玉米植株不同部位含水量遗传主效应及其与环境互作效应的研究

采用基因型×环境互作效应的加性-显性-母体遗传模型(ADM模型)分析方法,研究玉米叶片、子粒、茎秆、叶鞘、苞叶、穗轴等含水量遗传主效应及其与环境互作遗传效应。结果表明,子粒含水量同时受加性效应、显性效应、母体效应控制;叶片含水量同时受加性效应、显性效应遗传主效应控制;茎秆受显性效应遗传主效应控制。子粒、叶片、茎秆含水量等性状不同遗传控制体系受基因型×环境互作效应显著影响,对这些性状的选择效果受环境影响较大,宜在较晚世代进行选择。     

玉米DH系15D969、D1279株高、穗位高的遗传育种效应研究

利用2份低穗位高DH系(15D969、D1279)、5份自交系(A6、PHB1M、B20、PH4CV、PH6WC)进行杂交、回交试验,对株高、穗位高效应进行研究分析。结果表明,DH系15D969所具有的低株高、低穗位高由隐性基因控制。相对于PH6WC×A6,15D969与PH6WC杂交效应不表达;DH系D1279同时具有高株高隐性基因和低穗位高部分显性基因,杂交组合PH6WC×D1279株高、穗位高显著低于先玉335(PH6WC×PH4CV),改良效果显著。     

红米水稻抗氧化活性成分的遗传效应与环境互作

【目的】剖析红米水稻总酚、总黄酮、原花青素和花色苷的遗传效应,为高营养价值红米杂交稻的培育提供参考。【方法】以8个红米恢复系为父本,6个不育系为母本,配制48个杂交组合为遗传材料,利用加性-显性遗传模型(AD模型)及统计方法,分析在不同环境下红米水稻抗氧化活性成分的遗传效应、杂种优势、遗传相关及其与环境互作。【结果】花色苷、原花青素、总酚和总黄酮主要受遗传主效应控制,其中原花青素、总酚和总黄酮总狭义遗传率高,以基因加性效应为主,低代选择有效;花色苷以显性效应为主,适宜中、高世代选择。这4种抗氧化活性成分的表型、遗传、加性、显性、加性×环境互作和显性×环境互作均呈正向相关,相关系数大;原花青素的基因型×环境互作效应小,稳定性好,以此为选择指标可有效提高其他3种成分,减轻工作量,提高育种效率。高温有利红米水稻杂种后代抗氧化活性成分的积累,提高群体杂种优势。此外,提高不育系抗氧化活性成分含量,有利于培育高抗氧化活性成分含量的杂交后代;恢复系18Rr174、18Rr175可有效提高后代总酚、总黄酮、原花青素含量,且受环境影响小。【结论】采用植物数量性状的加性-显性遗传模型,可有效预测亲本抗氧化...     

籼稻稻米外观品质性状的遗传主效应和环境互作效应分析

 利用不同环境条件下的试验资料分析了遗传主效应和环境互作效应对籼稻5个外观品质性状的影响。结果表明,糙米长、糙米长宽比和糙米长厚比主要受制于遗传主效应,而糙米宽和糙米厚的表现则主要受到环境互作效应的影响。其中糙米长、糙米长宽比和糙米长厚比3个性状的遗传主效应以母体效应为主,而糙米宽和糙米厚的遗传主效应则以细胞质效应为主。在环境互作效应中,所有外观品质性状均以母体互作效应为主。基因的加性效应和加性互作效应是影响糙米长、糙米长宽比和糙米长厚比表现的主要因子,而糙米宽和糙米厚则主要受制于基因的显性效应。遗传效应预测值结果表明,浙协2号A、协青早A、V20A、测早2-2等是改良杂交后代稻米外观品质性状的良好亲本,其中浙协2号A亲本的外观品质性状预测值在两年中的环境互作效应较为一致,不易受到外界条件的影响。     

玉米株高和穗位的遗传分析

玉米株高和穗位的遗传分析王金君，姜明月，陈玉库，张丽颖罗新兰（辽宁省农科院玉米所１１０１６１）（沈阳农业大学农学系１１０１６１）当前，理想株型已成为玉米育种的主要目标之一，因此研究构成株型各性状的遗传规律很有必要，而株型育种最终是为产量服务的，在玉米...     

