甘蓝型油菜白花性状的主基因+多基因遗传分析

 【目的】对甘蓝型油菜白花性状进行量化观察,研究其数量遗传特性,为育种利用提供理论依据。【方法】利用扫描仪和颜色提取软件对油菜新鲜花瓣进行处理,获得花瓣颜色特征值（CIE RGB值）,选择能反映花瓣颜色差异的B值,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合（HW243×HZ21-1和HW243×中油821）的P1、P2、F1、B1、B2和F2世代群体进行分析。【结果】甘蓝型油菜白花性状表现为一数量性状,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因作用为主,多基因的作用相对较小。两对主基因的加性、显性和上位性效应均具有较大的作用。在F2群体中主基因的遗传率为96.94%和95.83%,多基因遗传率为3.93%和2.47%;在B1群体中主基因的遗传率为54.58%和49.57%,多基因遗传率分别为35.64%和46.9%;在B2群体中主基因的遗传率为98.14%和97.67%,多基因遗传率分别为0.98%和2.06%。【结论】甘蓝型油菜白花性状具有数量性状的遗传特性,其遗传符合两对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因遗传模型,以主基因效应为主,多基因效应相对较小。主基因的遗传力较高,受环境影响较小。     

甘蓝型油菜含油量的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析方法,研究了甘蓝型油菜1064-3×H105(组合Ⅰ)和1064-4×H134(组合 Ⅱ)的P1、P2、F1、B1、B2和F2 6个世代含油量的遗传.含油量次数分布显示2个组合的B1、B2和F2群体均呈连续分布且显示多峰,呈明显的主基因+多基因遗传的特征.遗传分析结果表明:2个组合的最佳遗传模型均为D-2模型,即一对加性主基因+加-显性多基因混合模型.2个组合中,广义遗传率为47.87%～65.13%,平均为53.70%;而环境变异占表型变异的34.87%～52.13%,平均为46.30%,可见油菜含油量性状受基因型和环境双重影响.2个组合中,多基因遗传率为15.22%～60.41%,平均为45.32%;而主基因遗传率为2.26%～33.10%,平均为8.38%,表明含油量的遗传体系中,微效多基因的遗传贡献占主要部分,高含油量育种应在高世代进行选择.     

甘蓝型油菜株高及其相关性状的主基因+多基因遗传分析

油菜株高对产量、抗逆性尤其是抗倒伏性有重要影响,适当降低株高可提高油菜抗性和收获指数进而提高产量。甘蓝型油菜(Brassica napus L.)矮秆自交系‘74-1002’具有早熟、分枝多、抗倒伏等优良性状,是进行油菜株高遗传和矮化育种的良好材料。以高秆甘蓝型油菜自交系‘HN92’为母本,‘74-1002’为父本,杂交构建6世代遗传群体(P1、P2、F1、F2、B1和B2),对6世代群体的株高及其相关性状进行度量,采用主基因+多基因混合遗传模型进行遗传分析。结果表明:株高(PH)、主花序长度(MIL)及一次有效分枝高度(VBH)均受到2对加性主基因控制,并存在加性—显性多基因效应,PH和MIL的最适遗传模型为E-0模型(MX2-ADI-ADI),VBH的最适遗传模型为E-3模型(MX2-A-AD);有效分枝节间距(IL)和有效分枝数(BN)的遗传均只受加性—显性—上位多基因控制,无主基因效应,其最适遗传模型为C-0模型(PG-ADI)。在B1、B2和F2世代中,PH的主基因+多基因遗传率最高,分别为71.22%、78.71%、81.87%;其次是VBH和MIL,分离世代主基因+多基因平均遗传率分别为57.10%和44.09%;IL和BN的遗传率偏低,3个世代主基因+多基因平均遗传率分别为15.24%和9.68%。相关性分析表明:PH与VBH、MIL和IL的相关性表现为极显著的正相关,相关系数分别为0.533、0.721和0.520。因此,在甘蓝型油菜理想株高育种进程中,在早代对株高进行选择是有效的,该研究也为后期开展株高相关性状QTL分析奠定基础,有利于加快油菜株高分子标记辅助育种进程。     

甘蓝型油菜油酸含量的主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因 多基因的多世代联合分析方法,对甘蓝型油菜杂交组合8087 × 8108的P1、P2、F1、B1、B2和F2 等6个世代种子油酸含量进行分析,结果表明:(1)该组合油酸含量受2对加性-显性-上位性主基因 加性-显性-上位性多基因控制遗传;(2)该杂交组合的B1、B2和F2群体油酸含量主基因遗传力为43.83 %～94.71%,多基因遗传力为0.65 %～30.85 %,表明该组合油酸含量是由两对主基因 多基因共同控制的,并以主基因遗传为主;(3)油酸含量以加性效应和上位性效应为主,显性效应比较小.     

