较各性状的分离区间明显增大，超亲分离类型明显增加，且获得的各DH系均为稳定遗传的自交系，提高了花培育种的选择效率。     

玉米秃尖性状的基因效应与遗传变异分析

为了研究玉米秃尖性状的遗传规律,选取典型的不秃尖自交系Lx9801、Lx00-1、Lx01-3和秃尖自交系Wx04-1、Wx04-2、掖502配制6×6完全双列杂交组合,采用加性-显性-母体效应遗传模型(ADM模型)对试验结果进行分析。结果表明,玉米秃尖性状主要受遗传控制,狭义遗传率为0.6328,广义遗传率为0.9098,并且不存在母体效应;同时秃尖长度与穗长、穗粗、穗行数、行粒数、轴粗都有显著的正相关。     

质量-数量性状遗传参数估计的P1、 P2、 DH联合分析方法

本文提出利用亲本P1、 P2及其DH三个群体联合分析包括两个位点主基因控制的质量-数量性状遗传的统计方法, 共建立了五类共22个遗传模型, 进而, 可采用AIC信息准则选择最适模型, 并通过适合性检验对所选择的遗传模型做进一步的检验。     

陆地棉早熟性状多世代联合遗传分析

【目的】旨在探讨连续世代陆地棉早熟性状遗传规律。【方法】以陆地棉中751213和鲁棉研28为亲本,通过对P_1,P_2,F_1,F_2和F_(2:3)5个世代联合分析,研究株高、果枝始节、始节高度、花铃期、播种至开花和全生育期等早熟性状的遗传模型。【结果】株高和果枝始节的最佳模型为1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合模型(D);播种至开花时间最佳模型为1对完全显性主基因+加性-显性多基因模型(D-3);全生育期最佳模型为2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因模型(E);花铃期和始节高度最佳模型均为1对负向完全显性主基因+加性-显性多基因模型(D-4)。【结论】上述对陆地棉早熟性状的混合遗传模型分析结果,有助于阐明陆地棉早熟性状遗传规律。     

玉米产量性状主基因-多基因遗传效应的初步研究

利用主基因 -多基因遗传模型 ,以玉米杂交组合农大 3138的P1,P2 ,F1和F2∶3 家系为材料 ,联合分析了玉米产量性状的遗传效应。结果表明 :穗长、穗粗、穗重和单株粒重是由多基因模型控制 ;行粒数和千粒重检测到 1对完全显性主基因 ,穗行数和秃顶长存在 2对主效基因 ,而且穗行数的 2对主效基因之间存在互作效应。同时对不同方法计算出来的遗传率作了比较 ,认为存在主效基因的性状遗传率偏低的原因是由于基因的显性作用所致。讨论了不同产量性状的育种对策