高产棉花品种泗棉3号的遗传机制研究Ⅰ.产量及其产量构成因素的遗传分析

利用泗棉3号和CARMEN构建的RIL及其F₂、B₁、B₂、P₁、P₂、F₁两套群体,同时在3个环境中,采用各自的联合世代分析方法,研究了我国长江流域棉区广泛种植的优良品种泗棉3号高产性状的遗传规律。遗传模型分析揭示泗棉3号×Carmen组合的产量及其产量构成因素的最适遗传模型符合主基因+多基因混合遗传模型,说明存在控制这些性状的主基因。所有性状在不同环境中的遗传模型不同。同时,各性状在不同环境中的主基因遗传率变化较大,而多基因遗传率在不同环境中变化相对较小,表明环境对数量性状主基因的表达影响大,对多基因的表达也存在影响。对环境间差异较大性状的研究和选育,要在多个特定的环境中进行,才能提高效率。     

高产棉花品种泗棉3号产量及其构成因素的QTL标记和定位

利用我国长江流域大面积种植的高衣分、高产品种泗棉3号和西班牙陆地棉栽培品种Carmen,构建RIL作图群体,在3个环境中进行产量及其构成因素的QTLs标记和定位,研究了泗棉3号高产特性的分子机理。用2 523对SSR引物,进行双亲的多态性检测,其中62对（2.46%）有多态性,它们共产生65个稳定的多态性位点。通过复合区间作图,共检测到1个单株果节数、1个铃重、2个籽指、1个衣指和1个百粒籽棉重等8个产量构成因素的QTLs。单标记分析还在多环境中检测到17个产量构成因素的QTLs。与这些QTLs紧密连锁的分子标记可以用于对产量及其构成因素的分子标记辅助选择。     

衣分不同陆地棉品种的产量及产量构成因素的遗传分析

选用衣分不同的陆地棉品种配置组合,率先将主基因-多基因联合世代分析与双列杂交试验分析相结合,分别从单个和整体基因水平上对棉花产量及产量构成因素进行了遗传研究。对2个高×低衣分组合的主基因-多基因6世代联合分析结果表明,各产量性状至少在1个组合中检测到主基因的存在,说明产量性状主基因存在的普遍性。由2个组合各产量性状的主基因、多基因遗传率比较得出,产量性状的主基因遗传率比多基因遗传率在不同组合间趋势变化相对较稳定;各性状在2个组合中的主基因、多基因遗传率分量不完全相同。衣分、铃重和籽指在2个组合中分别以主基因遗传为主和以多基因遗传为主;子棉产量和皮棉产量在2个组合中均以主基因遗传为主;衣指在组合I中以多基因遗传为主,在组合II中属于典型的多基因遗传;单株铃数在组合I中属于典型的主基因遗传,在组合II中以多基因遗传为主。双列杂交结果表明,陆地棉产量及产量构成因素都有较高的遗传主效应方差,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,其中,衣分、衣指以加性效应为主;子棉产量、铃重和籽指以显性效应为主;皮棉产量和单株铃数以加性和显性效应为主。衣分和衣指的普通广义遗传率和普通狭义遗传率均最高,与联合世代分析两性状的总遗传率平均值结果趋势一致。相关和通径分析一致表明,产量构成因素中单株铃数对皮棉产量的贡献最大,衣分次之,铃重最小。     

海岛棉产量构成因素的遗传模型测验

本试验采用增广NCII设计,对海岛棉单株有效铃数、单株籽棉重、衣指及单铃重等产量构成因素进行遗传模型测验。结果表明：单株有效铃和单株籽棉重符合加性模型,衣分符合加性一显性模型,均存在着极显著的加性效应,单铃重符合加性一显性一上位性模型,存在显著的加性效应和上位性效应。增效、减效等位基因频率在雌、雄亲闯的分配,单株有效铃、单株籽棉重和单铃重有明显差异。单株有效铃、单株籽棉重、衣分和单铃重均为超显性遗传,该4个性状的增效、减效等位基因均可能为显性或隐性,随基因位点而不同。     

泗棉3号品种的选育技术

泗棉３号是我国９０年代以来长江流域育成的推广面积最大的棉花新品种,其选育的关键技术是,注重理想株型的塑造;协调综合丰产性;注重丰富遗传基础与加强高世代连续选择。     

陕棉2365品种特性及产量构成因素研究

试验主要从产量、抗虫性、抗病性和纤维品质四方面详细的介绍了陕棉2365的品种特征，并研究了其产量构成特点。试验结果表明，陕棉2365棉铃经济系数、铃重、衣分、结铃性都明显优于对照美棉33B，为其高产，稳产奠定了基础。     