甘蓝型油菜叶绿素含量的主基因+多基因遗传分析

油菜是我国食用油的主要原料,为了明确甘蓝型油菜叶片叶绿素含量的遗传机制,指导以高产及品质性状为目标的高光效育种实践,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传分离分析方法,以甘蓝型油菜高叶绿素含量品系APL01、低叶绿素含量品系Holly及2个品系杂交后衍生的198个重组自交家系群体(AH群体目前已发展到F_2:13代)为材料,利用SPAD-502叶绿素仪于2019—2021连续3年测定9张叶片期叶片的叶绿素含量,进行3个年份环境的叶绿素含量的遗传分析。结果表明,在3个年份环境下,该群体中叶片的叶绿素含量存在广泛变异,叶绿素含量的变异系数分别为9.57%、8.45%、10.49%,频率分布图呈正态分布,符合主基因+多基因遗传特点。叶绿素含量最适模型为MX3-AI-AI,即3对加性-上位性主基因+多基因加性-上位性混合遗传模型,3个年份环境下主基因的遗传率为分别为63.22%、73.09%、73.33%,多基因遗传率分别为35.70%、26.32%、25.94%。主基因和多基因共同决定了油菜叶片叶绿素的含量,以主基因的遗传贡献占主要部分。     

辣椒果实性状主基因+多基因遗传分析

以西北农林科技大学蔬菜种质资源创新实验室提供的辣椒品系AA5与CK18为亲本构建F₂代群体,统计调查群体各性状的分离情况,经相关性分析以及主基因+多基因遗传分析的方法来获得辣椒6个果实性状的主基因模型以及遗传效应。结果表明：6个果实性状皆是受主基因调控的数量性状,而且其相关性密切。辣椒果形指数、果肉厚度和果宽等3个性状中存在两组等加性主基因,属于2MG-EA模型;果长和单果质量存在两组加-显性主基因,属于2MG-AD模型;果皮硬度性状的遗传属于1MG-AD模型,存在一组加-显 性主基因。辣椒的果形指数和单果质量第1对主基因的正加性更显著。果皮硬度和果长性状的主基因效应为负显性以及正加性。果宽和果肉厚度性状的两对主基因表现为正向等加性。主基因遗传率∶单果质量（53.69）>果宽（48.42）>果长（34.67）>果肉厚度（25.42）>果皮硬度（22.91）>果形指数（22.23）。因此辣椒的这6个果实性状不宜于低代开展选育。研究结果为本材料的后续分子标记以及更高效、更具针对性的辣椒分子选育工作提供理论参考。     

西瓜果实硬度性状主基因+多基因遗传分析

研究以硬果皮果肉野生西瓜"PI186490"为母本,以果皮果肉硬度适中栽培西瓜"LSW-177"为父本,构建六个世代群体。利用主基因+多基因混合遗传模型多世代联合分析法,分析2014~2015两年获得的两套六个世代群体(P_1、P_2、F_1、BC_1P_1、BC_1P_2和F_2)各中心及边缘果肉硬度、果皮厚度和硬度遗传特点。结果表明,中心果肉硬度和果皮厚度遗传符合C-0模型,加性-显性-上位性多基因控制,多基因的加性和显性效应均为正向,多基因上位性效应累计为正向。边缘果肉硬度遗传符合D-4模型,由一对负向完全显性主基因+加性-显性多基因控制,主基因遗传率为19.97%,多基因遗传率为3.25%,主基因遗传起主导作用。     

甜玉米茎秆强度性状的主基因+多基因遗传分析

【目的】研究甜玉米茎秆强度性状的遗传模型,为甜玉米抗倒伏育种提供理论依据。【方法】以2个茎秆强度差异较大的自交系T49(抗倒伏)和T56(易倒伏)为亲本配制杂交组合,用"主基因+多基因混合遗传模型"分析方法对甜玉米茎秆强度性状进行分析。【结果】茎秆穿刺强度最佳遗传模型为D-0(1对加性-显性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为74.07%,45.30%,57.78%;茎秆抗压强度最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为44.15%,40.83%,62.97%;茎秆弯折性能最佳遗传模型为E-0(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因混合遗传模型),BC_1、BC_2、F_2主基因遗传率分别为69.79%,40.89%,89.46%,3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对早期世代可进行玉米抗倒伏性遗传改良和选择,同时注意一定的环境因素,采用聚合回交或轮回选择来累积微效基因以提高育种效率。     

辣椒果实硬度性状的主基因+多基因遗传分析

以辣椒软果自交系830( P1)和硬果自交系832(P2)为双亲,构建P1、F1、P2、B1、B2和F2共6个家系世代群体,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对该6个世代群体进行多世代联合分析,结果表明:辣椒果实硬度遗传符合1对加性主基因+加-显性多基因遗传模型.主基因的加性效应为0.159,多基因的加性效应和显性效应均为负向效应.且在分离世代中,多基因的遗传率均比主基因的遗传率高,环境方差对表型方差的影响占很高比重,即环境对果实硬度的遗传影响较大.     