玉米株高和穗位高的全基因组关联分析

以580份遗传多样性丰富的玉米自交系为关联群体,利用分布于全基因组的31 826个单核苷酸多态性(Single Nucleotide Polymorphisms,SNPs)分别对株高和穗位高性状3年表型值及BLUE(Best Linear Unbiased Estimate)值进行全基因组关联分析。结果表明,4个环境下共检测到58个显著性SNPs,共定位的SNPs有6个,其中3个与株高显著关联,4个与穗位高显著关联。在共定位显著标记440 kb范围内,共检测到76个关联基因,其中66个有基因描述,53个基因在GO(Gene Ontology)富集分析中得到分类,可归类到20类生物过程、10类分子功能以及8类细胞组成。综合基因功能注释和GO富集分析结果,预测了7个可能与株高和穗位高性状有关的候选基因。     

玉米株高和穗位高的全基因组关联分析

以360份具有广泛遗传变异的玉米自交系为试验材料,分别在四川崇州、洪雅、雅安和云南西双版纳4个地点,利用44 569个SNP标记对玉米株高、穗位高进行全基因组关联分析。结果表明,在不同环境下,株高和穗位高的表型均符合正态分布,且二者呈极显著的正相关关系。采用混合线性模型MLM在全基因组范围内对控制株高和穗位高的SNP进行挖掘,共检测到6个与株高显著关联的SNP位点,解释表型变异的14.26%;检测到18个与穗位高显著关联的SNP位点,解释表型变异的12.62%。在四川洪雅和雅安两个环境中检测到1个与株高相关稳定的SNP,该位点关联到的基因与细胞氨酰生物合成有关,推测其可能参与生长素合成,进而调控茎秆节间长。     

小麦粒形QTL定位及其与水分环境互作遗传分析

为了解析小麦粒形性状的分子数量遗传特征及其与水分环境的互作关系,以两个冬小麦品种（陇鉴19和Q9086）为亲本创建的重组近交系（recombinant inbred lines,RIL）群体120个株系为供试材料,利用复合区间作图法对两种环境条件下该群体的粒形进行QTL定位和遗传解析。结果表明,小麦RIL群体中各株系呈现广泛的表型变异和超亲分离,对水分环境反应敏感,属于多基因控制的数量性状,遗传模式复杂。在两种环境条件下共检测到控制粒形的26个加性QTL(A-QTL)和22对上位性QTL(AA-QTL),分布在除4D、6D、7A和7D以外的其他17条染色体上,对表型变异的贡献率分别为3.60%～13.90%和0.52%～2.76%,对粒形的表型有正向或负向遗传效应。这些A-QTL和AA-QTL均与水分环境存在显著互作,但对表型变异的贡献率较低（＜3.05%）。在A-QTL中发现了3个对表型变异贡献率大于10%的主效位点( Qkl.acs-1B.1, Qkw.acs-6A.1和 Qkp.acs-1B.1),未检测到两种环境中稳定表达的A-QTL位点。在1B、3B、4B、5A、5B、5D和6A染色体上发现了7个A-QTL热点区域（Xgwm153~Xmag981、Xwmc231~Xbarc173、Xgwm149~Xgwm495、Xgwm186~Xcfa2185、Xbarc59~Xbarc232、Xgwm292~Xwmc161、Xksum255~Xbarc171）,这些标记区间可能是控制小麦粒形基因的重要区域。     

大豆百粒重QTL的上位效应和基因型×环境互作效应分析

本研究中基于Charleston×东农594重组自交系群体,采用完备区间作图和混合线性模型对2006-2010年连续5年的百粒重QTL进行定位,并进行基因×环境互作及上位性分析。本研究定位了16个与大豆百粒重性状相关的QTL,其中有5个QTL分别与环境发生互作,互作贡献率在0.11%~0.52%之间;定位了8对上位互作位点,贡献率在1.15%~2.59%之间。     

玉米果穗苞叶性状的遗传分析

采用ＮＣⅡ交配设计,对玉米果穗苞叶数、苞叶长、苞叶宽和苞叶重进行了遗传分析。结果表明,苞叶数与苞叶宽的遗传总方差中,加性方差占绝大部分,遗传上主要表现为加性效应,符合加性－－显性遗传模型,两性状的广义遗传力分别为５４．６９％和３７．８１％,狭义遗传力分别为４９．４２％和２９．１７％;苞叶长和苞叶重的遗传总方差中,加性方差虽占大部分,但非加性方差也约占１／４,甚至接近１／２,遗传上除主要表现为加性效     

