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。     

棉花Bt转基因品系的配合力和杂种优势表现

五个转基因品系和受体冀棉321配制成双列杂交,通过对产量性状和纤维品质的两年试验分析,结果发现:与受体品种相比,转基因品系的农艺性状有显著变化,说明转基因过程也会使部分农艺性状得到改善。转基因品系间的一般配合力有显著差异,其中有两个品系表现显著的正向一般配合力。杂交种F1的表现也呈现显著差异;两个不同转基因品系间的杂种优势,低于转基因品系与受体品种间的杂种优势。这些变异可能是Bt插入引起的,不同插入位点的相互作用可能会降低杂种优势。     

陆地棉优异种质间的杂种优势和配合力分析

采用 NC 交配设计 ,对包括转基因抗虫棉、常规棉、柱头外露种质系、彩色棉等 1 0份陆地棉优异亲本交配后 ,杂种 F1的 1 0个性状的杂种优势和配合力进行了分析。结果表明 ,皮棉产量超高优势的平均值为 - 2 .91 % ,1 0个组合具正向的杂种优势 ;中亲优势的平均值为 2 2 .45 % ,2 1个组合均具有正向的中亲优势 ;竞争优势的平均值为 -1 4.2 1 % ,4个组合出现正向竞争优势。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 ,多数性状 F1代平均值与中亲值和低亲值相关性密切。配合力上 ,新棉 33B、680 2、94AP1 4、96- 67、 99- 1 6和 99- 5 5表现较显著的GCA效应 ;SCA效应显著的 7个性状中 ,A1 B3、A4B1、A5 B3等组合有 6个性状的 SCA效应值为正。     

粳型光敏核不育系主要农艺性状的配合力及杂种优势

用４个不同来源的粳型光敏核不育系和８个恢复系组成４×８不完全双列杂交，分析了抽穗期、株高、穗长、每穗总粒数、单株有效穗数、每穗实粒数、结实率和千粒重等９个主要农艺性状的一般配合力和特殊配合力效应以及Ｆ１优势表现。结果表明，杂种性状主要受亲本一般配合力的作用，用亲本的一般配合力可预测杂种优势。一般配合力较强的不育系是９１－３２ｓ，恢复系是Ｃ８４２０、９０２２和９２０１６等，单株产量特殊配合力好的组合是９１－３２Ｓ／Ｃ８４２０和９１－３２Ｓ／９２０１６分别比生产上大面积应用冀梗８号增产５６．５７％和５１．８１％。     

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.     

高粱新选不育系A2F4A,A1356A配合力分析

用不完全双列杂交方法,对新选不育系Ｆ４Ａ,３５６Ａ及目前生产上常用的３个不育系９个恢复系进行了配合力及遗传效应的分析,株高,穗长,穗茎粗,开花期,穗重,穗粒重,穗粒数和千粒重等８个性状的分析结果表明,所有亲本各性状配合力方差均达到极显著水准,在全部被研究性状的遗传控制中,加性基因效应占主导地位,５个不育系中,Ａ２Ｆ４Ａ在全部８个性状上的一般配合力效应值最高,恢复系８６４３变在株高,穗重,穗粒重和开     

新选甜高粱不育系和恢复系的配合力分析

采用不完全双列杂交方法分析新选甜高粱不育系和恢复系的配合力.结果表明,不育系中一般配合力较高的有A3R111和A1Tx623,恢复系中一般配合力较高的有甜C-1-1.A27050×甜C-1-1,A3R111×甜C-1-1是两个较优的杂交组合.加性方差与基因型方差的比值依次是茎粗＞穗长＞榨汁率＞株高＞鲜重＞锤度＞穗粒重.在杂交种选配时,茎秆产量方面应当首先考虑双亲茎粗的配合力,子粒产量方面应当首先考虑双亲穗长的配合力.     

先锋玉米种质改良系的配合力及杂种优势分析

本研究以分属于5个杂种优势群的自交系B503、B121、B17、B511、B198为测验种,采用不完全双列杂交,与5个先锋玉米种质改良系A101、A203、A302、A306和A425组配25个杂交组合,分析先锋玉米种质改良系的主要农艺性状的配合力及杂种优势。结果表明,改良系A101和A302单株产量及相关性状一般配合力表现较好,在玉米育种方面具有广阔的应用前景;组合A302×B17、AJ425×B503、A306×B121是与产量相关的性状的特殊配合能力综合最优的三种组合;A302×B121、A101×B121、A101×B198、A306×B121、A101×B503是单株产量综合配合力和杂种优势突出的组合。先锋玉米种质改良自交系可与旅大红骨类群、塘四平头、PN78599热带种质玉米自交系杂交组配出强优势玉米杂交种。     