糯玉米种子活力性状的主基因+多基因混合遗传分析

【目的】探索鲜食型糯玉米种子活力的遗传模型,为糯玉米种子活力研究提供理论基础。【方法】以种子活力有显著差异的糯玉米自交系N34（P₁）和N56（P₂）为亲本,配制F₁、B₁、B₂、F₂群体,利用主基因＋多基因混合遗传模型分析方法,对种子活力3个相关指标（发芽势、电导率和活力指数）的遗传模型进行分析。【结果】鲜食糯玉米发芽势最佳遗传模型为2对加性-显性-上位性主基因＋加性-显性-上位性多基因混合遗传模型,B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为66.62%,49.10%和92.94%;电导率最佳遗传模型为1对加性-显性主基因＋加性-显性多基因混合遗传模型,B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为57.75%,57.96%和65.14%;活力指数最佳遗传模型是2对加性-显性-上位性主基因＋加性 显性多基因混合遗传模型,B₁、B₂和F₂主基因遗传率分别为66.49%,48.02%和89.49%。3个性状均以主基因遗传为主。【结论】在育种实践中,对糯玉米种子活力的遗传改良和选择可在低世代进行,同时可采用聚合回交或轮回选择来积累有效修饰基因和微效基因,以提高育种效率。     

爆裂玉米雄穗性状主基因+多基因遗传分析

应用植物数量性状主基因＋多基因混合遗传模型,以爆裂玉米杂交组合吉爆902的P1、F1、P2、B1：2、B2：2和F2：3,6个家系世代群体为材料,对雄穗性状进行多世代联合分析。结果表明：爆裂玉米雄穗长度由1对完全显性主基因＋加性．显性多基因控制遗传;雄穗分枝数由多基因控制遗传。B1：2、B2：2、F2：3三个家系世代雄穗长度主基因遗传率分别为54．01％、58．88％、58．62％,雄穗分枝数多基因遗传率分别为86．82％、85．28％、84．82％。     

甘蓝型无花瓣油菜的生长发育特性

为了解无花瓣油菜在花瓣消失后的生长发育特性,对贵州省油菜研究所育成的甘蓝型优质无瓣油菜品系与有瓣油菜进行了对比观察鉴定与分析。结果显示:1)无花瓣油菜的花器官除没有花瓣外,其他各部分(花萼、雄蕊、雌蕊及蜜腺)与其有瓣近等基因系无明显差异。2)有瓣油菜品种每朵单花花瓣发育所需的干物质为3.98g,占花器官总重的34.22%,花瓣消失后如果这些节省的能量全部流向籽粒,则理论上可获15.92%的增产,这尚不包括开花后花瓣强烈呼吸所消耗的部分。3)不论是哪一胞质类型的无瓣油菜在初花后其节能减耗的优势都有不同程度体现,具体表现在干物质积累速率均明显超过正常有瓣油菜,但由于白菜型和埃塞俄比亚芥两类胞质无瓣系的生长势从苗期起就一直普遍较弱,其总生物产量还是未赶上有瓣品种且差异较大,而只有甘蓝型胞质无瓣系的总生物产量明显超过有瓣品种。4)无瓣油菜普遍表现有效分枝位显著降低,分枝数明显增多;总开花数明显增加及有效角数增多;角粒数略有增加。     

花椰菜内叶盖球性状的主基因+多基因遗传分析

为明确花椰菜内叶盖球性状的遗传规律,选择内叶盖球度高的花椰菜高代自交系与内叶盖球度低的花椰菜多代自交稳定纯系构建P_1、P_2、F_1、BC_1、BC_2和F2的6个联合世代群体,利用植物数量性状主基因+多基因联合分离分析方法,研究控制花椰菜内叶盖球性状的基因分离规律。两年的研究结果显示:花椰菜内叶盖球度性状由2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性-上位性多基因控制(符合E-0遗传模型),其中两对主基因具有明显的负向加性效应;两对主基因的显性效应则分别为正向和负向,且第一对主基因显性度相对较高;两对主基因具有明显的负向互作效应。2012年,BC_1、BC_2和F2的主基因遗传率分别为55.96%、74.84%和81.09%,广义遗传力分别为84.99%、84.11%和89%,环境变异占比相对较小;2013年,BC_1、BC_2和F2的主基因遗传率分别为69.95%、70.96%和84.27%,广义遗传力分别为79.43%、80.91%和84.28%,环境变异占比相对较小。表明花椰菜内叶盖球性状的遗传主要受到2对主基因+多基因的控制,且主要受主基因遗传的影响,整体受环境影响较小,本研究为以内叶盖球性状为育种目标的花椰菜育种提供了科学依据。     