玉米株高和穗位高QTL定位和全基因组选择探究

以郑58和B73为亲本构建的F₂群体,基于玉米48k液相探针捕获技术对株高和穗位高进行QTL定位和全基因组选择探究。结果表明,检测到20个株高的QTL,单个QTL的表型贡献率为2.13%～31.67%;检测到18个穗位高的QTL,单个QTL的表型贡献率为1.20%～27.49%,在4号染色体上的bin4.09区间发现存在1个同时控制株高和穗位高的主效QTL。通过改变训练群体大小和标记数目,用R语言软件的rrBLUP包对株高和穗位高进行全基因组选择,结果发现,株高和穗位高的预测精度分别为0.79和0.76。预测精度随着训练群体大小的增大而增加,当训练群体大小为50%时即可获得相对较高的预测精度。预测精度会随着标记数目的增加而增大,当标记数目为500时即可获得相对较高的预测精度。     

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。     

玉米穗部性状的遗传性研究

采用增广NCⅡ设计,对玉米穗部性状进行了杂种优势、配合力分析及遗传模型测验。结果表明:穗粒重的杂种优势最大,穗行数的优势最小。所研究的5个性状均以加性基因效应为主,对穗行数、行粒数和穗粒重可在早代进行选择,对穗长和穗粗不宜进行早代选择。5个穗部性状均不符合加性-显性遗传模型,穗长存在着明显的加性效应;穗粒重、行粒数除显性效应外,还存在明显上位性效应;穗粗和穗行数存在着显著的显性效应,上位性效应不明显。     

玉米株型、果穗性状的遗传和相关性分析

本试验以14个玉米自交系及由其组成的9个杂交组合以及相应的F2代为材料，系统地研究了自交系与杂交种之间及杂交种性状与性状之间的关系，探讨了玉米杂交种自交衰退的数量指标．研究结果表明，(1)玉米穗长，行粒数和百粒重在母本与F₁之间呈极显著正相关；穗位高、穗直径和单穗粒重在父本与F₁之间呈显著正相关，株高在父母本与F₁之间均为显著正相关．(2) F₁单穗粒重与株高、穗长、行粒数、穗粒数和百粒重之间存在显著的正相关．(3) F₁性状优势越强，F₂衰退越重(r＝0.8830)．单穗粒重优势分别与行粒数和穗粒数优势呈极显著正相关(r＝0.8618和r＝0.8441)．(4) 单穗粒重的衰退主要是由穗粒数衰退所致(r＝0.7473)．穗行数，植株叶片数和叶向值的衰退值较小或为负值。     

玉米雌穗主要数量性状遗传特性分析

以9份玉米自交系为试验材料,按不完全双列杂交方法(NCⅡ)组配成18份杂交组合。利用9个亲本和18个Fl代的试验数据对玉米雌穗主要数量性状的遗传组成、遗传力和配合力相对效应值进行分析。结果表明:穗位、穗粗、穗行数宜进行早代选择;秃尖、穗粒数、双穗率宜晚代选择;配合力效应在不同的材料间有差异;自交系2021、2402和2508可作为以提高双穗率为目的性状育种的优良亲本;2508和B73作为矮化穗位育种材料有一定的应用价值。     

玉米株高主基因+多基因遗传模型分析

以玉米杂交组合PH4CV/昌7-2(组合I)和PH6WC/7873(组合Ⅱ)的6世代P1、P2、F1、B1、B2、F2为试验材料,在春播和夏播条件下,研究玉米株高的主基因+多基因遗传规律。结果表明,春播条件下,组合Ⅰ的株高符合E-3模型,组合Ⅱ的株高符合E-1模型;夏播条件下,组合I和组合Ⅱ的株高均符合C-0模型。春播条件下,组合Ⅰ和组合Ⅱ株高均以主基因遗传为主;夏播条件下,组合Ⅰ和组合Ⅱ株高均表现为多基因遗传。在利用这两个组合对株高进行遗传改良时,在不同的环境条件下应该采用不同的选育方法。