生育进程相近的谷子杂交种两系亲本的选育及其杂种优势分析

利用“两系”进行谷子杂种优势制杂交种时,不育系抽穗期和开花期常较恢复系早,二者只有错期播种才可在花期相遇并杂交结实。通过改良现有不育系与抗除草剂恢复系抽穗期和开花期,选育出符合谷子“两系”改良育种目标的优良高度雄性不育系3个（Y1A、Y2A和Y3A）及抗除草剂拿捕净恢复系5个（K17-1、K18-49、K18-54、K18-62和K18-70）,按NCII不完全双列杂交组配15个组合,分析亲本和杂交组合配合力、超亲优势及超标优势,预测其杂种优势。结果显示,亲本的配合力各不相同,有不同优良农艺性状选择方面利用价值;杂交组合间各性状超亲优势和超标优势表现存在差异,但杂种优势无关联、无规律性,分析预测亲本存在杂种优势。同时,“两系”亲本各自性状表现优良,选出的杂交组合Y3A×K18-49具有强杂种优势,可作为苗头杂交种继续进行杂种优势育种。本研究结果为谷子杂交种制种提供了可同期播种的“两系”亲本及苗头优良杂交种,简化了谷子杂交制种环节。     

水稻三系不育系G 98 A组合测配及配合力分析

对G98 A进行大量组合测配,从产量及产量构成因素分析G98 A与Ⅱ-32 A、中九A的配合力,结果表明:G98 A配合力与Ⅱ-32 A、中九A相当,G98 A配组组合千粒重最高,有效穗、穗粒数、结实率均介于Ⅱ-32 A和中九A配组组合之间,大穗大粒是G98 A配合力表现的主要优势.     

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。     

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。     

陆地棉显性无腺体品系杂种优势及配合力研究

以７个显性无腺体陆地棉品系和４个常规品种（系）为材料，按ＮＣＩ设计，对２８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，２８个组合所研究的１５个性状中全部具有中亲优势，６个性状具有高亲优势，４个性状具有竞争优势；配合力分析的１１个性状中，株高、衣分、纤维长度和麦克隆值主要受基因加性效应控制，而子棉产量、皮棉产量、单株铃数、铃重和子指等性状同时受基因加性和非加性效应作用，显无０７３是丰产的显性无腺体品系，而显无２６０是较好的优良品系，组合显无０７３Ｘ泗棉２号在重要性上表现较好。     

鸡脚叶标记的三系杂交棉杂种优势的表现

陆地棉的叶大多为阔叶型,鸡脚叶(基因符号:L0)是阔叶的显性突变性状,呈鸡爪形。鸡脚叶棉花具有群体通风透光性能好、对虫害有抗避性能和早熟等优点。鸡脚叶又是良好的杂种标记性状,便于制种和保障纯度。为此,将鸡脚叶性状转育到棉花细胞质雄性不育系、保持系和恢复系中,育成了具有鸡脚叶标记的不育系、保持系和恢复系,用鸡脚叶不育系与阔叶恢复系杂交,或阔叶不育系与鸡脚叶恢复系杂交,获得鸡脚叶标记的三系杂交棉组合,以研究其杂种优势的表现。1材料和方法供试棉花亲本材料共有10个(表1)。试验的交配设计为NCⅡ交配设计,以不育系为母本,与…     

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。     

棉花转基因材料的获得及主要农艺性状变异分析

 利用不同棉花受体材料进行花粉管通道法遗传转化研究。通过卡那霉素鉴定、抗虫性鉴定和PCR分子生物学鉴定,证明已成功将Bt基因转化到泗棉3号、辽棉15、中棉所19、中棉所29母本、中棉所35、中棉所36等棉花材料中。通过对转基因材料后代与非转基因材料的铃重、衣分和纤维品质等差异分析,发现花粉管通道转基因后代材料存在广泛的变异。     

三个陆地棉水孔蛋白基因的克隆与表达分析

从陆地棉SSH-cDNA文库的测序结果中得到一条具有完整ORF的陆地棉水孔蛋白基因序列,将其命名为GhAQP2。以该基因编码的氨基酸序列为探针,在棉花EST数据库经同源搜索得到2个相似性较高的EST,利用RACE技术获得其全长cDNA序列,将其基因命名为GhAQP3和GhAQP4。基因结构分析发现GhAQP2和GhAQP3各有4个外显子,3个内含子;GhAQP4有3个外显子,2个内含子。生物信息分析表明3个基因编码蛋白均含有6个跨膜区,2个NPA结构域,其氨基酸序列具备MIP超家族典型的蛋白保守区序列特征。多序列比对发现3个基因的氨基酸序列与其他物种PIP2类水孔蛋白氨基酸序列具有很高的同源性。qRT-PCR分析表明,GhAQP2在纤维伸长后期优势表达,GhAQP3在下胚轴和子叶中高表达,GhAQP4在纤维伸长前期优势表达,推测3个基因在不同的组织中发挥作用。GhAQP2在20DPA优势表达,为研究该基因在纤维伸长向次生壁加厚期转化过程中的表达调控提供了重要信息。