旱地棉花产量构成因素的通径分析

研讨了旱地棉花产量与其构成因素间的相互关系及各产量因子对皮棉产量相对重要性和决定作用。结果表明，旱地棉田在干旱和雨涝两种不同条件下，其参数显然不同。一般在干旱条件下，皮棉产量与亩铃数关系密切，在主要产量因素中，亩铃数对皮棉产量的相对重要性最大，决定程序也最高；而在雨涝条件下，皮棉产量与衣分相关关系密切，在主要产量因素中，衣分对皮棉产量的贡献最大，决定程序也最高。通过研究，提出了适应不同条件的棉花育     

不同生态点对棉株产量构成因素综合评价的研究

不同生态点的条件下,以单株成铃在产量构成因素中的变异系数最大;据关联分析结果表明,衣分是制约单株成铃、单粒籽棉重、衣指的主导因素,衣指是制约衣分的主导因素,而单粒籽棉重是制约子指的主导因素;据通径分析结果表明,衣分对产量的综合直接作用最大;而据主成分分析表明,在湖南特殊的环境条件与栽培条件下单株成铃、单粒籽棉重、衣分三者的信息量占总信息量的82.6579%,基本反映产量构成因素的基本情况.     

泗棉3号生育特性及高产栽培技术

泗棉３号生育特性及高产栽培技术杨举善，吴德兴，戴敬（江苏省扬州市农业局２２５００２）泗棉３号是江苏省泗阳棉花原种场培育的高产、优质、抗病新品种，被农业部列为长江中下游棉区重点推广品种。我市从１９９２年起引种品比、示范推广，１９９４年全市种植５．６７万...     

陆地棉产量与品质性状的主基因与多基因遗传分析

对(泗棉3号×TM 1)(组合Ⅰ)和(泗棉3号×CARMEN)(组合Ⅱ)的产量与品质性状进行遗传模型分析,得到有关产量与品质性状的最适遗传模型,其中组合Ⅰ子指的最适遗传模型为负向显性主基因+多基因模型,铃重最适遗传模型为等显性主基因+多基因混合遗传模型,衣分、单株铃数的最适遗传模型分别为两对主基因+多基因和一对主基因+多基因模型。组合Ⅱ中衣分、子指、单株铃数、铃重、整齐度和麦克隆值的最适遗传模型均为无主基因的多基因模型,纤维长度、纤维强度和伸长率最适遗传模型均为一对主基因+多基因模型。主基因个数的预测与分子检测的主效QTL个数基本相符。选用P1、P2、F1和F2∶3四个世代联合分析方法,相比于单个分离世代的分离分析法,增加了试验的精确度,保证分析结果的准确性,并可以鉴别多基因的存在。     

甜玉米(Zea mays L.saccharata Sturt)主要农艺性状遗传模型分析

玉米农艺性状是影响植株个体发育状况及群体生产效能的重要因素.本试验以甜玉米T8(♀)和T33(♂)为亲本,组配杂交组合,F2代乳熟期调查各单株主要农艺性状,用"主基因+多基因混合遗传模型"分析方法进行遗传模型分析.结果表明,甜玉米茎粗的最佳遗传模型符合A-3模型,即2对完全显性基因控制;穗位高的最适遗传模型为B-6,即...     

陆地棉产量相关性状的QTL定位

中棉所28和湘杂棉2号分别是以中棉所12×4133和中棉所12×8891配制而成的两个陆地棉强优势杂交种。以其F₂为作图群体,筛选6000多对SSR引物,利用两群体间27个共有多态位点,通过JoinMap 3.0软件整合了一张包含245个多态位点、全长1847.81 cM的遗传图谱。利用Win QTLCart 2.5复合区间作图法分别对两群体8个产量相关性状在F₂和F_2:3中进行QTL定位,在中棉所28群体多环境平均值的联合分析中检测到16个QTL,三环境分离分析中检测到43个QTL;在湘杂棉2号群体分别检测到20个和66个QTL。在A3、D8、D9等染色体上有QTL成簇分布现象,同时在两个群体中发现一些不受环境影响且稳定遗传的QTL。对考察的8个性状在两个群体中发现12对共有QTL,控制果枝数、衣分和籽指的QTL增效基因位点均来源于共同亲本中棉所12。综合分析推测中棉所12的育种价值主要是通过提高后代的结铃性来实现的。研究结果为棉花产量性状的分子设计育种提供了有用的信息。     

陆地棉产量性状的遗传分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析陆地棉8个杂交亲本和F128个组合的7个产量性状的两年试验资料,估算各项遗传方并非分量和F1、F2的杂种优势.结果表明,产量性状受加性效应和显性效应共同控制,加性×环境各产量性状均极显著,铃重、衣分、籽指还受显性×环境的极显著影响,7项产量性状的广义和狭义遗传率均达到极显著水准.     