辣椒单株结果数性状的主基因+多基因遗传分析

为探究辣椒单株结果数的遗传机制,以单株结果数差异较大的辣椒材料XHB(P₁)和B14-01(P₂)为亲本,构建四世代遗传家系即P₁、P₂、F₁、F₂。运用主基因+多基因多世代联合分析法,研究辣椒单株结果数的遗传规律。结果表明：辣椒单株结果数符合2对加性-显性-上位性主基因模型(2MG-ADI)。2对主基因的加性效应值d_a、d_b分别为-16.33、-13.05,2对主基因的显性效应值h_a、h_b分别为-10.02、-2.51。2对主基因间的加性×显性(j_ab)互作效应和显性×加性(j_ba)互作效应的效应值分别为8.69和12.93,加性×加性上位性(i)互作效应值为6.86,显性×显性(l)的互作效应值为7.23,主基因间的效应以加性效应为主,其次是加性×显性上位性互作效应。主基因遗传率为68.10%,环境引起的变异占比31.9%...     

不结球白菜株高性状主基因+多基因遗传分析

应用主基因 多基因6个世代联合分离分析方法对不结球白菜SI×秋017组合的株高性状进行了分析.结果表明,SI×秋017组合的株高性状遗传受1对负向完全显性主基因 加性-显性多基因控制,主基因加性效应为5.79;多基因加性效应为-7.85,多基因显性效应为14.95;B1、B2和F2世代株高的主基因遗传率分别为33.28%、37.05%和51.68%;多基因遗传率分别为5.84%、12.67%和1.34%,说明F2世代株高表现出较高的主基因遗传率,并受环境影响.对SI×秋017组合株高性状的改良要以主基因为主,同时注意环境的影响.     

爆裂玉米膨胀倍数性状主基因+多基因混合遗传分析

以爆裂玉米杂交组合吉爆902(吉812×吉704)的P1、F1、P2、B1:2、B2:2和F2:36个家系世代群体为材料,应用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对爆裂玉米膨胀倍数进行多世代联合分析,结果表明:膨胀倍数受1对加性主基因+加性–显性多基因控制遗传。主基因存在加性效应,加性效应为负值(h=-0.2868)。该组合的膨胀倍数不存在杂种优势,多基因加性效应及显性效应为负,多基因效应使F1代的膨胀倍数减少。该杂交组合的B1:2、B2:2、F2:3群体的膨胀倍数主基因遗传力分别为27.5%、2.6%、19.0%。     

甘蓝型油菜无花瓣黄子品系选育

为选育甘蓝型无花瓣黄子高油油菜(Brassica napus L.)品种,以显性黄子油菜品系06H440为母本,与自育黑子无花瓣品系AP1进行杂交、回交和连续多代自交,不同回交世代群体隔离种植,以无花瓣和黄子性状为选择标记,采用单株选择和混合选择相结合,品质筛选和抗病鉴定相结合,选育出一系列甘蓝型无花瓣黄子油菜品系.这些品系表现出完全无花瓣、黄色种皮、品质符合低芥酸和低硫甙指标、舍油量高、抗菌核病能力较强及可作为亲本配制高产高油杂交油菜品种等多项优良性状.     

甘蓝型黄籽油菜株型性状的遗传分析

采用ADM混合线性模型,对7个不同基因型的甘蓝型黄籽品系配制的双列杂交资料的株型性状进行遗传分析。结果表明,株型性状主要由加性效应和显性效应共同决定,环境对株型性状有一定影响而母体效应影响很小。基因效应分析仅发现[Span×青花菜]×Primor,84-57 N-9~(10万)×88-14有较理想的株型结构。     

茄子果形性状的主基因+多基因混合模型遗传分析

以椭圆形茄‘湖南小圆茄’和南方紫长茄‘海南紫茄’为亲本建立4世代联合群体(P1、P2、F1、F2),采用植物数量性状主基因+多基因混合遗传模型对果形性状进行分析.结果表明:果长、果径、果形指数性状的最优模型分别为E_1(2对加性-显性-上位性主基因+加性-显性多基因)、E_A(2对等加性主基因+加性-显性多基因)、E_6(2对等显性主基因+加性-显性多基因).3个性状的主基因遗传率分别为89.0%、58.8%、78.4%,多基因遗传率分别为2.7%、4.7%、8.3%.因此,育种中既要重视利用主基因,也要考虑多基因对性状的影响;对果长、果形指数的选择可以在育种早期进行.