陆地棉产量组分对皮棉产量的遗传贡献分析

采用加性-显性-母性及其与环境互作的遗传模型,对5个陆地棉亲本及其F1代20个组合6个产量组分和皮棉产量的两年资料,利用估算条件方差分量和预测条件遗传效应值的统计方法进行了贡献分析.结果表明,产量组分对皮棉产量表型值的贡献变化范围为-46%～80%;铃数对皮棉产量有很高的显性贡献率(CRD=96%),其次是铃重(CRD=41%);铃数对皮棉产量的母性×环境互作遗传方差贡献率最大(CRME=98%),其次是铃重(CRME=77%)、衣指(CRME=62%)和子指(CRME=42%);铃数对皮棉产量的加性、母性效应贡献因亲本而异;对亲本皮棉产量的母性×环境互作贡献最大的产量组分性状因不同亲本而有所不同,表明各亲本具有其独特的遗传和发育特性,亲本1的铃重对其皮棉产量的母性效应在环境1中有最大的贡献(MEi(C→T)= 5.49 g),在环境2中,亲本3的铃重有最大的母性×环境互作效应贡献(MEi(C→T)=0.71 g),亲本5的铃数具有最大的母性×环境互作效应贡献(MEi(C→T)=0.51 g).多数杂交组合皮棉产量的显性效应主要受铃数和铃重影响,因此铃数和铃重可作为间接选择组合皮棉产量显性效应的指标.     

陆地棉纤维品质性状主基因与多基因混合遗传分析

采用2个纤维品质表现高强的材料和黄河流域棉区的2个主栽抗虫品种配成2个组合,利用主基因与多基因混合遗传模型分析方法,对主要纤维品质性状进行5个世代联合分析。结果表明多数品质性状是由一个主基因和多基因控制。主基因遗传效应中,F2分离群体中,比强度的遗传效应最大,为14.36%和8.40%,其次是绒长性状,为9.51%和2.59%。F2:3中的主基因效应与F2接近。主基因显性效应很小,除纤维长度在一个组合中总显性效应(主基因显性效应 多基因显性效应)为较大正值外,其余三个性状在两个组合中均表现负值或接近于0,杂合状态下多数纤维品质性状表型值偏向中亲值或低亲值,分子标记研究也证明了这一点,所以棉花纤维品质性状单纯依靠表型选择效率低,需要依靠分子标记辅助育种对主栽品种进行品质改良。     

水稻稻曲病抗性的主基因+多基因混合遗传模型分析

稻曲病是由稻曲病菌引起的水稻真菌病害, 目前已上升为我国水稻主要病害之一, 探明水稻稻曲病的抗性遗传机制对制定抗病育种策略具有现实指导意义。本研究以病情指数为指标, 利用高效引发稻曲病人工接种方法对来自抗病亲本IR28(籼稻)与感病亲本大关稻(粳稻)组合的亲本及其衍生的F₁₀代重组自交系群体(RIL)进行抗病性评价, 采用数量性状的主基因+多基因混合遗传模型对抗性的遗传模型进行判别与遗传参数的估计。结果表明, 水稻稻曲病抗性的遗传除受主基因控制外还受多基因的影响, 符合E-1-3遗传模型, 即2对主基因+多基因混合遗传模型, 2对主基因间表现为等加性作用, 加性效应为11.41; 主基因遗传率为76.67%, 多基因遗传率为22.86%, 抗性遗传存在明显的主基因效应。提示抗稻曲病育种时不仅要考虑主基因对抗病性的作用, 也不能忽视基因对抗性的影响。     

转基因抗虫棉产量性状的遗传效应及其杂种优势分析

采用加性-显性与环境互作的遗传模型,分析了9个亲本和36个F1的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的两年资料,估算了转基因抗虫棉各项遗传方差和成对性状间各项遗传效应的相关性.结果表明,转基因抗虫棉的产量性状受加性和显性效应共同控制,皮棉产量、铃重和衣分都以基因的显性效应为主,而单株铃数是以加性效应为主,单株铃数和衣分还具有基因与环境互作效应.遗传相关分析表明,转基因抗虫棉的皮棉产量与单株铃数的基因型和表现型相关系数都比较大而且比较接近;皮棉产量与单株铃数、铃重和衣分的加性相关系数都达到极显著水平,而且皮棉产量与单株铃数、衣分的数值比较大.利用亲本和F1的资料预测了F2基因型值和杂种优势,结果表明,转基因抗虫棉F2的皮棉产量、单株铃数、铃重和衣分的群体平均优势分别为4.0%、5.1%、-1.3%和3.2%,群体超亲优势分别为-7.3%、-6.0%、-4.2%和-0.5%.     

花生荚果和籽仁相关性状的主基因＋多基因混合遗传模型分析

以花生栽培品种04D893×79266杂交,经多代自交获得包含142个家系的F6∶7重组自交系群体为材料,分别在2011-2012年2个环境条件（ E1和E2）下种植,对荚果和籽仁的6个产量相关性状进行遗传模型分析并进行其遗传参数的估算。结果表明,单果质量的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率2年平均为45．97％;单仁质量的遗传符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为67．54％;果壳厚度的遗传符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为63．24％;果长的遗传均符合3对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为81．14％;果宽的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为59．83％;单株生产力的遗传符合2对主基因遗传模型,主基因遗传率平均为21．76％。